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常见制刀钢材的热处理参数

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发表于 2012-7-30 22:07 |显示全部楼层
没有专业热处理条件下,生活中自己做热处理的参考。
材料:
5160 (弹簧钢)
一种很普遍的高端钢材,主要是一种简单的弹簧钢加入铬来增强硬度,具有很好的打磨度。但其更广为人知的是杰出的坚韧性(象L-6一样)。通常被用于制造剑类(硬度低于50s RC)和使用强度大的刀具(最高硬度大于60s RC)。
800度油淬,250度回火,保温几分钟,回火250度,保温几分钟意思是,如果你有热处理炉,达到250度时控制在这个温度,过几分钟后即可开炉.用土炉子时估计到250度左右了,把刀夹出迅速插入热煤灰堆几分钟即可完成回火.水冷,弹簧钢空冷有回火脆性,所以要水冷.没有高温计热处理炉,目测火色估温度. 淬火后尺寸没变化,表面会有些轻微脱炭,不过没关系,研磨过后脱炭层就会被磨掉,弹簧钢都应该用油淬,可以达到60度或者再高一点,但是那样子落到地上或者用手掰都会断。 油的冷却速度在工件温度200-300度跟水比肯定是不够,但是可以有效防止开裂。而且弹簧钢的淬透性很好,如果坚持用弹簧钢做刀,那么还是用油淬比较合适。

52100(GCR15)轴承钢
52100是一种滚轴钢材,只被锻工们使用。它和5160很近似,(但52100约含有 1% 碳,而5160 约含有0.60%碳),比5160的打磨度好, 但不如5160坚韧。常被用于制造猎刀和其他打磨度要求高而坚韧度要求不似5160那么高的刀具。
轴承钢做刀不错,都能做砍刀了。回火的时候温度低一点就可以,200多度应该比较合适.
GCR15球化退火工艺:加热到790-810度.保温.2-4小时.等温700-720度.保温.1-3小时,随炉冷至500度出炉空冷.
淬火温度850.C.油淬.
回火温度240.C 保温90-120分钟.硬度HRC59。

还有一种是:
52100处理方法

淬火(盐浴)650-700度预热 8分钟 再加热到850-860度 保温8-9分钟后 油淬 回火 160-180度 8小时

部分钢号对照表

D2=Cr12Mo1V1
O1=9CrWMn
440C=9Cr18Mo或11Cr17
A2= Cr5Mo1V
T10=1095
420=4Cr13
52100=Gcr15

D-2(cr12mo1v~cr12mov)
D-2 有时被叫作“半不锈钢”,含铬量较高(12%),但不到不锈钢的程度。它比上面提到的碳钢的(52100,5160)抗锈性都好,也有很优秀的打磨度,但坚韧度不如前述碳钢,也不能达到完美的表面处理度。Bob Dozier 爱用D-2。金属机械加工用之耐磨工具钢材D2, 属风硬钢 (Air-Hardening steel) ; 被广泛应用砍伐刀或猎刀次制作, 含碳量高达1.5%, 含铬量亦高达11.5%, 经热处理后可达HRc60之硬度, 但相对地廷展性(韧性)较弱, 耐锈能力亦不甚佳, 钢材表面亦难作镜面磨光处理。
煅打后应该再要退火才行,要不会很硬,
Cr12Mo1V1 850-870度 保温2-3小时 每小时降温<30度到740-760保温4-6小时,每小时降温<30度到550出炉,空冷,这是退火,退火后很软,钻头就可以钻得。
第一次预400-500 第2次预热820 到1000-1020 用油/水/或者盐浴.950度油淬不错.
回火温度200-250 硬度60-63,320-350 硬度56-59 回火2-3次,这东西很好用D2别空淬,会很脆。

T10(1095)/T8:
特10用水淬!用油是淬不起来的!没有温度计!烧到橘红色,用普通煤炉不行!加热不均匀,温度也达不到要求!一定要用普通煤炉也可以!!不过你要加个煤炉,关键你刀尺寸问题也许会有限制。


T8正火后球化退火,然后780--800度水淬,150--170度回火.

