CN107663575A - 降低晶体缺陷的钻头生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了降低晶体缺陷的钻头生产工艺，包括顺序进行的毛坯下料、锻造、切削加工、热处理和磨削加工，所述热处理包括预热、加热保温、淬火和回火，所述预热为首先加热至550‑600℃并保温10‑20min后，再加热至800～850℃并保温10‑20min，所述淬火包括在450‑500℃下低温预热及800‑850℃下中温预热，然后加热至1200‑1250℃淬火，所述淬火采用分级冷却，先将样品从淬火炉中放入盐浴炉中冷却至580‑600℃后取出在空气中继续冷却；所述预热、加热保温、淬火均在气氛炉中进行，所述气氛炉中采用氮气。本发明能够在生产过程中降低钻头内产生的晶体缺陷，减少内部应力，增强钻头的强度，延长了工具的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种生产工艺，具体涉及降低晶体缺陷的钻头生产工艺。
背景技术
在机械加工行业中车床被认为是所有设备的工作“母机”。车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件，以圆柱体为主，是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床，钻头是用以在实体材料上钻削出通孔或盲孔，并能对已有的孔扩孔的刀具。常用的钻头主要有麻花钻、扁钻、中心钻、深孔钻和套料钻。钻头是精密机械加工中应用最广的刀具之一。
随着现代制造技术的发展，高速钢钻头在切削加工中被广泛使用，使用过程中钻头的前端部分要承受很大的压力、摩擦、冲击并工作在较高的温度下，这使得高速钢钻头较易出现磨损、弯曲、钻头转动过强和冲击缺口甚至断裂等不利于加工质量的情况。如何进一步优化现有技术中的钻头的生产加工制造方法是进一步提高钻头质量的关键所在。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是高速钢钻头较易出现磨损、弯曲、钻头转动过强和冲击缺口甚至断裂等不利于加工质量的情况，目的在于提供降低晶体缺陷的钻头生产工艺，能够在生产过程中降低钻头内产生的晶体缺陷，减少内部应力，增强钻头的强度，延长了工具的使用寿命。
本发明通过下述技术方案实现：
降低晶体缺陷的钻头生产工艺，包括顺序进行的毛坯下料、锻造、切削加工、热处理和磨削加工，其特征在于，所述毛坯为W6Mo5Cr4V2Co8高速钢，所述热处理包括预热、加热保温、淬火和回火，所述预热为首先加热至550-600℃并保温10-20min后，再加热至800～850℃并保温10-20min，所述淬火包括在450-500℃下低温预热及800-850℃下中温预热，然后加热至1200-1250℃淬火，所述淬火采用分级冷却，先将样品从淬火炉中放入盐浴炉中冷却至580-600℃后取出在空气中继续冷却；所述预热、加热保温、淬火均在气氛炉中进行，所述气氛炉中采用氮气；所述回火步骤有多个单步回火组成，每个单步回火均为将上个步骤得到的毛坯加热至500-550℃，保温不少于0.8h后空冷或油冷。
本发明的钻头生产工艺，在加热过程中，采用了氮气气体进行保护，防止了钻头在高温环境下发生氧化等反应从而产生晶格缺陷，造成硬度下降；预热步骤，能够有效减少热处理过程中毛坯发生加热变形、开裂的程度和可能性，同时，其中预热的保温时间控制在10-20min之内，相较于现有技术毛坯在高温状态下停留时间较短，有利于减少毛坯的脱碳量，尽可能地降低加热温度及在高温下的停留时间，使钢脱碳的倾向降低；淬火采用分级冷却，能够最大程度的降低残余奥氏体的数量，进一步保证了钻头具有足够的硬度和耐磨性。
所述锻造与切削加工之间还包括退火步骤，所述退火步骤为将锻造得到的毛坯分步加热：即从常温加热至600-650℃保温不少于10min、继续加热至880-920℃保温3-5h后以15-20℃的冷却速度冷却至500℃后出炉。退火步骤旨在软化锻造后得到的毛坯的硬度，以提高其机械加工性能，便于后续的切削加工。退火步骤分布加热、加热温度和保温时间的限定，旨在减少毛坯在热处理过程中毛坯的加热变形、开裂的程度和可能性、材料的脱碳量，保证后续得到的钻头的质量。
所述切削加工和热处理之间还包括清洗步骤，所述清洗步骤包括顺序进行的去油清洗工序和烘干工序，为防止在机械加工过程中毛坯上沾染的油渍对热处理造成影响，影响产品的最终品质，所述切削加工和热处理之间还包括清洗步骤，所述清洗步骤包括顺序进行的去油清洗工序和烘干工序。
所述热处理中的加热速率为30-32℃/h，能够合理的缩短加热的总时间，进一步降低了在高温下的停留时间。
所述淬火和回火还包括顺序进行的除油清洗工序、干燥工序和检查工序，设置的检查工序为检查毛坯的淬火质量，如外观的裂纹和热变形、淬火均匀程度观察，以避免不符合质量要求的毛坯进入下一步加工而浪费加工资源。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明降低晶体缺陷的钻头生产工艺，能够在生产过程中降低钻头内产生的晶体缺陷，减少内部应力，增强钻头的强度，延长了工具的使用寿命；
2、本发明降低晶体缺陷的钻头生产工艺，退火步骤旨在软化锻造后得到的毛坯的硬度，以提高其机械加工性能，便于后续的切削加工。退火步骤分布加热、加热温度和保温时间的限定，旨在减少毛坯在热处理过程中毛坯的加热变形、开裂的程度和可能性、材料的脱碳量，保证后续得到的钻头的质量；
3、本发明降低晶体缺陷的钻头生产工艺，热处理中的加热速率为30-32℃/h，能够合理的缩短加热的总时间，进一步降低了在高温下的停留时间。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
