W18Cr4V钢拉刀采用超音频感应加热电源进行淬火产生的裂纹缺陷分析及其改进工艺

        拉刀是加工汽车转向器箱体内孔的关键刀具，工件材料为W18Cr4V高速钢。拉刀是一种刀具，在工作过程中要承受巨大的摩擦力，因此，我们通常采用超音频感应加热电源对拉刀进行淬火热处理以满足其工作需要。但是，在热处理过程中，受工件原材料、设备、操作工艺以及环境等因素的影响，拉刀会出现硬度不足、裂纹等缺陷。今天，我们就来看一下拉刀淬火产生淬火裂纹的原因都有哪些，怎么改进？

       速钢拉刀采用超音频感应加热电源进行淬火，产生裂纹其主要原因如下：

       （1）淬火过热引起裂纹。高速淬火加热温度过高，晶界碳化物一部分熔化，冷却时析出形成半网状或网状及角状碳化物造成过热组织；另一方面，拉刀材料中碳化物偏析明显，增加了热处理时的过热敏感性，是使工件产生过热的原因之一。过热组织力学性能很差，脆性大，易造成使用中出现崩刃、断裂失效。

       （2）回火不足引发裂纹。碳化物不均匀和偏析是重要缺陷，也是引起回火不足的原因之一。工件过热后很易出现回火不足。回火不足使拉刀组织稳定性下降，出现应力集中，脆性增大，易使拉刀出现变形、崩刃、不耐磨等缺陷，造成工件早期失效。

       （3）碳化物不均匀，大块碳化物引起裂纹。高速钢由于合金元素含量高，可形成大量碳化物，多以块状、网状形态出现，并使碳化分布很不均匀；而带状组织越宽，碳化物偏析越严重。碳化物硬而脆并且粗大，使材料脆性增加，很易现开裂、剥落损坏，并与基体发生分离，形成裂纹源区；另一方面，碳化物不均匀分布，导致材料强度和韧性显著下降，工件出现明显的各向异性；同时碳化物不均匀分布使工件硬度和热硬性下降，造成工件在外力作用下出现崩刃、落齿损坏，使拉刀使用寿命下降。

       综上分析，工件中碳化物不均匀分布特别是碳化物偏析严重，是拉刀出现崩断裂早期失效的主要原因；碳化物分布不均和偏析严重易造成淬火过热，形成过热组织及引发回火不足缺陷，并最终导致工件在应力下产生崩刃断裂早期失效破坏发生。

       根据以上分析，提出工艺改进措施如下：

       （1）拉刀锻造加工时，应对坯件反复镦锻，以改善和消除碳化物偏析，打碎大块碳化物并在反复镦锻中使碳化物均匀细小分布，提高锻件性能和质量。

       （2）改进热处理工艺，可适当增加回火次数，以消除回火不足缺陷；同时格控制工件淬火加热温度，防止淬火过热缺陷，使工件获得良好的组织和优良的力学性能。

        人们都说实践是检验真理的唯一标准。今天，小编给大家说了为了预防裂纹的产生而改进的新工艺，大家不妨把它应用到工作当中去。当然，如果您有更好的措施也可以和大家分享一下。