高速钢刀具热处理过程中变形、开裂的原因及防止措施

针对高速钢刀具的具体性能和要求，其变形和开裂的原因归纳如下：

⒈刀具在淬火过程中，其内部未冷透，当内外温差很大时，就中断了冷却；

⒉刀具表面具有严重的质量缺陷，淬火过程中容易产生裂纹；

⒊淬火后刀具长时间放置而未立即回火，造成内部应力的增大，产生裂纹；

⒋淬火操作或选择的淬火方法不当，不符合工艺要求；

⒌重新淬火前未进行退火处理。

一般的防止变形和开裂的措施为：

⒈对于形状复杂的、切削量大的刀具，以及细长、薄片状零件，为减少淬火冷却变形和防止开裂，粗加工后采用600～650℃的去应力退火，以消除机械加工应力，考虑到大型复杂刀具，由于导热性差，应采用两次预热。

⒉应把刀具的尖角、棱边处、凹槽等截面变化大的部位进行保护，淬火后立即回火，返工刀具要进行退火处理。

⒊对于工具钢而言，应正确选择淬火加热温度，要考虑到碳化物的溶解和晶粒度的良好配合，以及回火后耐磨性、韧性和红硬性的合理性，以提高刀具的使用寿命。同时注意淬火加热温度对变形和开裂的影响，基本原则为：
对于切削量较大的、承受冲击力小、工作温度较高的刀具如车刀等，采用较高的加热温度，以确保刀具的耐磨性和红硬性；
对于立铣刀、滚刀、钻头、拉刀等要求具有硬度和韧性的良好配合的刀具，其工作的温度较低，冷却效果较好，一般采用中限加热温度；
对于承受重载的以及承受冲击力较大的刀具，间断切削以确保其具有一定的韧性，而采用较低的加热温度，例如插齿刀、丝锥、螺纹梳刀等，另外大型刀具的碳化物偏析比较严重，其过热的敏感性大，宜采用较低的加热温度。

⒋选择合理的冷却方式。一般的零件的冷却要求，淬火开始时冷却速度要快，到一定时候应予慢冷，则不易产生淬火裂纹。高速钢刀具冷却通常采用热浴淬火、等温淬火等，一般采用550～600℃的分级淬火处理，www.hc-hss.com可以确保高温下无碳化物的析出，获得高的硬度和红硬性等。对于细小和简单的零件，可选择空冷。车刀采用油冷，为防止淬火后的变形，对形状复杂的大型刀具和要求尺寸变形小的刀具，推荐采用贝氏体等温淬火，其工艺路线为550～650℃—260℃×60～240min，获得贝氏体组织，提高了强度和韧性，但硬度有所降低。可见采用的减小变形的方法为采用等温或分级淬火，以及获得均匀的组织结构等，有助于降低淬火裂纹的发生。

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