100年前刷允，美國機(jī)械工程師泰勒(F.WTaylor)和冶金工程師懷特(M.White)在經(jīng)過廣泛而系統(tǒng)的切削試驗(yàn)之后，確立了切削用高速鋼的最佳成分W18Cr4V(C0.75%碧囊，W18%树灶，Cr4.0%，V1.0%)糯而，當(dāng)時(shí)切削中碳鋼速度為30m/min天通，比之前提高了十幾倍。這一成果帶來了機(jī)械加工的劃時(shí)代革命歧蒋，也因此使得刀具材料在進(jìn)入19世紀(jì)后呈現(xiàn)出異乎尋常的發(fā)展速度土砂，創(chuàng)造了前所未有的輝煌。100年來谜洽，盡管不斷出現(xiàn)各種新的刀具材料糕加，但高速鋼依然沒有被歷史所淘汰芜溪，一直沿用并發(fā)展至今，甚至曾長期占據(jù)霸主地位烂多。

　　今天明殊，我們重新審視高速鋼的發(fā)展，或許將為刀具材料的進(jìn)一步發(fā)展帶來一些有益的啟發(fā)盒酷。在此蹄警，也一并將趙炳楨、吳元昌迟书、趙步青覆首、吳立志4位專家在河冶2006高速鋼應(yīng)用技術(shù)交流會上的演講內(nèi)容整理成文，以饗讀者伴罢。

　　很多人可能對刀具熱處理一般原則比較了解亦蟋，但對刀具及刀具材料差異性熱處理研究不深。我本人從事熱處理工藝工作近40年挚性，積累了不少成功經(jīng)驗(yàn)和失敗教訓(xùn)纲盟，深感識別刀具和刀具材料的差異性、進(jìn)行個(gè)性化操作的重要烫扼。下面就不同刀具的熱處理進(jìn)行簡單介紹：

　　車刀條

　　按GB4211標(biāo)準(zhǔn)曙求，可將車刀條分為正方形和矩形兩種。車刀工作條件比較惡劣映企，一般不加冷卻液悟狱，有干切削、重切削卑吭、斷續(xù)切削芽淡、高速切削等，要求車刀應(yīng)具有高的耐磨性和高的紅硬性豆赏。針對上述情況挣菲，熱處理工藝為：1230～1240℃高溫加熱奧氏體化，金相級別可達(dá)8～9級掷邦，而后回火4次白胀，過熱3～4級(矩形車刀過熱1～2級)，最終組織硬度65～67HRC抚岗。實(shí)踐證明或杠，車刀過熱才經(jīng)久耐用，我在1988年曾對過熱5級的12×12方車刀進(jìn)行壽命檢測研矗，結(jié)果3條試樣都達(dá)一等品標(biāo)準(zhǔn)赵溢。

　　滾刀

　　滾刀屬于比較昂貴的金屬切削刀具，要求具有高的紅硬性芒浪、耐磨性歧余，所以淬火溫度比較高氢滋，但比車刀略低，常在1225～1230℃跟努，580～620℃分級价忙，組織金相級別9.5～10級。第一次回火宜用350～380℃或二次貝氏體處理垛撬，然后再進(jìn)行550℃×1h的高溫回火3次皮围，過熱1～2級，甚至3級达快，最終組織硬度可達(dá)65HRC以上捏裂。

　　滾刀雖然是容易處理的刀具，但對模數(shù)6以上的大滾刀热品，由于其硬度不高和鍵槽易裂的特點(diǎn)巍糯，必須嚴(yán)加防范。

　　直齒三面刃銑刀

　　通常此類產(chǎn)品由于其切削速度快客扎，切刀量大，對耐磨性罚斗、韌性要求相當(dāng)高徙鱼，要求高硬度但又不能崩刃。筆者就曾多次處理過這樣的質(zhì)量問題：用戶對硬度64～65HRC的銑刀反應(yīng)是不耐磨针姿，換用硬度66HRC的銑刀后袱吆，使用壽命成倍提高。同樣成分的材料距淫，不同的熱處理產(chǎn)品可以有如此大的差別绞绒。直齒三面刃銑刀所采用的熱處理工藝是在1220～1230℃下淬火，金相級別9.5～10.5級榕暇，回火3～4次蓬衡，過熱1級，最終組織硬度為65～67HRC彤枢。

　　中齒鋸片銑刀

　　GB6120標(biāo)準(zhǔn)適用直徑32~315mm狰晚，厚度為0.3~6.0mm的中齒鋸片銑刀，對特別大薄的銑刀熱處理工藝應(yīng)該個(gè)性化须彼，通常對中齒鋸片銑刀的性能要求是韌性第一乒萝，但硬度不能太低，一般在1205～1215℃時(shí)淬火司箫，淬火組織金相級別達(dá)10~11級想预，然后分級等溫、熱夾绕众、回火4次瞪卜，回火過程不準(zhǔn)過熱肴摊，最終組織硬度64～66.5HRC。在這類刀具熱處理過程中靴亩，容易出現(xiàn)鍵槽易裂和平面度超差的問題血明。

