V3N鋼制鉆頭采用高頻爐設備進行熱處理的工藝分析
鉆頭在工業上的應用非常廣泛，為了滿足工作的需要，我們常采用高頻爐設備對它進行熱處理。我們都知道，要想保證工件的熱處理質量，了解其熱處理工藝是至關重要的。今天，小編就給大家說說V3N鋼制鉆頭的熱處理工藝。
1)V3N的成分及其特性。V3N鋼是國產無鈷超硬高速鋼之一，屬含氮高釩型，于20世紀70年代開發，其主要成分見下表。
V3N鋼主要化學成分（質量分數）
| C | W | Mo | Cr | V | N |
| 1.15-1.25 | 11.0-12.50 | 2.70-3.20 | 3.50-4.10 | 2.50-3.10 | 0.01-0.10 |
該鋼與含Co高速鋼相比價廉、易加工，通過適當的熱處理可獲得67-69HRC的高硬度、高的熱硬性(625℃x4h，>63HRC)、高的耐磨性和滿意的韌性。
2)熱處理工藝。V3N鋼經機械加工成形后需采用高頻爐設備進行適當的熱處理，以賦予其較佳性能，考慮到該鋼的淬火溫度帶比較窄，含C、V量較高的實際情況，選擇幾個淬火溫度作比較。溫度誤差控制在±3℃，為保證V4C3的充分溶解，以得到高的硬度、高的熱硬性和高耐磨性，加熱時間較HSS鋼延長一倍（大約為16-20s/mm)， 為使回火充分，采取4次回火。具體實驗數據見下表。
V3N鋼熱處理工藝及結果
| 序號 | 熱處理規范 | 晶粒度 | 硬度HRC | |||||
| 淬火溫度/℃ | 冷卻 | 回火 | 淬火后 | 回二 | 回三 | 回四 | ||
| 1 | 1220 | 600-620℃分級時間同高溫加熱時間分級后空冷 | 560℃ | 11.5-12 | 64.2 | - | - | - |
| 2 | 1235 | 10-10.5 | 64.5 | 65.5 | 66.3 | 66.3 | ||
| 3 | 1245 | 10 | 65.5 | 66.3 | 67 | 67 | ||
| 4 | 1250 | 9.5-10 | 65.7 | 67.2 | 67.5 | 68.3 | ||
| 5 | 1260 | 9 | 64.7 | - | - | - | ||
| 6 | 1270 | 8-8.5 | 64.7 | - | - | - | ||
由試驗數據和金相觀察可知，V3N高速鋼在1220-1235℃淬火時，存在著較多的未溶碳化物，硬度偏低，系淬火加熱不足；1260-1270℃淬火時，晶粒明顯粗大，系過熱組織；1245-1250℃淬火時，晶粒度9.5-10.5級，得正常組織，560℃xlhx4次回火后硬度達68.3HRC(鉆頭不能用如此高的硬度，達高硬度和使用高硬度是完全不同的兩碼事)，其回火組織較M2等通用高速鋼正常回火組織碳化物粗些、多些，這是因為V3N鋼含C、V量較高所致，但對力學性能無影響，屬正常的淬火回火組織。
3)結論 V3N鋼鉆頭適合加工30-47HRC的調質鋼、彈簧鋼、Cr-Ni-Mo合金鋼及GH135高溫合金；V3N鋼鉆頭經1240-1250℃淬火，560℃X1hX4次回火，可獲得高的硬度、高熱硬性和高耐磨性；配合選取鉆頭的較佳幾何參數，較佳潤滑條件，較佳切削速度及合適的表面強化處理，可發揮鉆頭較好的使用性能。
本文簡單介紹了V3N鋼制鉆頭的高頻熱處理工藝，許多廠家采用上述工藝進行熱處理，生產出來的V3N鉆頭質量良好，滿足了工作需要。
