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CrWMn鋼制木工刨刀高頻感應(yīng)淬火
由于高頻感應(yīng)感加熱設(shè)備具有省電、無(wú)公害、生產(chǎn)效率高、操作方便，以及便于流水作業(yè)等一系列特點(diǎn)，近百年來(lái)，在熱處理方面得到了極其廣泛地應(yīng)用。但高頻感應(yīng)加熱多數(shù)用于結(jié)構(gòu)鋼的齒輪及軸類的表面處理，近來(lái)發(fā)展起來(lái)的快速加熱，不均勻奧氏體淬火方法，可以細(xì)化組織，提高韌性的理論引起了人們的關(guān)注。鑒于刨刀主要是因韌性不足造成崩刃失效，且刨刀本身較薄小，易于進(jìn)行高頻穿透加熱，自20世紀(jì)80年代初至今，國(guó)內(nèi)有些單位對(duì)CrWMn鋼木工刨刀進(jìn)行了高頻感應(yīng)淬火試驗(yàn)并投入批量生產(chǎn)，不僅改善刨刀金相組織和性能，顯著提高了產(chǎn)品質(zhì)量，而且節(jié)能減排增效。
1）試驗(yàn)內(nèi)容及方法。
①刨刀高頻感應(yīng)淬火工藝試驗(yàn)。試驗(yàn)是采用鹽浴淬火和高頻感應(yīng)淬火對(duì)比進(jìn)行的。檢驗(yàn)項(xiàng)目包括：測(cè)定淬火后的硬度及其均勻性；進(jìn)行金相組織觀察及定量分析；測(cè)量淬火后的變形情況。用光學(xué)顯微鏡和電鏡觀察分析金相組織。用特殊腐蝕劑腐蝕法定量分析碳化物，此時(shí)碳化物呈白色，基體呈黑色，在進(jìn)口的圖像分析儀上測(cè)定，以10個(gè)視場(chǎng)的平均值作為測(cè)試結(jié)果。采用D一3F型衍射儀，Cr靶輻射測(cè)定殘留奧氏體量。奧氏體晶粒度按YB 27一1986標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定，馬氏體級(jí)別按ZBJ 36003一1987 《工具熱處理金相檢驗(yàn)》評(píng)定。用游標(biāo)卡尺和塞規(guī)測(cè)試刨刀淬火后沿長(zhǎng)度和刃口兩個(gè)方面向上的變形量，硬度測(cè)試方法如圖3-17所示。
②切削性能試驗(yàn)。將高頻感應(yīng)淬火刨刀、鹽浴加熱淬火刨刀及國(guó)外名牌刨刀，按同一規(guī)范刃磨，進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。試驗(yàn)的內(nèi)容和方法按木工行業(yè)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。 通過(guò)推刨直徑為30mm的堅(jiān)硬白松癤疤，刃口不崩不卷，看刨刀能經(jīng)受的次數(shù)，經(jīng)受的次數(shù)越多，說(shuō)明其耐沖擊性能越好。通過(guò)連續(xù)推刨帶扭疤的青楊椴木10次后，察看刨削面是否起毛，考核刨刀鋒利度，以不起毛為好。通過(guò)推刨堅(jiān)硬的壓層木，考核其耐磨性。一次刃磨以連續(xù)推刨足100次為好。如果不滿100次者，計(jì)算其實(shí)際刨削次數(shù)。
2)性能試驗(yàn)。試驗(yàn)鋼材經(jīng)鍛打、球化退火后加工成標(biāo)準(zhǔn)試樣，然后分別進(jìn)行高頻感應(yīng)淬火和鹽浴淬火兩種不同的工藝處理，測(cè)量其沖擊韌度、斷裂韌度、抗彎強(qiáng)度和耐磨性。試樣尺寸、試驗(yàn)設(shè)備及方法見表3-16。
3) 調(diào)研小組，到全國(guó)10多個(gè)省市有關(guān)廠、所進(jìn)行對(duì)比性使用，廣泛聽取用戶的意見，獲取第一手技術(shù)數(shù)據(jù)。
