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熱處理的十一個怪現(xiàn)象

時代在發(fā)展,科技在進步,但不是每個企業(yè)都在發(fā)展,每個人都在進步,總有些人逆潮流而動,呈現(xiàn)千姿百態(tài)不和諧的負面形象。近幾年來,筆者走過不少個體、民營企業(yè),親眼看到妙趣橫生的熱處理怪象,現(xiàn)展示給熱處理同仁,期望引以為戒,并為分析刀具質量問題提供佐證。

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刀具混爐號淬火
天天講科學發(fā)展觀,但刀具淬火就是不講科學。同規(guī)格不同爐號之產品總是裝在一個夾具上淬火,有些單位生產高速鋼刀具幾十年,至今仍混爐號淬火,產品質量均能達到合格水平,但在市場競爭中永遠處于中下流水平,這也是刀具質量欠穩(wěn)定的根本原因。

不同爐號的材料化學成分肯定有差異,甚至有較大的差距,淬火加熱溫度不可能完全雷同,用同一規(guī)范處理實屬不妥,熱處理工藝應該個性化,混爐號淬火不會淬出優(yōu)質刀具。

工件不經烘干直接進爐產生爆炸
機械加工后刀具必須經烘干方可進入中溫爐預熱,有些單位為了節(jié)電,往往取消烘干工步,將帶有水分的刀具直接進爐加熱,產生爆炸,給安全生產帶來諸多隱患,甚至會將工件炸掉爐中,飛濺的鹽浴還會威脅操作工的人身安全,這種不文明的生產方式應立即糾正。

以假亂真,涉嫌假冒偽劣
全國年產高速鋼近8萬t,其中相當大的部分為低合金高速鋼(HSS-L),對于HSS-L國內不少專家教授并不認同,要求把它從高速鋼家族中驅逐出去,還高速鋼一片凈土。GB/T9943-2008《高速工具鋼》列入W4Mo3Cr4VSi、W3Mo3Cr4V2兩個牌號。目前熱處理的現(xiàn)實情況是:

(1)HSS-L假冒HSS(普通高速鋼,如M2鋼)。

(2)HSS-E(高性能高速鋼)降格為HSS鋼,目的是創(chuàng)牌子,在狹縫中求生存,一旦闖關成功,立即改用HSS,再充入HSS-L。

(3)根本不是高速鋼而冒充HSS鋼,爐前淬的所謂的4241、4341F等眾多企業(yè)牌號,充其量不過是模具鋼Cr4W2MoV的變種,有的鋼實在太離譜,鎢當量(W+2Mo)還不足3%,按HSS-L鋼準入標準,鎢當量應≥7%(≤12%)。有些單位沿用如此低的材料制造直柄鉆、錐柄鉆等產品,招搖裝騙,在產品商標上還堂而皇之地打上HSS的商標,攪亂市場的正常規(guī)則,同時有損壞了熱處理聲譽。

一臺中溫爐對付兩臺高溫爐
大千世界無奇不有,正是有這么多奇聞軼事,熱處理才顯得格外精彩。高速鋼淬火預熱時間應為高溫加熱時間的兩倍,筆者現(xiàn)場看到某工具廠在淬M2鋼鉆頭時,嚴重違規(guī)操作,一臺中溫爐對付兩臺高溫爐,即高溫加熱時間等同中溫加熱時間,生產效率提高1倍,單位受益,市場受損。

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一個人操作一套高速鋼刀具生產線
某個較大的工具廠有數(shù)臺高速鋼刀具生產線,筆者在現(xiàn)場親眼看到一個人操作一條生產線,即一個人干了三個人的事,一個人搶了三個人的飯碗。按工藝要求,應該有預熱、加熱、冷卻三個人同時操作,現(xiàn)在變成光桿司令,這樣的淬火質量實在不敢恭維!淬得越多,壓庫越多,如此多勞得實屬蠻干,應該受到指責。