锉刀:
退火:放煤气炉上面烧到红色,然后关掉炉子,把刀子放在炉子上冷却,或者空气冷却也可以。退火以后硬度在30多,因为并不是完全的退火(有点接近正火)。
淬火:放煤气炉上面烧到亮红色(稍微有点泛白),然后迅速拿出,刀尖向下垂直插入油中,保持一段时间,取出,然后迅速回火.可以只进行刀刃部分的淬火,局部热处理,也算是烧刃,但不是真正意义的覆土烧刃。局部淬火韧性更好。
回火:炉子开小火焰,锉刀不要离火焰太近,最好是用砂纸将刚淬火后的刀子磨出一些金属本色,在回火的时候掌握不要让刀子变蓝色就可以,回火时间一般做10分钟. 锉刀做的刀,硬度够了,保持性能我感觉一般,打磨性能也不是很好,韧性如果能做好热处理也还不错.
材料:440 A - 440 B - 440C(9Cr18Mo)
含碳量和硬度由A-B-C逐次增加(A-0.75%,B-0.9%,C-1.2%)。 440C 是一种很优秀的高端不锈钢,硬度通常达到56-58 Rc。这三种钢材的抗锈能力都不错,440A最好,而440C相比最低。SOG SEAL 2000用的是440A,Randall 用440B 来生产他们的不锈钢刀具。 440C 用的非常普遍,可能是第二最常用的不锈钢(仅次于ATS-34)。如果你的刀标有“440”,那么它很可能比440A便宜;如果厂商用更贵的440C,他们会很愿意宣传这一点。普遍感觉440A对于日常使用来说刚刚好,尤其是经过优质热处理的440A(我们听说SOG的440A热处理很受好评,不知道他们请谁来做这个)。440B更加结实,而440C是优秀.

有关440C热处理:
440C热处理的最终成分为马氏体晶像组织。具有高硬度和较好的韧性。控制回火温度可以得到不同的硬度。回火温度越高,硬度越低,同时韧性就越高;反之回火温度低,可以得到高的硬度,不过韧性就越低,刀具断裂的可能性就更大了,如果太低,就起不了回火的目的,刀不久就会产生裂纹了。

下面根据刀友们不同的加工条件列出了三种不同的加工工艺供大家选择:
第一种:
完全退火:温 度880-900度,时间1-2小时,冷却介质炉 冷.
不完全退火:温 度730-790度,时 间2-6小时,冷却介质空气
淬 火:温 度1010-1050度,时间:电炉加热0.3--2mm10分,2.1--5mm15分,5.1--10mm20分.盐浴加热0.3--2mm2分,2.1--5mm4分5.1--10mm6分,冷却介质油.
回火:温度200-250度,时间1-2小时,冷却介质空气.
为防止表面脱碳,一般应在带保护气氛的电炉加热,最好是真空炉。淬火回火后需要进行机加工的允许在盐浴中加热。(推荐最好用电炉加热)此种工艺比较简单,热处理厂都能进行。

第二种:
此种工艺为比较精密的得加工方法了。用于量具厂加工量规,千分尺一类的精密量具,同样适合刀具加工了。
流程为: 清洗---〉淬火---〉回火---〉清洗---〉矫直---〉稳定化处理
淬火(真空炉):清洗工件后送入1050-1060度的炉中,保温40分钟(真空度13.33-1.33Pa)。通氮冷却。
回火:在电炉中加热到200-250度,保温4小时。
稳定化处理:在电炉中加热到180-200度,保温4小时。

第三种:
此种工艺是在第二种的基础上加低温深冷处理。就是在淬火后在通氮冷却到室温后,立即将工件放入冷处理炉中,缓慢通入液氮,缓慢冷却到-196度。这样的目的是让工件尽可能多的转换为马氏体结晶,一提高工件的韧性和使用寿命,工业中的冷冲模具经深冷寿命提高3-4倍。此种工艺也是国外刀具制造的神秘的“深冷处理”,不过如此哈!当然,经深冷的刀具硬度和韧性都很优异。要找到有条件的热处理厂很重要了,一般要专业的热处理厂和量具刃具厂才有这样的工艺设备。深冷处理后的9Cr18Mo韧性会下降.另外,深冷处理要逐步降温和回升,并且要尽快回火.可以用干冰来代替液氮,当然效果也会差些.



