CN208562500U - 一种高速钢刀具强韧化处理装置 - Google Patents
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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
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。
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CN201820696324.7U CN208562500U (zh) | 2018-05-11 | 2018-05-11 | 一种高速钢刀具强韧化处理装置 |
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CN112095073A (zh) * | 2020-08-20 | 2020-12-18 | 湖南申亿五金标准件有限公司 | 一种强韧性的qpq处理工艺 |
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