分級溫度超過620℃
為了提高高速鋼刀具的紅硬性及耐磨性,防止碳化物析出,國內不少單位學習國外的先進經驗,將原580~620℃的分級溫度改為現(xiàn)在的500~550℃,低溫分級提高刀具壽命確有成效,但筆者在生產現(xiàn)場看到了不少單位的分級溫度超過工藝規(guī)定的上限620℃。有的操作工為逃避檢查,將分級爐的儀表關掉或不插熱電偶,這種自欺欺人的愚人之作實在可笑。

簍裝淬火
有些工具廠為了在單位時間內多淬一些活,在淬沖棒或絲錐時,不插裝,而是工件凌亂地裝在小簍子里,一簍一簍地淬,這樣裝卸方便了,但產品質量下降了。最直觀地反映在產品質量不穩(wěn)定,壽命散差太大。

超高溫快速加熱
高速鋼屬高合金工具鋼,淬火需緩慢加熱才行,但有些人超出平常人的想像,即所謂的超高溫加熱。如M10規(guī)格的M2鋼絲錐,常規(guī)工藝為1210~1220℃×2min30s,晶粒號10.5~10級,而超高溫工藝為1235~1250℃×30~40s,裝爐量均為100件/掛,生產效率提高4~5倍。快速加熱的結果,硬度都能達到63HRC以上,但紅硬性、耐磨性太差,而且質量很不穩(wěn)定。

淬火后打斷口看金相

淬火后打斷口確實能判斷淬火晶粒的粗細,但必須有十分豐富的實踐經驗,并不是每個操作工都能實施的。有個別單位淬鉆頭首檢金相后即打斷口,根據(jù)斷口晶粒粗細程度,作出是否要調整淬火加熱溫度的決定,在淬火過程中不斷地折斷鉆頭(廢品)或圓棒,判斷淬火溫度高低及晶粒大小。這種粗放式的原始做法,只能作為輔助手段,但危險性較大,實不可取。經驗主義害死人,還是應用科學的現(xiàn)代化金相檢驗手段,認認真真做事比較踏實。

回火偷工減料
高速鋼刀具經正常的淬火后需3次回火,若等溫淬火則需4次回火,并且每次需冷至室溫方可進行下一次回火,這樣才能使大量的殘留奧氏體轉變成馬氏體。但有些單位淬火后工件未冷室溫就進行下一次回火,回火次數(shù)往往只有兩次,如果成品要進行表面強化(如蒸汽處理、氧氮化),可以減少一次回火,可是白鉆頭(不表面強化者)兩次回火就不是明智之舉了。

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熱處理后的硬度檢驗
高速鋼刀具熱處理檢驗唯有硬度這一數(shù)字化指標,這是很不科學的。就是這不科學的東西有些單位也做不到。按理說,高速鋼刀具出廠前應進行嚴格的硬度檢驗及壽命試驗。還應檢查金相組織。有些單位銑刀片熱處理后用刻劃啤酒瓶的方法檢查硬度高低,如果在啤酒瓶上能刻下溝痕說明硬度高(HRC≥65);有的單位用成品鉆鉆削汽車38~42HRC的彈簧鋼板(鉆通孔),如果能鉆3個孔以上,OK;如果連一個孔也鉆不進,則判廢;如果能鉆一個孔,合格。上述簡易的硬度判斷法有一定的道理,但很不科學,硬度檢驗應該數(shù)字化、智能化。

上述現(xiàn)象都是筆者親眼所見,但畢竟是個案,盡管反映了目前刀具競爭中的陰暗面,并非主流。從這些案例中可以深層次分析出刀具質量差或不穩(wěn)定的真實原因,為我們分析問題、解決問題開拓了視野,也為我們制造高質量刀具、打造世界品牌增強了信息和勇氣。只要我們遵循科學發(fā)展觀、認認真真把好熱處理的每一個環(huán)節(jié),中國一定能成為世界工具強國。

作者:趙步青(《金屬加工》雜志編委)

單位:安徽嘉龍鋒鋼刀具有限公司,技術顧問

來源:《金屬加工(熱加工)》雜志

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