硬质合金焊接刀具刀体材料及淬火工艺（三）
新工艺方案必须通过试验验证才能在生产现场推广。试验刀具仍然采用结构复杂、在工业生产中使用的螺旋立铣刀，刀片材质选用钨钴类的yg8。由于银焊料熔点温度低于钢的淬火温度，镍焊料的熔点温度又高于硬质合金的氧化发生温度，铜焊料价格也较便宜，因此选用105#铜焊料。
不同的热处理工艺方案。选择具体淬火工艺方法主要考虑淬火温度、保温时间、淬火介质和回火温度。其中，不同的回火温度对应不同的最终硬度和其它机械性能，根据需要选择。除矿山机械刀具需要耐冲击采用中温回火外，一般都采用200℃左右的低温回火。淬火介质分别选择常用的机油和盐水，淬火温度选860℃、790℃和950℃三档分别对应常规淬火、亚温淬火和零保温淬火或焊后直接淬火(105#铜焊料的熔点是909℃，焊接温度950℃左右)。常规淬火和亚温淬火保温时间为30分钟，零保温或焊淬同步不需要保温[2-4]。亚温淬火和零保温可以减少加热时间、降低能耗，焊后直接淬火可避免二次加热，可用于钎头、截齿和车刀头等单齿刀具。
试验评价主要考察刀体淬火硬度和缺陷情况两个方面，前者评价是否解决现有问题，后者防止新缺陷的出现，试验结果见表3。
(1)40cr刀体硬度都达到40hrc以上，其中盐水冷却介质淬火的硬度略高于机油，亚温淬火的硬度低于其它两种淬火温度，但也达到国家标准关于刀柄的硬度要求40- 45hrc，应该可以采用。
(2)硬质合金的硬度变化不大，在0.6hra之内，在950℃的较高淬火温度时硬度下降，而在另两种较低的淬火温度时硬度增加。有关学者研究证明，硬质合金经热处理硬度可以提高3%-9%左右[5]，但同时硬质合金在950℃时已开始出现氧化，表层的wc和co发生氧化反应生成氧化物，其中wc丢失多于co导致硬度下降[6]，其它淬火温度因未出现氧化而硬度略升。总之，淬火温度尽量控制在950℃之下，对硬度要求不严苛的使用场合，或适于采用焊淬一体热处理的单齿刀具下，淬火温度可以达到950℃。
(3)焊缝强度与刀片裂纹。淬火介质为盐水时，不论哪种淬火温度均会出现刀片裂纹和刃磨脱落，原因应该是盐水的冷却速度过快。当淬火温度达到950℃时，由于温度超过105#铜焊料的熔点，因此出现焊料溶解和刀片相对于刀体的位置移动。可见，焊后淬火工艺的淬火介质不能选用水，而45#钢在油淬时的淬透性差，不推荐采用。淬火温度必须控制在900℃以下，建议不超过950℃(焊后直接淬火除外)。
注：本次试验刀具不适于焊后直接淬火；宏观裂纹肉眼观察，微观裂纹用40倍以上放大镜观察。
采用刀片刀体一体淬火工艺的淬火工序放在焊接之后，无论采用常规淬火还是亚温淬火，焊缝附近齿背处的刀体硬度可达40hrc以上，避免淬火后焊接引发局部硬度和强度大幅下降的现象。
采用刀片刀体一体淬火工艺，硬质合金焊接刀具刀体材料可以使用40cr，从而可以降低这种刀具的制造成本。为避免淬火过程中出现焊缝软化和焊料流动，淬火温度也必须控制在900℃以下，建议不超过950℃(焊后直接淬火除外)。水的冷却速度过快，会引发硬质合金刀片裂纹和焊缝强度下降，应采用油作为淬火冷却介质。
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注：本次试验刀具不适于焊后直接淬火；宏观裂纹肉眼观察，微观裂纹用40倍以上放大镜观察。
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