傳統的數控刀具刀柄、刀體、刀盤制作工藝,為原材料加工、熱處理、精加工、測試、安裝刀片,本文僅圍繞刀柄(刀體、刀盤)部分的原材料進行探讨
通常刀體部分的選材較多是40Cr、38CrMo、42CrMo、P20等,較為高端的普遍使用SKD61(1.2344、H13)等材料,具體取決于産品的定位,從加工工藝環節是:
1.鋼材通過機加工
2.進行熱處理,硬度基本上要求在26-30HRC、46-48HRC、52-56HRC,
3.二次精加工
4.表面處理(滲氮、碳,電鍍、QPQ、PVD等)
5.安裝刀粒
由于市場競争的激烈,在選材上選擇合适的、成本較低的鋼材以期望提升競争力是無可厚非的,由于選材和熱處理方面的被動因素,在品質上未能主動甄别是較大的弱勢,僅能取決于經驗和對供應商的信任,對此可控性較為被動,決定刀體的使用性能方面從鋼材和熱處理進行分析:
1.鋼材的品質奠定了基石,從冶煉的純淨度、殘留雜質(非金屬與非主要元素)晶粒粗細、組織優劣、鍛軋工藝等方面存在着較大的差異,最純淨的煉鋼材料需要具備優質的鐵礦石、焦煤以及優秀的工藝技術保障煉出純淨度極高的鐵水(而較多的鋼企采用廢鋼回爐,無法保證其純淨度和穩定性〈注:純淨度并非僅僅是SP含量,包括但不限于其它非主要合金元素殘留是無法清除的〉),通過合理的成分配比注入合金,進行精煉/電渣重熔等工藝,确保材質的純淨度和穩定性;鋼錠的形成之後必須具備規範、合理或優秀的鍛軋工藝技術,以确保取得優質的組織結構,常見缺陷為夾雜、偏析、退火組織不良、碳化物超标、疏松、裂紋、氣孔等。
2.熱處理的規範工藝、領先技術,保證鋼材的性能發揮到極緻,即使鋼材基礎的輕微缺陷可以通過熱處理來降低風險,而劣質鋼材加上不規範的熱處理将面臨很大的風險,如淬火溫度、保溫時間的控制、回火溫度和次數以及裝備精良狀态、工件擺放等,都直接影響到鋼材的使用性能,常見缺陷為:過燒、保溫時間不足、回火不足、殘留奧氏體過多等
綜上所述,優質的鋼材和規範的熱處理工藝是刀具服役穩定性的基礎,否則出現的問題的是刀粒磨損快、加工精度低、硬度不均勻、斷裂直接報廢等不良影響,到此環節發現問題成本和時間已經損失,如隐患發生于應用過程,損失更大。
如何避免以上不可控的風險呢?全世界領先的特殊鋼公司瑞典SSAB鋼鐵集團提出全新的概念TOOLOX拓達鋼,讓每一次選材都直觀、可控!其理念就是提供純淨而領先的鋼材通過預硬處理來大幅降低風險,而且節省熱處理時間和二次加工成本,一次性完成,SSAB公司采用是的北歐最好的鐵礦石和煤炭進行科學的方法焦化,使得高燃效、純淨度更高,純淨的鐵水加合理合金的比例,無任何無關合金存在,采用CSR冶煉工藝,保證了鋼材的超級純淨度,其全球領先的熱處理技術,以每秒1000度的淬火冷卻速度,晶粒細小、極少的殘留奧氏體和碳化物析出,所以具備了超高的韌性、耐磨性、不變形等優秀性能,由于回火溫度在640度(比傳統鋼高),其抗高溫性能也非常優秀,也被廣泛應用于熱作模具,如壓鑄、鋁合金擠壓模具、熱鍛模具及耐高溫零部件等領域,瑞典皇家工學院堪稱韌性與硬度的完美結合!
數控刀具在高轉速下産生的高溫需要優秀的高溫穩定性,從而保證刀具的穩定性和服役壽命,而TOOLOX在高溫性能方面表現非常優秀,鋼廠承諾590°C恢複到常溫的所有性能不變,尤其是在抗震性能得到瑞典皇家理工學院的驗證,完全優于進口H13類鋼材(詳情點擊「騰鴻傑鋼材」公衆号鍊接“權威:事實證明TOOLOX應用于制作數控刀具,抗震等性能明顯優于H13(進口)----瑞典皇家工學院”),TOOLOX拓達鋼預硬到45-48HRC(由于其鋼材的純淨度極高,加上領先的熱處理技術,碳化物析出極少,加工性能非常優秀),每一件鋼材出廠前100%通過測試和檢驗,使得每一件材料都可以知悉各項性能數據,選材可控無憂:通過衆多的世界知名刀具品牌長期應用驗證,TOOLOX44長期被采用刀具産品上,為客戶帶來可觀的經濟收益和品牌提升,數據證明部分刀具刀柄服役壽命提升4-5倍,而刀粒損耗減少了一半,為終端用戶降低了較大的使用成本。
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