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服裝剪裁剪刀工作量大，要求剪刀刃口硬度高，強(qiáng)度高和耐磨性好，并且韌性優(yōu)良，此外剪刀還要求外觀美觀。4Cr13、3Cr13鋼等馬氏體不銹鋼是剪刀常用材料。對于形狀復(fù)雜的剪刀常采用精密鑄造成形工藝，其刃口硬度為52 -60HRC。采用精鑄工藝，可大大減少工件加工工序。255型服裝剪刀采用4Cr13 鋼精密鑄造成形后經(jīng)熱處理等加工制成產(chǎn)品。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，4Cr13鑄鋼由于合金元素含量高，高溫時碳化物溶解慢，鑄件中易發(fā)生偏析嚴(yán)重、雜質(zhì)多和存在孔洞疏松等缺陷，采用常規(guī)熱處理往往達(dá)不到高硬度、高強(qiáng)度的力學(xué)性能要求，并且易由于鑄件缺陷造成產(chǎn)品失效報廢。
4Cr13鋼淬透性高，淬火后工件硬而脆，其硬度為45 - 58HRC，不能直接機(jī)加工，需進(jìn)行軟化退火處理。退火工藝為85℃ x 4h 后經(jīng)730℃x(6一7)h，爐冷至500℃后空冷。退火時需進(jìn)行防氧化脫碳保護(hù)加熱處理，退火后組織為粒狀（含片狀）珠光體+碳化物沿晶界斷續(xù)分布。硬度約為190 -209HBW。
4Cr13鑄鋼剪刀熱處理工藝試驗分兩類，即高頻感應(yīng)加熱淬火和鹽浴淬火。高頻感應(yīng)加熱淬火和鹽浴淬火。高頻感應(yīng)加熱淬火分為四組，一組是退火后直接高頻感應(yīng)加熱淬火，=組是剪刀反復(fù)鍛打后高頻感應(yīng)加熱淬火，三組是870℃正火后高頻感應(yīng)加熱淬火，四組為120℃ x2h高溫擴(kuò)散后高頻感應(yīng)加熱淬火處理。試驗表明，只有經(jīng)反復(fù)鍛打變形量>30嚦的工件，高頻淬火后性能才符合技術(shù)要求。
分析認(rèn)為，常規(guī)熱處理工藝不能使剪刀達(dá)到高硬度、高強(qiáng)度的要求，主要是由于4Cr13 鑄鋼的鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)量高達(dá)12%-14%，使共析點(diǎn)左移，其碳含量高，碳化物分解溶解較緩慢；并且鑄鋼中缺陷多，雜質(zhì)多和偏析大，對相變和碳化物分解有阻礙作用，鉻含量多也對碳化物分解起阻礙作用。
根據(jù)以上分析，提出改進(jìn)工藝措施如下：
(1)延長淬火加熱保溫時間。試驗表明，4Cr13鑄鋼剪刀保溫時間在8min 以上，可使碳化物較充分溶解，獲得高硬度的馬氏體。但高頻感應(yīng)加熱淬火工藝無法長時間保溫，碳化物溶解很不充分，因而4Cr13鑄鋼剪刀采用高頻感應(yīng)加熱淬火工藝是不適合的。
(2)4Cr13鑄鋼剪刀淬火前的鍛造。試驗表明，4Cr13鑄鋼經(jīng)反復(fù)鍛造且變形量>30%，淬火后可獲得高硬度。這是由于4Cr13鑄鋼剪刀經(jīng)鍛造后，組織結(jié)構(gòu)變致密，并且鑄態(tài)粗大碳化物被打碎，鑄造缺陷（如偏析、夾雜、孔洞和疏松等）經(jīng)鍛造被打碎重新分布，缺陷大大減弱或消除，并使工件組織細(xì)化，有利于淬火加熱時碳化物充分溶解，因而使淬火馬氏體碳含量升高，故馬氏體硬度增高。鍛造后再經(jīng)淬火、回火處理，4Cr13鑄鋼剪刀組織為細(xì)針狀回火馬氏體，硬度為54 - 56HRC，工件強(qiáng)度和耐磨性能優(yōu)良，完全滿足了技術(shù)要求。
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