刀具材料的質(zhì)量檢驗

1、.刀具材料的質(zhì)量檢驗   刀具材料的質(zhì)量優(yōu)劣對以后加工時的工藝性能，以及刀具的質(zhì)量和使用壽命有著很大的影響。因此，有必要根據(jù)刀具不同的用途對刀具材料的各項質(zhì)量指標(biāo)提出一定的要求，這是刀具毛坯制備過程中必須注意的一個問題。影響鋼材質(zhì)量的因素很多，刀具制造中應(yīng)注意的問題 如鋼材的外觀質(zhì)量，化學(xué)成分和金相組織等。對這些質(zhì)量項目，有的應(yīng)在刀具毛坯制備前即加以檢查和控制，有此則需要在毛坯制備過程中，通過適當(dāng)?shù)姆椒右愿纳啤＠?，廣發(fā)應(yīng)用的高速工具鋼，由于含有大量的合金元素，在使其具有其它材料無法比擬的優(yōu)點的同時，也帶來了碳化物不均勻等缺陷，因此必須在機械加工之前通過鍛造加以改善。原材

2、料存在的某些缺陷如果不能及時發(fā)現(xiàn)，并加以排除或改善，可能會對以后的加工制造帶來一定的困難，甚至?xí)斐傻毒呤褂脡勖停缙趽p壞等不良后果。刀具材料質(zhì)量檢驗的項目和標(biāo)準(zhǔn)有很多，下面就幾個主要項目簡單介紹如下。一、化學(xué)成分鋼材的化學(xué)成分應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。不同鋼種和牌號的材料應(yīng)分別放置，不能相互混雜。在生產(chǎn)中，對不同鋼種的材料可以通過火花鑒別作粗略的區(qū)分，但是對同一鋼種的不同牌號及其化學(xué)成分用火花鑒別法則不能準(zhǔn)確分辨。材料的化學(xué)成分和實際含量應(yīng)通過化學(xué)分析加以確定。二、表面質(zhì)量1.熱軋和鍛制切削加工用鋼鋼材表面肉眼可見的裂縫、折疊、結(jié)疤和夾雜等局部缺陷的允許深度按以下要求檢驗:(1)碳素工具鋼截面尺寸

3、<100mm的圓鋼，不超過從公稱尺寸算起的公差之半;截面尺寸100mm的圓鋼，不超過從公稱尺寸算起的公差。(2)合金工具鋼和高速工具鋼截面尺寸<80mm的圓鋼，不超過從公稱尺寸算起的公差之半;截面尺寸80mm圓鋼，不超過從公稱尺寸算起的公差。2.冷拉鋼鋼材表面應(yīng)光滑潔凈，不得有裂縫、折疊、結(jié)疤、夾雜和氧化鐵皮。麻點、劃痕、發(fā)紋、凹坑、黑斑和潤滑劑痕跡等表面輕微缺陷的允許深度按以下要求檢驗:(1)碳素工具鋼不得大于從鋼材實際尺寸算起的該尺寸的公差(退火狀態(tài)交貨允許有氧化色)。(2)合金工具鋼和高速工具鋼6一7級精度者，不大于從鋼材實際尺寸算起的該尺寸的公差，允許有氧化色或輕微氧化層;

4、4一5級精度者，表面不應(yīng)有任何缺陷。原材料表面存在有裂縫、折迭、結(jié)疤的夾雜等缺陷時，不能直接進行鍛造加工，而應(yīng)先進行切削加工，去除所存在的缺陷后再進行鍛制，否則容易在鍛造或以后的熱處理過程中造成開裂報廢。二、交貨態(tài)硬度工具鋼出廠應(yīng)為退火狀態(tài)，這是材料能夠順利進行切削加工的條件。退火態(tài)硬度過高，將使切削加工變得困難，增加刀具的磨損。對鍛造用的高速鋼，硬度允許略偏高些。四、脫碳層厚度工具鋼原材料表面(圓鋼)單邊總脫碳層厚度允許值應(yīng)符合表4一3的規(guī)定五、金相組織檢驗1.共晶碳化物不均勻度共晶碳化物不均勻度(又稱碳出物偏析)的檢驗主要用于含有大量合金元素的高速鋼和部分合金工具鋼，如(CrI2、CR12

