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隨著機(jī)電、建筑、儀表及塑料行業(yè)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外對(duì)干壁釘?shù)男枨罅考眲≡黾?。但是，我?guó)加工出口干壁釘?shù)膶Ｓ玫毒撸ㄈ藗兞?xí)慣上稱模具，但它類屬螺紋刀具)——搓絲板基本上依賴進(jìn)口。每年不僅要消耗大量外匯，而且進(jìn)口周期長(zhǎng)，跟不上干壁釘規(guī)格品種的變化，直接影響生產(chǎn)廠家的正常生產(chǎn)與發(fā)展。目前該刀具未能國(guó)產(chǎn)化，其原因之一是搓絲板形狀復(fù)雜，機(jī)械加工難度大；另一方面我們自行設(shè)計(jì)制造的Cr12MoV、9SiCr等材料制造的搓絲板使用壽命低，而采用65Nb鋼制造的于壁釘搓絲板經(jīng)多種熱處理和表面強(qiáng)化工藝，使搓絲板的使用壽命完全達(dá)到甚至超過(guò)進(jìn)口干壁釘搓絲板的水平。
1) 鍛造與退火。鍛造前應(yīng)緩慢加熱至800 - 850℃ 充分預(yù)熱，升溫至1 120 - 1 150℃保溫?zé)福煎憸囟?100℃ ，終鍛溫度不低于900℃ ，鍛后應(yīng)砂坑緩冷或堆積式慢冷，并及時(shí)退火。退火加熱溫度為850 -870℃，保溫4h，快冷至730 -750℃x6h，爐冷至500℃出爐空冷，退火后硬度180 -220HBW。
2)熱處理工藝。干壁釘在自攻釘中屬成形難度高、塑性變形大的品種。螺紋和螺尖由搓絲板一次擠壓搓制成形，屬無(wú)切削加工。搓絲板的入料部位齒形較鋒利，此處刀板受磨損沖擊和接觸應(yīng)力較大，早期的崩齒失效以及正常的磨損失效均發(fā)生在此部位。于壁釘是在擠壓、揉搓、摩擦、剪切過(guò)程中瞬間成形的，另外，搓絲板的工作速度較快，齒面還要承受沖擊力的作用，釘坯大量塑變以及外，搓絲板的工作速度較快，齒面還要承受沖擊力的作用，釘坯大量塑變以及摩擦產(chǎn)生的熱量使搓絲板表面溫度達(dá)200℃左右。從受力情況分析，搓絲板在作用過(guò)程中承受復(fù)雜應(yīng)力和沖擊，所以要求其必須有高硬度、較高的接觸疲勞強(qiáng)度和耐磨性、足夠的韌性和一定的抗回火穩(wěn)定性。在制訂熱處理工藝前，先對(duì)日本、韓國(guó)、意大利等國(guó)外搓絲板進(jìn)行化學(xué)成分、金相組織等分析，大多用W6M05Cr4V2和Cr12MoV鋼制造，表面硬度為61 -63HRC，使用壽命100萬(wàn)份副，金相組織較理想。選用65Nb鋼作搓絲板 ，試用的熱處理工藝見(jiàn)表2-89。
3)工藝分析。
①真空熱處理與鹽浴爐加熱淬火相比，搓絲板的使用壽命明顯提高。因?yàn)檎婵占訜峋徛鶆?，且高壓氣淬，不僅變形小，而且無(wú)氧化，可獲得光亮潔凈的表面，從而明顯地改善了搓絲板的表面質(zhì)量。終淬火溫度選擇在1140℃，可獲得板條馬氏體和孿晶馬氏體組織，經(jīng)540℃回火后，析出細(xì)小彌散的碳化物，強(qiáng)韌性能好，搓絲板在使用過(guò)程中均為正常磨損，無(wú)早期崩刃現(xiàn)象。
②經(jīng)淬火+氮碳共滲+回火后，可獲得高強(qiáng)韌性的復(fù)合組織，降低了表面摩擦因數(shù)，提高了耐磨性，同時(shí)改善了表面應(yīng)力狀態(tài)，提高了接觸疲勞強(qiáng)度。
③電子束加熱淬火是較新的表面強(qiáng)化工藝，特點(diǎn)是加熱及冷卻速度較快，查閱國(guó)內(nèi)外有關(guān)文獻(xiàn)，很少見(jiàn)到基體鋼采用電子束高能密度手段強(qiáng)化的報(bào)導(dǎo)。從電子束淬火后的金想組織來(lái)看，碳化物已充分溶解，晶粒很細(xì)，平均直徑已達(dá)3pm水平，按公式門=2一"計(jì)算，晶粒度達(dá)到20多級(jí)。由此可見(jiàn)，過(guò)飽和固溶體強(qiáng)化和超細(xì)化是基體鋼電子束強(qiáng)化的主要途徑。另外，由于基體鋼含碳量較低、熔點(diǎn)高，熱處理加熱帶寬，較適合渠用電子束、激光等強(qiáng)化手段，使用效果也很好。然而由于目前高能密度熱處理的成本仍遠(yuǎn)高于其他熱處理，因而推廣有難度。
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