2.崩刃
崩刃是絲錐、板牙使用中早期失效的另一種主要形式,其表現(xiàn)為切削刃崩掉,絲錐、板牙無法正常使用。導(dǎo)致絲錐崩刃的因素很多,主要有以下幾個(gè)方面:
(1)原材料質(zhì)量問題
我廠采用W6Mo5Cr4V2或W9Mo3Cr4V作為制造絲錐、板牙的原材料,經(jīng)淬火、回火后硬度一般在64~66HRC,材料脆性很高,強(qiáng)韌性較低。當(dāng)原材料中化學(xué)成分C及雜質(zhì)S、P、Si、Mn超標(biāo)時(shí),會使絲錐脆性增大;當(dāng)?shù)捅督M織中存在夾雜氣孔、組織疏松時(shí),也會使材料脆性增加,造成絲錐使用時(shí)崩刃。
原材料碳化物不均勻度過大,絲錐也容易崩刃。若材料組織中出現(xiàn)大塊碳化物,絲錐使用過程中大塊碳化物處會產(chǎn)生集中應(yīng)力,使大塊碳化物脫落,造成崩刃。若一次碳化物出現(xiàn)網(wǎng)狀分布,由于碳化物網(wǎng)對基體有割裂作用,因此也易使絲錐崩刃。通過對實(shí)際使用中出現(xiàn)崩刃和完好無損的絲錐切削刃進(jìn)行金相觀察,發(fā)現(xiàn)未崩刃的絲錐中碳化物細(xì)小、圓整、分布均勻,而發(fā)生崩刃的絲錐中碳化物分布不均、呈堆積狀或顆粒較大。
(2)熱處理不當(dāng)
絲錐熱處理不當(dāng)如淬火加熱溫度過高、回火不充分等都會導(dǎo)致崩刃現(xiàn)象。
絲錐熱處理時(shí)如出現(xiàn)過熱,其組織晶粒度將變粗大。經(jīng)驗(yàn)表明:淬火晶粒度大于9.5級時(shí),材料組織的脆性將增大。而熱處理嚴(yán)重過熱時(shí),組織中的碳化物將在晶粒邊界聚集后析出,碳化物出現(xiàn)脫尾,甚至出現(xiàn)半網(wǎng)狀碳化物。這樣的組織使得絲錐、板牙變得非常脆,使用時(shí)容易崩刃。
此外,絲錐淬火后的回火也很關(guān)鍵。如果回火不充分,組織中殘余奧氏體較多。由于絲錐、板牙加工螺紋時(shí)切削阻力很大,絲錐與工件接觸部分溫度很容易升高,當(dāng)再次冷卻時(shí),組織中未轉(zhuǎn)變的殘余奧氏體將會有一部分轉(zhuǎn)變成馬氏體。這部分馬氏體在絲錐下次使用前是未經(jīng)回火的,而未經(jīng)回火的馬氏體非常脆,容易導(dǎo)致崩刃的發(fā)生。
我們在質(zhì)量檢測中針對回火爐內(nèi)溫度分布不均勻造成一部分絲錐回火不充分的問題進(jìn)行改進(jìn),同時(shí)采用560℃×1小時(shí)三次回火,使絲錐全部達(dá)到充分回火,大大減少了崩刃現(xiàn)象。
3.磨損
絲錐、板牙的磨損是指絲錐、板牙使用時(shí)間不長,其切削刃就被磨掉一部分,使牙型尺寸變小而無法使用。導(dǎo)致這種現(xiàn)象主要有以下兩個(gè)原因。
(1)基體硬度低
材料成分中C及合金元素含量低或碳化物不均勻分布可導(dǎo)致硬度低。淬火加熱不足、表面脫碳、表面腐蝕都可使絲錐表面硬度降低而導(dǎo)致耐磨性不足。
(2)磨削退火導(dǎo)致耐磨性下降
有時(shí)絲錐、板牙的基體硬度正常,但在切削時(shí)仍易磨損。在排除了被加工件異常的因素后,對參與切削加工的絲錐牙型進(jìn)行了硬度測試,發(fā)現(xiàn)有一部分牙尖較軟。經(jīng)分析,發(fā)現(xiàn)由于磨削時(shí)吃刀過大,牙型溫升太快,產(chǎn)生了磨削退火,導(dǎo)致牙尖硬度降低,耐磨性不夠。經(jīng)改進(jìn)磨削工藝后,絲錐耐磨性顯著提高。
4.絲錐失效的預(yù)防措施
(1)精選材料:嚴(yán)格控制絲錐材料的化學(xué)成分、低倍組織及碳化物不均勻度。
?。?)優(yōu)化工藝:焊接柄、刃部時(shí)加保護(hù)套,熱處理時(shí)嚴(yán)防過熱,回火一定要充分,磨削時(shí)要絕
對防止磨削退火。
(3)精心設(shè)計(jì):截面尺寸有變化時(shí)要注意有圓角過渡,避免應(yīng)力集中;柄、刃部對焊件焊口離柄刃交界處距離不能太小。