5、MoV鋼的金相組織檢驗。不同規(guī)格的工具鋼毛坯，在軋制過程中造成的共晶碳化物的分布狀況是不相同的。碳化物呈細小顆粒狀，而且均勻分布在金屬基體中，沒有堆集和帶狀現(xiàn)象。這是碳化物分布最為理想的狀態(tài)。高速鋼刀具，尤其是精密貴重刀具應(yīng)選用這種材料毛坯。部分鋼材，尤其是大規(guī)格尺寸的高速鋼，碳化物會嚴重堆集，分布呈很寬的帶狀和網(wǎng)狀。碳化物相當(dāng)集中的分布在部分區(qū)域里，對金屬基體起著分割的作用，其結(jié)果會大大降低刀具的機械性能和工藝性能。這是刀具材料選擇和毛坯制備過程中應(yīng)加以注意和解決的。共晶碳化物不均勻度等級可通過金相顯微組織檢驗。取最差視場進行拍片，然后與標(biāo)準(zhǔn)圖譜加以比較，以評定其組織的不均勻度等級。2.珠光

6、體組織碳素工具鋼和合金工具鋼在退火狀態(tài)時，金相組織為珠光體。珠光體有球狀、片狀和球狀與片狀混合等幾種形狀。珠光體的形狀對材料的切削性能和熱處理工藝的影響是較大的。球狀珠光體的切削性能好，熱處理加熱溫度范圍寬，加熱溫度容易控制。而片狀珠光體不但切削加工困難，而且熱處理時過熱敏感性大，溫度稍高些即影響刀具熱處理質(zhì)量，熱處理變形也較大。碳素工具鋼珠光體組織按(GB1298-77所附第一級別圖評定，允許級別為(1)當(dāng)截面尺寸60mm時，T8鋼為1一5級，Tlo鋼為2一4級;(2)當(dāng)截面尺寸>60mm時，按與鋼廠協(xié)議檢驗。9SiCr,CrWMn,CrMn、9CrWMn、W、V等鋼的珠光體組織，按G

7、B1299-77所附第一級別圖評定，允許級別為小于或等于5級。根據(jù)需方要求，制造螺紋刀具用的9SiCr退火鋼材，珠光體組織合格級別為2一4.5級。3.網(wǎng)狀碳化物T10、T12鋼和CrWMn,CrMn等鋼應(yīng)檢驗網(wǎng)狀碳化物。網(wǎng)狀碳化物的存在會導(dǎo)致材料機械強度的各向異性，使機械強度降低。同時，在熱處理時造成組織應(yīng)力加大，使刀具脆性增大，容易變形和崩刃。碳素工具鋼的網(wǎng)狀碳化物按GB1298-77所附第二級別圖評定:當(dāng)截面尺寸60mm時，不大于2級;當(dāng)截面尺寸為60一100mm時，不大于3級。合金工具鋼的網(wǎng)狀碳化物按GB1299一77所附第二級別圖評定:當(dāng)截面尺寸60mm時，應(yīng)等于或小于3級;當(dāng)截面尺寸

8、大于60mm時，按與鋼廠協(xié)議檢驗。4.金相顯微組織檢驗法(1)共晶碳作物不均勻度的檢驗取樣方法切取試樣以厚度為1520mm，面積小于4c為宜。將等檢材料沿徑向分割成扇形，檢驗部位取在試片直徑的1/4處。檢驗前的準(zhǔn)備試片應(yīng)預(yù)先經(jīng)正常溫度淬火后在680700°C回火一小時，然后將試片沿鋼材壓延方向進行磨削和拋光。試樣的浸蝕浸蝕劑為4%硝酸酒精溶液，室溫下浸蝕1.5一4min，以能在顯微鏡下清晰顯出金屬組織為宜。浸蝕完畢后應(yīng)迅速用水洗凈，檢驗表面再用酒精洗凈，然后吹干。顯微組織檢驗在金相顯微鏡下放大100倍進行觀察。選擇試樣上最差部位進行比較評定。高速鋼共晶碳化物不均勻度級別按YB12-77所附第二級別圖評定。(2)珠光體組織的檢驗珠光體組織的金相檢驗試樣，取鋼材的橫截面進行磨制。浸蝕劑為4%苦味酸酒精(或4%硝酸酒精)溶液，放大倍數(shù)為500倍，選擇試樣上最差部位與標(biāo)準(zhǔn)圖一譜進行比較評定。碳素工具鋼和合金工具鋼的珠光體組織分別按GB1298-77和GB