钳工工具的热处理实例分享

1.钳工用锤子和大锤的热处理

（1）热处理技术要求和用料 钳工用锤子和大锤结构如图6-1所示，要求锤头两端局部淬火，硬度为49～56HRC；其余部分正火，硬度为241～302HBW；通常采用T7（T7A）、T8（T8A）和50钢制作。

（2）热处理工艺及操作要点

1）热处理工艺。在810～840℃（50钢）或790～810℃（T7、T8），透烧后两端（a部和b部）在水中淬火冷却，其余部分空冷正火。最后在250～300℃（50钢）或270～320℃（T7钢）回火2h后空冷。

图6-1 钳工用锤示意图

a）钳工用锤子 b）钳工用大锤

2）操作要点。加热透烧后的锤头，从炉中取出后立即将一端转入流动的水槽中（浸入深度为a段或b段长度）冷却，另一端同时用喷水方式冷却，待中间部分全部变黑色后立即转入油冷。或者加热透烧后的锤头，从炉中取出立即将一端转入流动的水槽中（浸入深度为a段或b段长度）冷却，待另一端温度降低到770～780℃（50钢）或750～760℃（T7、T8）时，立即将锤头翻转180°，在水中冷却另一端。先冷端靠余热自回火，待表面温度达250～300℃（50钢深紫色或蓝色）或270～320℃（T7钢深紫色或深蓝色）后，将锤头整体转入油冷到室温。温度最好用测温笔或红外测温仪测量，那样可更准确地控温。

2.50钢大锤的强韧化处理

广泛使用的大锤，也称八角锤，一般用50钢或60钢制作，要求热处理后锤击面硬度为48～56HRC，装木柄孔部硬度低于35HRC，淬硬层深度≥3mm。硬度合格的大锤有时使用到1个月左右出现锤击面剥落，甚至开裂现象。为此，对50钢制的大锤进行了复合等温（马氏体+贝氏体）淬火。由于性能的强韧化，在使用过程中取得了较好的效果。

（1）热处理工艺50钢制大锤的复合等温淬火工艺如图6-2所示。

（2）处理结果及分析 大锤经高温淬火和等温处理后，金相组织由三层组成。从表面到1.5～2mm处为硬化层，其组织是马氏体+下贝氏体；往里为过渡层，其组织是贝氏体+托氏体+少量铁素体；再往里心部组织为索氏体+珠光体+铁素体。表面硬化层+过渡层总深度约为3.30mm，该处硬度为45HRC，其组织约为50%（体积分数）的托氏体（满足标准规定的技术要求——硬度达45HRC处为淬硬层与心部的分界线）。大锤这样的组织结构，使得锤击工件时完全避免了表面剥落和断裂，大大提高了使用寿命。使用寿命试验表明，赶上甚至超过美国的T字牌大锤寿命（T字牌大锤寿命为4.1×10³次，该大锤为4.1～5.0×10³次）。

图6-2 50钢制大锤的复合等温淬火工艺

3.钳工錾子和中心冲的热处理

（1）热处理技术要求和用料 钳工錾子和中心冲结构如图6-3所示，要求一端局部（a段）硬度为53～58HRC；另一端（b段）硬度为32～40HRC，其余部分正火，硬度为241～302HBW；通常采用T7（T7A）或T8（TA）钢制作。

图6-3 钳工錾子和中心冲示意图

a）钳工用錾子 b）钳工用中心冲

（2）热处理工艺及操作要点

1）热处理工艺如下。

①在770～780℃加热温度，透烧后整体正火。

②两端（a部和b部）分别用高频感应加热或氧-乙炔火焰加热达770～780℃后，于水/油双介质中淬火冷却。

③整体在270～320℃回火2h后空冷。b段采用高温短时（860℃，加热时间按时间系数0.3～0.5s/mm计算）快速回火处理。

2）操作要点如下。

①a部和b部高频感应加热或氧-乙炔火焰加热时，防止过渡区过长应将a部和b部以里部分用水冷却或浸在水中。

②b部的快速回火加热时间应在验证调整后纳入正式工艺规程。

4.钳工錾子的高温形变热处理

钳工錾子也称扁铲，一般用碳素工具钢制作，要求刃部硬度为53～58HRC，尾部硬度为32～40HRC，既要求高硬度又要求足够的韧性，以便能承受冲击载荷作用。(www.xing528.com)

选用60Si2Mn钢制作钳工錾子的热处理工艺为860～880℃正火，在850～870℃加热后水淬油冷，在250～270℃，保温2～2.5h回火。处理结果虽然硬度合格，但使用寿命与碳素工具钢差不多，且常因崩刃而报废。为了提高錾子的使用寿命，采用高温形变热处理取得了显著效果。改进后的工艺过程如图6-4所示。

（1）形变淬火工艺 錾子在2500N空气锤和专用模板时锻造成形，形变温度为920～950℃，形变量为75%左右，终锻温度>850。形变后30s内必须迅速进行先水、后油的冷却淬火。

（2）回火工艺，在250～270℃，保温2h后空冷。

图6-4 錾子形变热处理工艺曲线

经上述处理后錾子的硬度高，韧性良好，使用过程中无崩刃现象，大大提高了其使用寿命。

图6-5 鲤鱼钳结构示意图

5.鲤鱼钳的热处理

（1）热处理技术要求和用料 鲤鱼钳结构如图6-5所示，要求局部（a段）硬度为48～54HRC；其余部分正火，硬度为241～302HBW；通常采用50钢制作。

（2）热处理工艺及操作要点

1）热处理工艺如下。

①如果原始组织不良，应在820～840℃加热温度，透烧后先整体正火；然后对a部用高频感应加热或氧-乙炔火焰加热达820～840℃后，于水/油双介质中淬火冷却。

②如果原始组织良好，可一次完成钳口淬火与柄部正火，即整体加热到820～840℃后，钳口采用先水、后油的双介质淬火冷却，柄部空冷或油冷。

③出油清洗后，整体在290～310℃回火2h后空冷。

2）操作要点如下。

①如果a部采用高频感应加热或氧-乙炔火焰加热，为防止过渡区过长应将a部以里部分喷水冷却或浸在水中。

②双介质冷却应严格控制在水中的冷却时间（可按有效厚度0.2～0.33s/mm预估时间，作为实际操作的参考）。

6.钳工用扳手的热处理

（1）热处理技术要求和用料 钳工用扳手结构如图6-6所示，要求局部（a段）硬度为41～47HRC，其余部分正火，硬度为241～302HBW，通常采用50钢或40Cr钢制作。

（2）热处理工艺 扳手的热处理工艺如下。

1）在840～860℃加热温度，透烧后整体正火。

2）两端（a部）分别用高频感应加热或氧-乙炔火焰加热到910～930℃后，进行水/油双介质淬火冷却。

3）整体在380～420℃回火2h后空冷。

图6-6 钳工用扳手结构示意图

a）呆扳手 b）活扳手