本发明降低晶体缺陷的钻头生产工艺，包括顺序进行的毛坯下料、锻造、切削加工、热处理和磨削加工，所述毛坯为W6Mo5Cr4V2Co8高速钢，所述热处理包括预热、加热保温、淬火和回火，所述预热为首先加热至550-600℃并保温10-20min后，再加热至800～850℃并保温10-20min，所述淬火包括在450-500℃下低温预热及800-850℃下中温预热，然后加热至1200-1250℃淬火，所述淬火采用分级冷却，先将样品从淬火炉中放入盐浴炉中冷却至580-600℃后取出在空气中继续冷却；所述预热、加热保温、淬火均在气氛炉中进行，所述气氛炉中采用氮气；所述回火步骤有多个单步回火组成，每个单步回火均为将上个步骤得到的毛坯加热至500-550℃，保温不少于0.8h后空冷或油冷。
本发明的钻头生产工艺，在加热过程中，采用了氮气气体进行保护，防止了钻头在高温环境下发生氧化等反应从而产生晶格缺陷，造成硬度下降；预热步骤，能够有效减少热处理过程中毛坯发生加热变形、开裂的程度和可能性，同时，其中预热的保温时间控制在10-20min之内，相较于现有技术毛坯在高温状态下停留时间较短，有利于减少毛坯的脱碳量，尽可能地降低加热温度及在高温下的停留时间，使钢脱碳的倾向降低；淬火采用分级冷却，能够最大程度的降低残余奥氏体的数量，进一步保证了钻头具有足够的硬度和耐磨性。
优选的，所述锻造与切削加工之间还包括退火步骤，所述退火步骤为将锻造得到的毛坯分步加热：即从常温加热至600-650℃保温不少于10min、继续加热至880-920℃保温3-5h后以15-20℃的冷却速度冷却至500℃后出炉。退火步骤旨在软化锻造后得到的毛坯的硬度，以提高其机械加工性能，便于后续的切削加工。退火步骤分布加热、加热温度和保温时间的限定，旨在减少毛坯在热处理过程中毛坯的加热变形、开裂的程度和可能性、材料的脱碳量，保证后续得到的钻头的质量。
优选的，所述切削加工和热处理之间还包括清洗步骤，所述清洗步骤包括顺序进行的去油清洗工序和烘干工序，为防止在机械加工过程中毛坯上沾染的油渍对热处理造成影响，影响产品的最终品质，所述切削加工和热处理之间还包括清洗步骤，所述清洗步骤包括顺序进行的去油清洗工序和烘干工序。
优选的，所述热处理中的加热速率为30-32℃/h，能够合理的缩短加热的总时间，进一步降低了在高温下的停留时间。
优选的，所述淬火和回火还包括顺序进行的除油清洗工序、干燥工序和检查工序，设置的检查工序为检查毛坯的淬火质量，如外观的裂纹和热变形、淬火均匀程度观察，以避免不符合质量要求的毛坯进入下一步加工而浪费加工资源。。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.降低晶体缺陷的钻头生产工艺，包括顺序进行的毛坯下料、锻造、切削加工、热处理和磨削加工，其特征在于，所述毛坯为W6Mo5Cr4V2Co8高速钢，所述热处理包括预热、加热保温、淬火和回火，所述预热为首先加热至550-600℃并保温10-20min后，再加热至800～850℃并保温10-20min，所述淬火包括在450-500℃下低温预热及800-850℃下中温预热，然后加热至1200-1250℃淬火，所述淬火采用分级冷却，先将样品从淬火炉中放入盐浴炉中冷却至580-600℃后取出在空气中继续冷却；所述预热、加热保温、淬火均在气氛炉中进行，所述气氛炉中采用氮气；所述回火步骤有多个单步回火组成，每个单步回火均为将上个步骤得到的毛坯加热至500-550℃，保温不少于0.8h后空冷或油冷。
2.根据权利要求1所述的降低晶体缺陷的钻头生产工艺，其特征在于，所述锻造与切削加工之间还包括退火步骤，所述退火步骤为将锻造得到的毛坯分步加热：即从常温加热至600-650℃保温不少于10min、继续加热至880-920℃保温3-5h后以15-20℃的冷却速度冷却至500℃后出炉。
3.根据权利要求1所述的降低晶体缺陷的钻头生产工艺，其特征在于，所述切削加工和热处理之间还包括清洗步骤，所述清洗步骤包括顺序进行的去油清洗工序和烘干工序。
4.根据权利要求1所述的降低晶体缺陷的钻头生产工艺，其特征在于，所述热处理中的加热速率为30-32℃/h。
5.根据权利要求1所述的降低晶体缺陷的钻头生产工艺，其特征在于，所述淬火和回火还包括顺序进行的除油清洗工序、干燥工序和检查工序。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108504840A (zh) * | 2018-05-24 | 2018-09-07 | 合肥汇之新机械科技有限公司 | 一种高强度耐高温合金钢钻头的热处理工艺 |
| CN109706292A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-05-03 | 曾华 | 一种降低晶体缺陷的钻头生产工艺 |
| CN113478303A (zh) * | 2021-06-07 | 2021-10-08 | 东台升华工具有限公司 | 一种降低晶体缺陷的钻头生产工艺 |
| CN114248080A (zh) * | 2021-12-25 | 2022-03-29 | 浙江贝利工具有限公司 | 一种麻花钻的制备方法及麻花钻 |
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- 2017-08-24 CN CN201710737921.XA patent/CN107663575A/zh not_active Withdrawn
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Application publication date: 20180206 |