锯片铣刀采用中频加热炉进行热处理产生变形和开裂缺陷的原因及其预防措施

锯片铣刀是一种通用金属切削工具，工件材料为W18Cr4V或W6M05Cr4V2高速钢。它在工作过程中要承受巨大的摩擦力，因此技术要求铣刀应具有高硬度、高耐磨性和良好的热硬性。为此我们常用中频加热炉对铣刀进行热处理，生产中发现，直径200mm及以上铣刀属薄片状工具，达到刀具硬度较易，但淬火时极易发生翘曲变形，且校平不易，回火校平后仍有部分工件残留应力存在，磨削困难，变形严重者往庄造成铣刀开裂报废。今天，我们就说一下其缺陷产生的原因及其预防措施。

锯片铣刀淬火后翘曲变形量从0.1-0.2mm到0.6-0.8mm，工件变形量占批量的30%-50%,成为铣刀热处理生产中的主要缺陷。其原因有以下几点：

(1) 铣刀坯件原始组织不均匀。碳化物不均匀性达5-6 级，板材碳化物不均匀性也出现4-5级现象。

(2)热处理工艺不当。锻坯退火中存在大量团絮状大块碳化物，而若提高淬火温度力图去除这些碳化物缺陷，则会造成晶粒长大，使工件的断裂抗力显著降低。此外，铣刀分级淬火后堆冷却，易产生不均衡组织转变和内应力，铣刀热校平后应立即回火，如回火不及时，工件停放，铣刀会因应力过高而失效。

(3)机械加工不当。若坯件两端加工量不同，则使两端面残留脱碳层不同，淬火后造成不均等的残留应力。铣刀在机加工中产生加工应力，而400℃x2h回火后，内应力不能完全消除。

检验发现，铣刀热处理常见的另一种缺陷是开裂。铣刀开裂部位绝大部分在键槽处或刃部屑槽根处拐角部位及尖锐角处。

为防止铣刀变形开裂缺陷，可采取预防内应力产生和使内应力充分消除的两类工艺措施。

(1)消除应力集中因素。齿形铣刀刃齿尖部，圆弧半径必须达工艺要求，圆滑过渡，防止出现应力集中。

(2)消除坯件两端面脱碳层，两端面均需加工。

(3)两次预热。第一次预热550-650℃．时间以2min/mm计算，第二次预热为860-870℃，时间以1min/mm计算。这是对铣刀厚度大于3mm时采取的减少热应力措施。该法不但使工件热应力减少，同时有利于缩短保温时间，减少氧化、脱碳及过热倾向。

(4)改善回火前校平工艺，工艺改为400℃x2h，增加lh以使工件透热。校平后，立即入炉回火，入炉时硝盐炉温不得高于500℃，入炉后缓慢升温至正常回火温度。有的采用(350-380)℃x3h装夹回火热校平处理。

(5)采用中频加热炉进行去应力退火时，我们应提高去应力退火温度，以使工件充分去除应力。去应力退火在工件淬火前进行，工艺是缓慢加热至530-550℃，保温2h后出炉空冷

(6)改善坯件碳化物不均匀性。棒材锻造坯料，碳化物不均匀性≤5级；超过者需反复镦拔，以改善碳化物均匀性。

(7)用中频加热炉进行淬火热处理，我们要降低淬火加热温度，使奥氏体晶粒度提高1-2级，达到10级-11级；

变形和开裂是工件常见的缺陷，它轻则影响工件的使用寿命，重则造成工件的报废，造成成本的浪费。生产中，有些厂家采用上述改进工艺和防止措施后，高速钢薄形铣刀消除了淬火裂纹，变形超差明显下降，经回火校平后铣刀变形量符合技术要求，硬度大多在64.5～65.5HRC，切削性能良好，满足其工作性能的要求。