CN208562500U - 一种高速钢刀具强韧化处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于刀具加工技术领域，公开了一种高速钢刀具强韧化处理装置，设置有氮化室、氧化室和抛光装置；氮化室内部设置有氮化槽；氧化室内部设置有氧化槽；氧化室和氮化室两侧各开设有开口；抛光装置设置有抛光夹具，抛光夹具内侧栓接有抛光转轮，氮化室、氧化室和抛光装置通过传送链条连接，传送链条上设置有刀具夹具。本实用新型对传统QPQ进行改进，形成循环QPQ技术，可以提高氮化层的深度，提高渗氮速度，降低渗氮层脆性相的含量，从而提高工件的强韧化性能。

Description

一种高速钢刀具强韧化处理装置

技术领域

本实用新型属于刀具加工技术领域，尤其涉及一种高速钢刀具强韧化处理装置。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：刀具强韧化处理的常规方法，一般是通过调整高速钢热处理工艺，改善碳化物的形态与分布来实现。如北京科技大学的周体和等人提出采用真空热处理技术，获取细小晶粒组织，提高了高速钢M2Al的强韧性。涂层技术也是提高刀具强韧化性能的有效方法之一，利用PVD 和CVD技术，在刀具表面形成很薄的涂层，这些涂层具有高硬度、良好的耐热性和隔热性，加上内部韧性较高的基体，使刀具具有了强韧化特性。如吴大维等采用DC反应磁控溅射和电弧离子镀相结合的方法在高速钢上沉积氮化碳—氮化钛复合膜，大幅提高了刀具硬度和耐磨性能，从而使刀具具有外强内韧特性。另外，激光强化技术也是高速钢刀具强韧化处理的主要工艺方法之一。该工艺主要是利用激光能量密度高，加热速度和冷却速度快特性，使高速钢中的奥氏体晶粒得到细化，刀具基体材料的韧性增加，同时大量碳化物碳化物溶入奥氏体，使随后的马氏体中的碳元素和合金元素含量增加，从而使刀具的硬度、耐磨性和红硬性显著提升。如陈春焕等研究了M2高速钢的激光淬火工艺，经过激光表面淬火后，得到晶内细化的马氏体和残余奥氏体，碳化物减少，硬度得到显著提高，进而也提高了耐磨性和使用寿命。绿色加工技术是现代制造技术发展的一个主要趋势。绿色加工技术对刀具的要求是高切削速度、高精度、长寿命和良好的可靠性。高速钢自1900年面世以来，由于其高硬度、高耐磨性、良好的热稳定性和红硬性，以及较低的成本，一直处于刀具材料的主导地位。但是，随着现代化加工工艺的出现，高速钢刀具的磨损失效、崩刃破坏、短寿命、低效率等不足越来越明显的显现出来。因此，必须对高速钢刀具进行强韧化处理，提高高速钢刀具的硬度、增强其强韧性，从而延长高速钢刀具的寿命。但是，缺少一种对高速钢刀具进行强韧化处理的设备。

综上所述，现有技术存在的问题是：上述方法中通过真空热处理技术进行细晶化处理，可以增强刀具的强韧性，但时间长、设备昂贵，成本较高；而采用PVD和CVD法进行涂层，涂层与结合力是一个新出现的问题，另外设备昂贵，不便于推广；激光热处理等方法，也是设备成本较高，且不易实现批处理，也不适合大规模推广；常规的氮化处理，时间长、且处理后表层有硬脆层，影响寿命。因此缺少一种对高速钢刀具可以批量处理的强韧化处理的设备。

缺少一种对高速钢刀具进行强韧化处理的设备。

解决上述技术问题的难度和意义：

该技术的难度在于通过设备设计，实现了氮化时效处理，既提高强度硬度，又降低了脆性，缩短了处理时间。意义在于可使刀具材料具有高硬度，高的回火稳定性，高的抗热冲击性能，使刀具的耐磨性能提高，预期比未处理刀具耐磨性提高6-8倍以上，使刀具的寿命延长5倍以上；此项技术是在传统刀具的基础开展的，可将原有的刀具进行直接处理，既节省时间，又节省成本，因此具有很强的经济效益。

