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鋼刀是屠宰設(shè)備的關(guān)鍵刀具，原采用國(guó)外進(jìn)口材料DIN1.4112鋼制作。為實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，采用9Cr18馬氏體不銹鋼代替進(jìn)口鋼材。鋼刀尺寸為553mm×211mm x8mm， 其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖6-29 所示。技術(shù)要求為：硬度54 ～58HRC，E 面平面度誤差<0.025mm，其淬火工藝如圖6-30所示。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，鋼刀熱處理后，金相組織為隱晶馬氏體+碳化物+殘留奧氏體，硬度為58HRC左右，符合技術(shù)要求；但鋼刀淬火后變形嚴(yán)重超差，E面下凹，F(xiàn)面凸起，翹曲變形量達(dá)2.8mm，造成不少工件失效報(bào)廢。
檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，鋼刀在X一X方向變形達(dá)2.8mm，在H一H方向變形為1mm。分析認(rèn)為，刀具淬火時(shí)，刃口E面冷卻速度快，過(guò)冷奧氏體先達(dá)到 Ms點(diǎn)發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變，體積脹大，而刃口F面內(nèi)側(cè)在E面膨脹作用下產(chǎn)生拉應(yīng)力，E面膨脹時(shí)因受到F面內(nèi)側(cè)限制形成壓應(yīng)力，使鋼刀發(fā)生翹曲變形，刃口E面下凹，F(xiàn)面凸起。為防止鋼刀翹曲變形超差失效，提出鋼刀預(yù)彎曲一淬火一矯正回火處理工藝改進(jìn)試驗(yàn)，效果良好。
9Cr18鋼刀加工流程為：鍛造一退火一機(jī)加工一預(yù)彎曲處理一淬火一回火一精磨一成品。主要熱處理工藝改進(jìn)措施如下：
(1)熱應(yīng)力預(yù)彎曲，工藝為750℃x2h，保護(hù)加熱；應(yīng)使工件均勻加熱，消除加工應(yīng)力。
(2)6000C空冷處理，目的是增大刃口E面與F面誤差，增大熱應(yīng)力，使熱應(yīng)力預(yù)彎曲符合要求指標(biāo)。
(3)經(jīng)上述處理后，鋼刀在X一X方向熱應(yīng)力翹曲變形為2.Smm左右，在H一H方向變形為0.7mm左右，刃口E面凸起，F(xiàn)面下凹，和組織應(yīng)力產(chǎn)生的變形方向相反。此后，將9Cr18鋼刀用螺栓固定于仿形夾具上，進(jìn)行保護(hù)氣氛定形處理，使工件內(nèi)應(yīng)力消除，但預(yù)彎曲變形保留。
(4)淬火。鋼刀預(yù)彎曲處理后淬火，工件變形大大減少，F(xiàn)面凸起約為0.3 - 0.4mm。
(5)矯正回火。將淬火后刀具夾緊，夾具是專用設(shè)計(jì)的；利用回火時(shí)工件的自回復(fù)作用，使鋼刀變形進(jìn)一步減少。生產(chǎn)操作要點(diǎn)是：①鋼刀要在專用夾具夾緊；②淬火并夾緊后立即回火，回火工藝為：油溫22W x3h回火。處理后，工件變形微小，符合技術(shù)要求，并可防止鋼刀因應(yīng)力大出現(xiàn)碎裂失效弊病，產(chǎn)品質(zhì)量明顯改善。
9Cr18鋼刀采用上述改進(jìn)熱處理工藝生產(chǎn)后，鋼刀強(qiáng)度、硬度及耐蝕性優(yōu)良，并且變形微小，E面平面度誤差<0.025mm，滿足工件尺寸精度及公差要求。
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