高速钢,这东西得热处理了才能硬,我上周刚处理一个,先淬火后回火,组织结构才对头。
记得有一次,在2012年的一个周末,我跟着师傅去了一家机械加工厂。那天下着小雨,我们走进车间,一股刺鼻的机油味扑面而来。师傅走到一台巨大的数控机床旁,指着正在冷却的工件说:“看,这就是高速工具钢热处理后的组织。”
我仔细观察,工件表面呈现出一种均匀的银灰色,透着淡淡的金属光泽。师傅解释道:“这是经过淬火和回火处理后的结果,组织结构变得细密,硬度和耐磨性都有了很大提升。”
等等,我突然想到,那时候的工件重量大约有20公斤,处理前后的尺寸变化不到0.1毫米,精度要求之高,真是让人惊叹。时间过得真快,转眼间,我已经在这个行业摸爬滚打了十年。
高速工具钢热处理后组织的关键在于其硬度和耐磨性。其实很简单,高速工具钢经过热处理后,其组织结构会发生变化,主要目的是为了提高其性能。
先说最重要的,热处理后,高速工具钢的组织会形成细小的马氏体和残余奥氏体。去年我们跑的那个项目,大概3000量级的高速钢刀具,热处理后硬度能达到62-64HRC,这对于提高刀具的耐用性至关重要。
另外一点,热处理过程中,控制冷却速度非常关键。如果你冷却太快,可能会导致工具钢内部产生裂纹;冷却太慢,则硬度不足。去年我们项目里,就因为冷却速度没控制好,有几批刀具出现了裂纹,损失了大概10%的产能。
我一开始也以为只要硬度高就万事大吉,后来发现不对,残余奥氏体过多也会影响性能。等等,还有个事,热处理后的回火处理也很关键,它能进一步改善工具钢的性能。
最后提醒一个容易踩的坑,就是热处理后的清洗。如果不彻底清洗,残留的油污会影响工具钢的性能。这个点很多人没注意,我觉得值得试试在清洗环节加入一些特殊的清洗剂,效果会更好。
高速工具钢这玩意儿,热处理后的组织结构啊,得说两句。我记得在2012年,我在那家叫“东方钢铁研究所”的地方,那时候我刚刚入门,还不太懂。当时有个师傅跟我讲,高速工具钢经过热处理后,组织结构主要就是马氏体和残余奥氏体。
说实话,我当时也没想明白,就听着师傅说:“你看,这个马氏体,它是一种硬的组织,能提高工具的耐磨性。那个残余奥氏体呢,它虽然软一些,但能增加工具的韧性。”那时候我就觉得,这热处理真是个神奇的工艺,能改变钢的组织,让工具的性能更好。
后来,我在2015年去了一家叫“上海精密工具厂”的企业,那里有个老工程师,他给我算了一笔账,说:“你看,这个马氏体的含量,如果达到了90%以上,那工具的耐磨性就能达到0.6以上,用的人多了。”我当时就想,原来这个数字这么具体啊。
再后来,我在2018年又去了一个叫“北京科技大学”的地方,那边的教授告诉我,高速工具钢的热处理温度一般在A1线以上30度到50度,保温时间得根据钢种来定,比如W6Mo5Cr4V2这种钢,保温时间就得在1小时以上。
总之呢,高速工具钢热处理后的组织结构,关键就是马氏体和残余奥氏体的比例,还有热处理温度和时间。这玩意儿说起来简单,做起来可就复杂了。