专利名称：细长杆类钻头的微变形淬火工艺方法
技术领域：
本发明涉及一种细长杆类钻头的微变形淬火工艺方法，属于材料处理工艺领域。
背景技术：
在机械加工的各个领域，尤其是航空领域，在加工小直径深孔时，经常会使用各种类型的细长杆类钻头，如直径为15mm、长度为250mm的细长杆钻头。而这种刀具的加工成为一个难题，因为这种刀具在冷加工中容易产生一定的变形，在热加工中，变形尤为显著。如果能够很好的减小细长杆类钻头在热加工中的变形，则将会显著地提高该类刀具的质量。因此如何减小细长杆类钻头在加工过程中产生的变形是问题的关键。现有技术中，在处理细长杆类钻头弯曲变形的热处理工艺方法中通常会遇到以下几种情况:(1)采用冷加工过程，虽能得到应力的释放，但也存在变形；(2)采用热加工过程，产生严重的弯曲变形，影响产品的质量；(3)在淬火过程中，由于盐浴液面的剧烈翻动与电极磁场引力的作用而产生翘曲变形；(4)采用分级淬火，使得弯曲量在0.4-2.7_，变形量较大，校直困难，废品率较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种细长杆类钻头的微变形淬火工艺方法，能够减少热处理过程中产生的弯曲变形，不需要校正，合格率便可达到100%，同时达到了微变形的效果。本发明的技术方案:细长杆类钻头的微变形淬火工艺方法，包括以下具体步骤:
(1)预热:采用三段预热，第一段预热是将细长杆类钻头整体放置在夹具中进行预热，预热温度为540-560°C，预热时间为0.8-1.2h，第二段预热仍然是将细长杆类钻头整体放置在夹具中进行预热，预热温度为810-830°C，预热时间为6.5-7.5min，第三段预热同样是将细长杆类钻头整体 放置在夹具中进行预热，预热温度为1040-1060°C，预热时间为
4.5-5.5min ；
(2)加热:采用断电加热，控制盐浴炉的温度在1280-1290°C，然后将预热结束后的细长杆类钻头整体浸入盐浴炉内进行加热，然后断电1.5-2.5min，细长杆类钻头的出炉温度在 1270-1280。。；
(3)去应力:把细长杆类钻头装入密封铁盒中，用铸铁屑填充空隙，然后放入箱式电炉中840-860°C加热保温1.4-1.6h，保温时间到达后关闭箱式电炉，细长杆类钻头随电炉一起空冷至室温，最后取出细长杆类钻头完成去应力退火；
(4 )淬火:采用温度为840-860 0C、时间为2.5-3.5min第一次淬火后进行温度为540-560°C、时间为3.5-4.5min的第二次淬火，两次淬火后空冷25_35s，再将细长杆类钻头进入硝盐炉中，设定温度为250-270°C等温30min，紧接着再进行第三次淬火，此次淬火的温度为 115-125°C，时间为 4.5-5.5min ；
(5)校直:将淬火后的细长杆类钻头放在压力机中进行热校,校正细长杆类钻头的凸起
处；(6)回火:米用两次回火,第一次回火米用吊挂方式进行回火,回火温度为540-560°C,回火时间为1.8-2.2h，缓冷至室温后进行第二次回火；第二次回火仍然采用吊挂方式进行回火，回火温度为540-560°C，回火时间为1.4-1.6h，；
(7)送检。上述步骤(I)所述夹具的结构为:包括钩子、夹板和可移动夹板，钩子通过焊点焊接在夹板上，夹板和可移动夹板平行放置且两者之间通过螺钉和螺帽连接在一起，在可移动夹板上分布有若干个钻头孔。本发明的有益效果:细长杆类钻头在经过该微变形淬火工艺，其变形量控制在
0.03-0.07mm，热处理弯曲度< 0.20mm，硬度达到HRC64-66，韧性、红硬性、耐磨性均达到要求，不需要校正，合格率达到100%，达到了微变形的效果，有效的解决了细长杆类钻头发生弯曲变形的问题。
图1为本发明细长杆类钻头的结构示意图。图2为本发明夹具的结构示意图。
具体实施例方式如图1所示，以直径为15mm、长度为250mm的细长杆钻头为例，其微变形淬火工艺方法，包括以下具体步骤: (1)预热:采用三段预热，第一段预热是将细长杆类钻头整体放置在夹具中进行预热，预热温度为550°C，预热时间为lh，第二段预热仍然是将细长杆类钻头整体放置在夹具中进行预热，预热温度为820°C，预热时间为7min，第三段预热同样是将细长杆类钻头整体放置在夹具中进行预热，预热温度为1050°C,预热时间为5min ；