　　大薄鋸片

　　由于裝璜及建筑行業(yè)的高速發(fā)展，市場對Φ250～500×2mm大薄鋸片的需求量很大伪睬。該產(chǎn)品主要要求突出韌性腊尤，其次是耐磨性。相應(yīng)的熱處理工藝為1180～1200℃高溫加熱口溃，260～280℃等溫揩页，金相級別可達(dá)11～12級，再回火4次烹俗，不準(zhǔn)過熱爆侣，硬度可達(dá)62～65HRC。成品若再經(jīng)蒸汽處理或氧氮化則效果更佳幢妄。

　　整體直柄麻花鉆

　　鉆頭是用得最多的孔加工工具兔仰，工作條件和其他刀具不同。當(dāng)進(jìn)行鉆削時(shí)蕉鸳，其切削部分深深地埋入金屬內(nèi)乎赴，切削條件比較苛刻，要求鉆頭有高的硬度和韌性潮尝，兩者相比榕吼，通常后者更重要些；而對于干切削勉失，由于工件硬度高羹蚣，則是要求紅硬性第一。鉆頭一般采用的熱處理工藝為：先在1210～1225℃時(shí)淬火乱凿，淬火組織金相級別可達(dá)10.5～11級忘当，再回火3次，過熱2級氏腐，可得到硬度為63～66.5HRC的回火組織甩宣。

　　由于加工中心和數(shù)控機(jī)床的日益增多，難加工材料與日俱增冻哈，對鉆頭的要求也越來越高杯削。同樣鉆頭，用法各異优隔，熱處理工藝就截然不同褐泊，足以說明熱處理工藝個(gè)性化的重要。

　　拉刀

　　拉削加工廣泛應(yīng)用于汽車棋少、航空等制造業(yè)杯娶。拉刀上排列著許多齒黎伤，由于拉削幅度很寬，齒增量逐步加大栅苞，即使在很小的進(jìn)刀量情況下催舅，其阻力也是相當(dāng)大的。正因?yàn)槿绱诵钛酰鞯乃俣纫话惚容^慢函似，在拉削過程中，軸向承受很大的拉力喉童，同時(shí)切削齒因受到工件的摩擦而產(chǎn)生熱量撇寞，所以拉刀除具有一般刀具的高硬度特點(diǎn)，更重要的是要有很高的強(qiáng)度和韌性堂氯。拉刀常用的熱處理工藝為1205～1215℃油淬蔑担，兩次或三次分級冷卻，趁熱校直咽白，試樣淬火組織的金相級別10.5～11.5級啤握。每次回火后必須校直，硬度可達(dá)64～66.5HRC晶框。

　　目前熱處理存在的主要問題是硬度偏低不耐磨恨统，其次是折斷，應(yīng)該視具體類型拉刀制訂相應(yīng)熱處理工藝三妈。

　　機(jī)用絲錐

　　絲錐在切削過程中，主要抗力是扭力矩莫绣，軸向力在各螺紋中已互相抵消策见。絲錐不需要紅硬性，韌性是第一指標(biāo)妆浅，所以淬火溫度比較低蒜材，晶粒號可控制得很細(xì)，但硬度不能低爵缸，必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)抖臭。

　　現(xiàn)在由于采取了韌性化低溫淬火新工藝，與傳統(tǒng)工藝相比晚饰，淬火溫度降低了15～20℃倾伶，徹底解決了絲錐過熱、脆斷等弊病窃橄，實(shí)是一舉多得的好事感戴。

　　硬度是表面現(xiàn)象，金相組織才是本質(zhì)的東西赵腰；我們追求高硬度都癣，但不惟高硬度谐歪；我們要求在金相組織理想(而非合格)的前提下，力求高硬度瓶逃，達(dá)到硬度和金相的良好配合束铭。在這其中有幾個(gè)關(guān)鍵問題不能小視：

　　首先是不能混料，包括混爐號厢绝、混鋼號契沫、混規(guī)格。工具廠一定要分爐號管理代芜，如果做不到就無法搞好熱處理埠褪，比如成分都合格的M2鋼，若用1220℃加熱淬火挤庇，便可能會出現(xiàn)9～12的6個(gè)晶粒號钞速。

　　其次是不同冶煉方法影響熱處理工藝。用中頻冶煉加電渣重熔的鋼和電弧爐冶煉同成分的M2鋼嫡秕，熱處理工藝應(yīng)有所區(qū)別渴语。后者的淬火溫度應(yīng)適當(dāng)高些，同爐淬火前者易出現(xiàn)過熱等毛病昆咽。

　　第三是鍛造影響熱處理工藝驾凶。同一規(guī)格、同成分的M2鋼制造同一規(guī)格刀具鉴梦，鍛與不鍛氛灸，熱處理工藝也不應(yīng)該相同，經(jīng)改鍛者逐茄，淬火溫度應(yīng)稍低些剑碌。這些在制訂熱處理工藝時(shí)都要引起注意。

　　第四张域，返工件淬火溫度應(yīng)比常規(guī)淬火低8～15℃孟溯。由于種種原因，少數(shù)返工在所難免蚪录，因而淬火前一定要搞清楚何種原因造成返工的呜款，再則退火情況如何，這樣才能對癥下藥粤街。

　　第五剩症，由于M2鋼淬火溫度帶比較寬，從1180℃到1240℃跨度達(dá)60℃晌颅，而不同的刀具要求不同的性能奸误，所以熱處理工作者一定要弄清楚刀具加工對象什么性能最重要，把個(gè)性化指標(biāo)落實(shí)到熱處理工藝中去，充分挖掘材料潛力袋马。

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