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    高速鋼快速加熱各種現(xiàn)象


    (1)高速鋼刀片快速加熱早在1923~1924年間,前蘇聯(lián)沃洛格金就開始研究高速鋼刀具高頻淬火,可惜沒(méi)有成功[3]。沒(méi)有成功的原因認(rèn)為高速鋼制工具必須完全被淬透,或者所得的高熱硬性和高強(qiáng)度的淬硬層比較厚才行,同時(shí)也擔(dān)心高頻淬火碳化物溶解不良影響其他性能。但這是比較浮淺的感知,并沒(méi)有將感應(yīng)淬火深入研究下去。直至1952年才有所突破,格德別爾格等終于在尺寸為3~10mm的W18Cr4V(P18)刀片淬火成功,遺憾地是沒(méi)有走向工業(yè)化生產(chǎn),但足以說(shuō)明,高速鋼刀具是可以感應(yīng)加熱淬火的。
    (2)高速鋼焊件的快速加熱高速鋼錐柄鉆、立銑刀等桿狀刀具,不論是閃光焊還是摩擦焊,都是快速加熱的典范,在幾秒鐘內(nèi)就能將鋼件加熱到1000℃以上。
    (3)高速鋼鍛件的快速加熱筆者提倡φ60mm高速鋼坯料直接入高溫區(qū)加熱[4],即冷料不經(jīng)預(yù)熱,直接入1150~1200℃區(qū)。投入生產(chǎn)多年,鍛造質(zhì)量穩(wěn)定。
    (4)高速鋼刀具淬火參量公式的運(yùn)用在高速鋼工具熱處理時(shí)存在一個(gè)淬火參量公式即P=t(37+lgτ)[5]式中  P——淬火參量;t——淬火加熱溫度;τ——淬火加熱時(shí)間。
    公式中的P代表了淬火加熱溫度和加熱時(shí)間的綜合作用。在淬火過(guò)程,無(wú)論淬火加熱溫度和加熱時(shí)間怎樣變化,只要兩者作用的結(jié)果即淬火參量相同,那么奧氏體化的程度就應(yīng)該是相當(dāng)?shù)摹R馑际钦f(shuō)高溫短時(shí)間(快速加熱)和低溫長(zhǎng)時(shí)間,只要P相同,刀具淬火的質(zhì)量就是一樣的。
    (5)高速鋼刀具爐內(nèi)快速加熱和半快速加熱20世紀(jì)50年代末,在蘇聯(lián)熱處理專家的幫助下,北京、天津、上海等地,曾推廣熱處理快速加熱節(jié)能新技術(shù),取得了不少成功經(jīng)驗(yàn),可惜留下的資料不多,筆者手上只有上海工具廠W18Cr4V鋼制φ14mm錐柄鉆、槽銑刀快速加熱的資料[6]。報(bào)道說(shuō)將W18Cr4V鋼的淬火加熱溫度由常規(guī)的1270~1280℃提高到1300~1310℃,加熱系數(shù)由原10~12s/mm縮短到5~6s/mm,刀具壽命不降反而略有提高。
    (6)激光、電子束等高能量密度對(duì)高速鋼刀具表面改性近幾年不斷有報(bào)道激光等對(duì)高速鋼表面改性的文章[7],指出高速鋼完全可以實(shí)施快速加熱。該技術(shù)方法是將高能量密度的等離子體高速作用在M42鋼表面,使材料表面出現(xiàn)局部的快速升溫和快速冷卻,升溫和冷卻的速度可達(dá)到104~108K°/s,因此可在工件表面形成晶結(jié)構(gòu)改性層,達(dá)到提高材料性能的目的。
    (7)高速鋼快速加熱由來(lái)已久高速鋼問(wèn)世100多年來(lái),人們對(duì)其熱處理工藝創(chuàng)新改革從來(lái)未停止過(guò)。前蘇聯(lián)曾有人狂言,對(duì)鋼來(lái)說(shuō)能夠以任何速度加熱。限于當(dāng)時(shí)的條件,只局限在鹽浴爐和高頻加熱,并且淬火件都是不能再簡(jiǎn)單的棒或片,不具備普遍性。高速鋼鍛造坯料的快速加熱應(yīng)用比較成功,大部分人認(rèn)為:經(jīng)過(guò)壓力加工和退火后的高速鋼材料,在改鍛前的加熱,其加熱的速度是可以不受限制的[8]。當(dāng)激光、電子束等新技術(shù)新工藝的出現(xiàn),屢見(jiàn)有高速鋼快速加熱表面改性成果的報(bào)道,表明高速鋼快速加熱已進(jìn)入實(shí)質(zhì)性的應(yīng)用階段。

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