高速干切削绿色加工技术是未来机加工的主要发展趋势，该课题的研究，可促进绿色加工技术的发展，因此在绿色环保方面具有一定的社会意义。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种高速钢刀具强韧化处理装置。该装置可实现氮化-时效循环，从而降低氮化的脆性，并缩短氮化时间，降低成本。

本实用新型是这样实现的，一种高速钢刀具强韧化处理装置，设置有氮化室、氧化室和抛光装置；

氮化室内部设置有氮化槽；

氧化室内部设置有氧化槽；

氧化室和氮化室两侧各开设有开口；

抛光装置设置有抛光夹具，抛光夹具内侧栓接有抛光转轮。

进一步，氮化室、氧化室和抛光装置通过传送链条连接，传送链条上设置有刀具夹具。

进一步，氮化槽内盛放有一定的CNO^-浓度的盐浴溶液，氧化槽内盛放有氧化盐浴溶液。

综上所述，本实用新型的优点及积极效果为：

可使刀具材料具有高硬度，高的回火稳定性，高的抗热冲击性能，使刀具的耐磨性能提高，预期比未处理刀具耐磨性提高6-8倍以上，寿命延长5倍。

本实用新型对传统QPQ进行改进，形成循环QPQ技术，首先是经试验确定白亮层出现的临界氮化时间，在白亮层脆性相出现前结束氮化，然后降温至氧化温度进行氧化，有利于下一循环时提高氮化速度。另外，后续进行抛光处理，可将工件表面的氮化疏松层去除，也有利于下一循环氮化处理。总之，循环QPQ技术可以提高氮化层的深度，提高渗氮速度，降低渗氮层脆性相的含量，从而提高工件的强韧化性能。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的高速钢刀具强韧化处理装置结构示意图；

图中：1、氮化室；2、氧化室；3、抛光夹具；4、抛光转轮；5、开口；6、传送链条；7、刀具夹具；8、氮化槽；9、氧化槽。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

如图1所示，本实用新型实施例提供的高速钢刀具强韧化处理装置包括氮化室1、氧化室2、抛光夹具3、抛光转轮4、开口5、传送链条6、刀具夹具7、氮化槽8、氧化槽9。

氮化室1内部设置有氮化槽8；氧化室2内部设置有氧化槽9；氧化室2和氮化室1两侧各开设有开口5；抛光装置设置有抛光夹具3，抛光夹具3内侧栓接有抛光转轮4，氮化室1、氧化室2和抛光装置通过传送链条6连接，传送链条6上设置有刀具夹具7。

作为优选实施例，氮化槽8内盛放有一定的CNO-浓度的盐浴溶液，氧化槽 9内盛放有氧化盐浴溶液。

作为优选实施例，氮化室温度为500—630℃，氧化室温度为400——450℃。

本实用新型对传统QPQ进行改进，形成循环QPQ技术，首先是经试验确定白亮层出现的临界氮化时间，在白亮层脆性相出现前结束氮化，然后降温至氧化温度，因为氧化是在氧化盐浴中进行，富集在表层的N原子由于表层和内部氮势的存在继续向内扩散，从而使表层氮浓度下降，相当于迅速地将阻碍后续氮原子向工件内部扩散的“墙”(如ε相)推倒(分解)，使氮原子扩散较快较易，有利于下一循环时提高氮化速度。另外，后续进行抛光处理，可将工件表面的氮化疏松层去除，也有利于下一循环氮化处理。总之，循环QPQ技术可以提高氮化层的深度，提高渗氮速度，降低渗氮层脆性相的含量，从而提高工件的强韧化性能。

以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (1)

1.一种高速钢刀具强韧化处理装置，其特征在于，所述高速钢刀具强韧化处理装置设置有氮化室、氧化室和抛光装置；

氮化室内部设置有氮化槽；

氧化室内部设置有氧化槽；

氧化室和氮化室两侧各开设有开口；

抛光装置设置有抛光夹具，抛光夹具内侧栓接有抛光转轮；

氮化室、氧化室和抛光装置通过传送链条连接，传送链条上设置有刀具夹具。