4)經(jīng)濟(jì)效益。主要考核刨刀不同工藝淬火耗電量和輔助材料的消耗。
5)試驗(yàn)結(jié)果。
① 工藝試驗(yàn)結(jié)果見表3-17。
從上表及金相分析可以看出，高頻感應(yīng)淬火與鹽浴淬火相比有如下特點(diǎn)：硬度高。一般比鹽浴淬火要高lHRA。這主要是由于快速加熱不均勻奧氏體淬火可細(xì)化及碎化馬氏體組織，造成較大畸變引起的。實(shí)踐證明，硬度為82 -83HRA的刨刀，其使用性能是比較好的。變形小。刨刀由CrWMn和Q235兩種鋼的復(fù)合冷軋鋼板制造。由于退火處理后CrWMn鋼比Q235鋼的強(qiáng)度高，故冷軋后CrWMn鋼面難變形而受拉應(yīng)力，Q235鋼則因易變形而受到壓應(yīng)力。鹽浴加熱時(shí)，因CrWMn鋼比Q235鋼薄得多，就會(huì)先到達(dá)溫度而變軟，于是CrWMn鋼面會(huì)由于Q235鋼造成的拉應(yīng)力而產(chǎn)生較大的加熱變形。高頻感應(yīng)淬火可先加熱Q235鋼面，以減少對(duì)CrWMn鋼面的拉應(yīng)力，從而減少了加熱變形，成效顯著。 馬氏體細(xì)化。一般都能獲得隱針或一級(jí)馬氏體。由于高頻快速加熱一方面細(xì)化了奧氏體，另一方面，能夠造成同一奧氏體內(nèi)部形成碳成分不均勻區(qū)，當(dāng)淬火冷卻時(shí)，由于馬氏體轉(zhuǎn)變的不同時(shí)性，使得馬氏體被細(xì)化和碎化。 殘留碳化物細(xì)小，分布也較均勻。CrWMn鋼是對(duì)形成網(wǎng)狀碳化物很敏感的一種鋼，同時(shí)球化處理不當(dāng)也會(huì)形成粗大的、斷續(xù)的網(wǎng)狀碳化物。由于高頻加熱溫度一般比鹽浴高50 -70℃，使碳化物溶解得好，因此，淬火后可使網(wǎng)狀碳化物級(jí)別降低1級(jí)左右。
②切削性能試驗(yàn)結(jié)果見表3-18。可見高頻快速加熱不均勻奧氏體淬火，使刨刀獲得了具有良好的使用性能和金相組織，在隱針或細(xì)馬氏體基體上，均勻分布著平均粒度小于0.8um的少量（體積分?jǐn)?shù)≤5%)碳化物，所以其耐沖擊性、鋒利度及耐磨性能均達(dá)到了國(guó)內(nèi)外名牌刨刀的水平。
③力學(xué)性能見表3-19。從表中可以看出，高頻感應(yīng)淬火試樣的斷裂韌度、沖擊韌度、抗彎強(qiáng)度和耐磨性，都較鹽浴淬火有所提高。這主要是高頻感應(yīng)淬火使馬氏體細(xì)化，殘留碳化物細(xì)小，分布也較均勻。另外，適當(dāng)增加了殘留奧氏體量，也有利于韌性的提高。
④用戶信息反饋。經(jīng)全國(guó)各地用戶反映，兩種工藝處理的刨刀，使用性能相近，絕大多數(shù)都認(rèn)為，高頻感應(yīng)淬火的刨刀在耐沖擊性、鋒利度和耐用性等方面均優(yōu)于鹽浴淬火刨刀。
⑤經(jīng)濟(jì)效益。高頻感應(yīng)淬火較鹽浴淬火節(jié)電33.3嗝；節(jié)省了有毒材料BaCl2等輔助材料，符合節(jié)能減排發(fā)展方向；生產(chǎn)效率提高2 -3倍。高頻感應(yīng)淬火可消除污染，改善勞動(dòng)條件，并便于組織流水作業(yè)，是值得推廣的刨刀淬火熱處理工藝。鄭州高氏電磁感應(yīng)加熱設(shè)備廠家生產(chǎn)的超、高、中高頻感應(yīng)加熱設(shè)備可根據(jù)客戶加熱工件不可定制不同的感應(yīng)加熱設(shè)備，如果您對(duì)設(shè)備有什么疑問(wèn)或者問(wèn)題，歡迎您的來(lái)電：13938226433（高先生）
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