(2)加热:采用断电加热，控制盐浴炉的温度在1285°C，然后将预热结束后的细长杆类钻头整体浸入盐浴炉内进行加热，然后断电lmin，细长杆类钻头的出炉温度在1275°C ；
(3)去应力:把细长杆类钻头装入密封铁盒中，用铸铁屑填充空隙，然后放入箱式电炉中840-860°C加热保温1.5h，保温时间到达后关闭箱式电炉，细长杆类钻头随电炉一起空冷至室温，最后取出细长杆类钻头完成去应力退火；
(4)淬火:采用温度为850°C、时间为3min第一次淬火后进行温度为550°C、时间为4min的第二次淬火，两次淬火后空冷30s，再将细长杆类钻头进入硝盐炉中，设定温度为260°C等温30min，紧接着再进行第三次淬火，此次淬火的温度为110°C，时间为5min ；
(5)校直:将淬火后的细长杆类钻头放在压力机中进行热校,校正细长杆类钻头的凸起
处；
(6)回火:采用两次回火，第一次回火采用吊挂方式进行回火，回火温度为550°C，回火时间为2h，缓冷至室温后进行第二次回火；第二次回火仍然采用吊挂方式进行回火，回火温度为550°C，回火时间为1.5h，；
(7)送检。如图2所示，步骤(I)中夹具的结构为:包括钩子2、夹板I和可移动夹板8，钩子2通过焊点3焊接在夹板I上，夹板I和可移动夹板8平行放置且两者之间通过螺钉4和螺帽6连接在一起，在可移动夹板8上分布有若干个钻头孔7。使用时，先拧松螺钉4和螺帽6，调节夹板I和可移动夹板8之间的距离，然后将9SiCr销子铰刀的钻头对准钻头孔7后放置好，此时拧紧螺钉4和螺帽6，将9SiCr销子铰刀稳定的夹在调节夹板I和可移动夹板8之间，通过提起钩子2来进行淬火。直径为15mm、长度为250mm的细长杆钻头在采用上述工艺方法后，其变形量控制在0.05mm，热处理弯曲度为0.17mm，硬度达到HRC65，韧性、红硬性、耐磨性均达到要求，不需要校正，合格 率达到100% 。
权利要求
1.细长杆类钻头的微变形淬火工艺方法，其特征在于，包括以下具体步骤: (1)预热:采用三段预热，第一段预热是将细长杆类钻头整体放置在夹具中进行预热，预热温度为540-560°C，预热时间为0.8-1.2h，第二段预热仍然是将细长杆类钻头整体放置在夹具中进行预热，预热温度为810-830°C，预热时间为6.5-7.5min，第三段预热同样是将细长杆类钻头整体放置在夹具中进行预热，预热温度为1040-1060°C，预热时间为4.5-5.5min ； (2)加热:采用断电加热，控制盐浴炉的温度在1280-1290°C，然后将预热结束后的细长杆类钻头整体浸入盐浴炉内进行加热，然后断电1.5-2.5min，细长杆类钻头的出炉温度在 1270-1280。。； (3)去应力:把细长杆类钻头装入密封铁盒中，用铸铁屑填充空隙，然后放入箱式电炉中840-860°C加热保温1.4-1.6h，保温时间到达后关闭箱式电炉，细长杆类钻头随电炉一起空冷至室温，最后取出细长杆类钻头完成去应力退火； (4 )淬火:采用温度为840-860 0C、时间为2.5-3.5min第一次淬火后进行温度为540-560°C、时间为 3.5-4.5min的第二次淬火，两次淬火后空冷25_35s，再将细长杆类钻头进入硝盐炉中，设定温度为250-270°C等温30min，紧接着再进行第三次淬火，此次淬火的温度为 115-125°C，时间 为 4.5-5.5min ； (5)校直:将淬火后的细长杆类钻头放在压力机中进行热校,校正细长杆类钻头的凸起处； (6)回火:米用两次回火,第一次回火米用吊挂方式进行回火,回火温度为540-560°C,回火时间为1.8-2.2h，缓冷至室温后进行第二次回火；第二次回火仍然采用吊挂方式进行回火，回火温度为540-560°C，回火时间为1.4-1.6h，； (7)送检。
全文摘要
本发明提供一种细长杆类钻头的微变形淬火工艺方法，包括以下具体步骤(1)预热；(2)加热；(3)去应力；(4)淬火；(5)校直；(6)回火；(7)送检。本发明能够减少热处理过程中产生的弯曲变形，不需要校正，合格率便可达到100%，同时达到了微变形的效果。
文档编号C21D1/46GK103114192SQ20131008903
公开日2013年5月22日 申请日期2013年3月20日 优先权日2013年3月20日
发明者徐强, 邓楠, 崔向宇, 王健 申请人:沈阳飞机工业(集团)有限公司