熱處理工程師教你如何提高切削刀具的使用壽命
國產刀具和國外刀具相比，切削壽命有較大的差距，有人懷疑刀具材料不給力，不如國外好，于是從國外進口M42、M35等高性能高速鋼甚至粉末高速鋼，但刀具質量還是不如人家。行家們分析認為是熱處理技不如人。以下就如何提高刀具壽命談點切身體會，僅供參考。
1. 重視碳化物的核心作用
高速鋼熱處理搞來搞去都在做碳化物的轉變與轉化工作。碳化物對高速鋼刀具來說，它是一把雙刃劍，處理得好，它保證高速鋼有很高的硬度、耐磨性和紅硬性；處理不好導致過熱過燒，從而影響刀具壽命。為了提高高速鋼刀具壽命，就必須深入了解鋼中的碳化物，深刻認識碳化物的生成與變化規律。我們要和碳化物作斗爭，使之向著有利于提高刀具壽命的方向發展。
***直觀的要檢查碳化物的不均勻度，通過壓力加工改善碳化物的形態與分布，淬火加熱關注碳化物的溶解度，檢查回火態碳化物的變化。
2.檢查晶粒度一定要看碳化物溶解度
高速鋼晶粒度的檢查，歷來都作為檢查高速鋼淬火質量的重要手段，有的甚至作為除測硬度外的***手段。晶粒度對于高速鋼刀具壽命到底有多大影響？國內外同行看法不一甚至有較大的分歧。
前蘇聯對￠8mmP6M5（M2）鋼直鉆進行了試驗表明，晶粒度為9.5級時刀具有***佳的使用壽命（鉆孔數460個），晶粒度過細或過粗，鉆頭壽命都會降低。我們在創優創國家品牌鉆頭活動中，深有同感，但應補充兩點：碳化物溶解要充分；熱處理后硬度>65HRC。
不同刀具對淬火奧氏體晶粒度和碳化物溶解程度的要求是不一樣，如齒輪滾刀晶粒度9級，車刀8級，碳化物溶解要充分，機用絲錐則要10.5號細晶粒，碳化物溶解一般即可。
晶粒度粗細充其量不過是反映淬火加熱溫度的高低，對要求高紅硬性的刀具，碳化物溶解程度比晶粒度更重要，所以爐前看金相時，一定要兩者兼顧，不可偏廢。
3.硬度問題
筆者在多篇論文中反復強調“硬度是表面現象，金相組織才是本質”的基本觀點。對于高速鋼刀具而言，要取得>64HRC的高硬度只是舉手之勞，但要取得理想的金相組織可不是一件容易的事。比如M42之類的超硬高速鋼，并非硬度越高越好，而是有一個比較適合的范圍。硬度太高，不光不會高壽命，反而會折壽。高速鋼刀具歷來不以硬度高低論英雄。對于具體鋼號制作的具體刀具在具體工作條件下，存在一個比較實用的硬度值，高了低了都不會高壽命。根據我的經驗，HSS鋼刀具硬度在65~66HRC；HSS-E鋼刀具66~67HRC；HSS-L鋼刀具不能因為是低合金而降低硬度，也應該達到HSS鋼65~66HRC的水平。人們在實踐中發現，高壽命的刀具一般都是高硬度，但高硬度者不一定高壽命。我們要在用足韌性的前提下，力求高硬度。
4.表面強化
有人說高速鋼刀具熱處理潛力控盡，應該大做表面文章，此話有一定道理，但不太全面。
高速鋼刀具表面強化技術發展非常快，目前主要有蒸汽處理、氧氮化、TiN涂層、TiA1N涂層及多層復合涂等。它們對提高刀具壽命很有幫助。
表面強化有兩個問題必須注意：即前處理一定要過硬，硬度偏低或過熱超標之刀具，不管如何強化都不會有高壽命；表面強化一定要有針對性，以***終提高刀具壽命為衡量標準。
5.努力穩定刀具壽命
國內外市場反饋表明，一個高質量的刀具產品不僅平均壽命高，而且質量穩定，刀具壽命重復性好。我國相當一部分工具廠刀具壽命低，不是每件產品的壽命都低，而是壽命相差懸殊，分散度太大，致使刀具平均壽命大大下降。國內不少工具都曾做過這樣的試驗：單件相比，國內刀具并不比國外差，但任取10件PK，國內刀具總會有1~2件不盡人意。
產品質量與刀具壽命穩定與否是一個工廠的技術水平、管理水平等方面的綜合反映。要使刀具壽命高可不是一件容易的事，它是一項系統工程，從原材料把關、機械加工、熱處理、一直到產品的***后包裝出廠等各個環節，都必須有一套嚴格的規章制度、正確的工藝文件、齊備的檢測手段和工作人員的良好素質。
計算機在熱處理加熱爐上精密控溫及真空等**加熱設備的成功運用，對穩定和提高刀具產品質量作出了積極貢獻，另外德國蔡司金相顯微鏡也為穩定產品質量增加砝碼。
綜上所述，提高我國刀具壽命需要正能量，鋼廠要給力，機械加工要給力，但***要緊的還是熱處理同仁要爭氣。只要認認真真做好每一個環節，我們一定能夠制造出高壽命的刀具，為中國成為世界機械制造強國盡責盡力。
摘自《金屬加工（熱加工）》雜志
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