附上观色识温!!
大体是,在600度左右开始稍微显现红色
700度橘红
800度红
900度红色泛黄
1000度红色泛白3楼

1.钢的退火 将钢加热到一定温度并保温一段时间,然后使它慢慢冷却,称为退火。钢的退火是将钢加热到发生相变或部分相变的温度,经过保温后缓慢冷却的热处理方法。退火的目的,是为了消除组织缺陷,改善组织使成分均匀化以及细化晶粒,提高钢的力学性能,减少残余应力;同时可降低硬度,提高塑性和韧性,改善切削加工性能。所以退火既为了消除和改善前道工序遗留的组织缺陷和内应力,又为后续工序作好准备,故退火是属于半成品热处理,又称预先热处理。

2.钢的正火 正火是将钢加热到临界温度以上,使钢全部转变为均匀的奥氏体,然后在空气中自然冷却的热处理方法。它能消除过共析钢的网状渗碳体,对于亚共析钢正火可细化晶格,提高综合力学性能,对要求不高的零件用正火代替退火工艺是比较经济的。

3.钢的淬火 淬火是将钢加热到临界温度以上,保温一段时间,然后很快放入淬火剂中,使其温度骤然降低,以大于临界冷却速度的速度急速冷却,而获得以马氏体为主的不平衡组织的热处理方法。淬火能增加钢的强度和硬度,但要减少其塑性。淬火中常用的淬火剂有:水、油、碱水和盐类溶液等。

4.钢的回火 将已经淬火的钢重新加热到一定温度,再用一定方法冷却称为回火。其目的是消除淬火产生的内应力,降低硬度和脆性,以取得预期的力学性能。回火分高温回火、中温回火和低温回火三类。回火多与淬火、正火配合使用。

⑴调质处理:淬火后高温回火的热处理方法称为调质处理。高温回火是指在500-650℃之间进行回火。调质可以使钢的性能,材质得到很大程度的调整,其强度、塑性和韧性都较好,具有良好的综合机械性能。

⑵时效处理:为了消除精密量具或模具、零件在长期使用中尺寸、形状发生变化,常在低温回火后(低温回火温度150-250℃)精加工前,把工件重新加热到100-150℃,保持5-20小时,这种为稳定精密制件质量的处理,称为时效。对在低温或动载荷条件下的钢材构件进行时效处理,以消除残余应力,稳定钢材组织和尺寸,尤为重要。

钢的表面热处理

⑴表面淬火:是将钢件的表面通过快速加热到临界温度以上,但热量还未来得及传到心部之前迅速冷却,这样就可以把表面层被淬在马氏体组织,而心部没有发生相变,这就实现了表面淬硬而心部不变的目的。适用于中碳钢。

⑵化学热处理:是指将化学元素的原子,借助高温时原子扩散的能力,把它渗入到工件的表面层去,来改变工件表面层的化学成分和结构,从而达到使钢的表面层具有特定要求的组织和性能的一种热处理工艺。按照渗入元素的种类不同,化学热处理可分为渗碳、渗氮、氰化和渗金属法等四种。

渗碳:渗碳是指使碳原子渗入到钢表面层的过程。也是使低碳钢的工件具有高碳钢的表面层,再经过淬火和低温回火,使工件的表面层具有高硬度和耐磨性,而工件的中心部分仍然保持着低碳钢的韧性和塑性。

渗氮:又称氮化,是指向钢的表面层渗入氮原子的过程。其目的是提高表面层的硬度与耐磨性以及提高疲劳强度、抗腐蚀性等。目前生产中多采用气体渗氮法。

氰化:又称碳氮共渗,是指在钢中同时渗入碳原子与氮原子的过程。它使钢表面具有渗碳与渗氮的特性。

渗金属:是指以金属原子渗入钢的表面层的过程。它是使钢的表面层合金化,以使工件表面具有某些合金钢、特殊钢的特性,如耐热、耐磨、抗氧化、耐腐蚀等。生产中常用的有渗铝、渗铬、渗硼、渗硅等。

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