Ferro一TiC鋼結硬質合金是以TiC為硬質相,以高速鋼或合金鋼為粘結相,采用粉末冶金液相燒結方法而制成的新型刀具材料,兼有硬質合金和工具鋼的特性,即有高硬度、高耐磨性、高強度和足夠的韌性,又可以進行冷、熱各工序加工,具有廣闊的應用前景。
隨著科學技術的飛躍發展和對外開放的需要,刀具市場相當活躍,切割聚乙烯等塑料制品的“尼龍刀”紛紛從國外引進,國內在20世紀90年代也研制成功,并投入批量生產,現將“尼龍刀”熱處理工藝簡介如下。
1)M一6型鋼結合金的熱處理。
①合金的成分。硬質相和粘結相的重量比為30:70,具體成分見表2-129。
②性能要求。詳見表2-130。
③ 固溶處理。固溶處理又稱固溶退火,是將合金加熱到810 -820℃,鹽浴爐加熱保溫時間按1.25 - 1.50min/mrn 計;箱式爐等空氣爐加熱時間應適當延長,并采取相應的防氧化脫碳保護措施,出爐后要散開空冷。
保溫時間必須充分,使基體組成物得到充分溶解,形成單一組織,快速冷卻后能使基體形成單一過飽和的固溶體。
經固溶處理后,合金的延展性較大提高,硬度在48 -52HRC范圍內,仍可用高速鋼刀具進行各種切削加工。
④時效處理。時效處理又稱沉淀硬化、彌散硬化、析出硬化或時效硬化,是將固溶處理后得到的非平衡單相過飽和組織經過477 -48TC x3 -4h處理,使第二相質點彌散析出,從而達到硬化的目的。經上述規范時效后,硬度在62HRC左右,最低在60.5HRC,符合技術要求。
2)鉻鉬鋼基鋼結合金的熱處理。
合金的成分。合金的成分見表2-131。
③ 退火。一般采用高頻感應退火機進行,在860 -880℃x3 -4h處理后,以20℃低冷卻速度冷至720 -740℃保溫4 -5h后,爐冷至500℃以下出爐空冷。退火后的)金相組織為TiC+球狀珠光體,硬度38 -44HRC。
回淬火與回火。淬火工藝曲線如圖2-65所示。在加熱和冷卻過程中,TiC不發生變化,因此淬火的目的是使基體變成馬氏體以提高硬度、強度和耐磨性,所以淬火加熱溫度應考慮基體的充分奧氏體化,加熱溫度愈高,奧氏體均勻度和合金度愈好,但過高的溫度會使馬氏體晶粒粗大,對綜合力學性能不利,過低的加熱溫度亦不可取。
根據鄭州高氏電磁感應加熱設備廠家經驗,淬火油的溫度控制在60-90℃較佳,淬火后金相組織為淬火馬氏體+TiC+殘留奧氏體。
淬火后要及時回火,以消除內應力,提高韌性,穩定組織,獲得所需要的綜合性能。回火規范350 -380℃x90 - 120min。
根據“尼龍刀”的工作情況及國外的經驗,成品刀具再施以150 - 180℃×2h去應力回火有好