钢刀是屠宰设备的关键刀具，原采用国外进口材料DIN1.4112钢制作。为实现国产化，采用9Cr18马氏体不锈钢代替进口钢材。钢刀尺寸为553mm×211mm x8mm， 其结构简图如图6-29 所示。技术要求为：硬度54 ～58HRC，E 面平面度误差<0.025mm，其淬火工艺如图6-30所示。生产中发现，钢刀热处理后，金相组织为隐晶马氏体+碳化物+残留奥氏体，硬度为58HRC左右，符合技术要求；但钢刀淬火后变形严重超差，E面下凹，F面凸起，翘曲变形量达2.8mm，造成不少工件失效报废。

检验发现，钢刀在X一X方向变形达2.8mm，在H一H方向变形为1mm。分析认为，刀具淬火时，刃口E面冷却速度快，过冷奥氏体先达到 Ms点发生马氏体转变，体积胀大，而刃口F面内侧在E面膨胀作用下产生拉应力，E面膨胀时因受到F面内侧限制形成压应力，使钢刀发生翘曲变形，刃口E面下凹，F面凸起。为防止钢刀翘曲变形超差失效，提出钢刀预弯曲一淬火一矫正回火处理工艺改进试验，效果良好。

9Cr18钢刀加工流程为：锻造一退火一机加工一预弯曲处理一淬火一回火一精磨一成品。主要热处理工艺改进措施如下：

(1)热应力预弯曲，工艺为750℃x2h，保护加热；应使工件均匀加热，消除加工应力。

(2)6000C空冷处理，目的是增大刃口E面与F面误差，增大热应力，使热应力预弯曲符合要求指标。

(3)经上述处理后，钢刀在X一X方向热应力翘曲变形为2.Smm左右，在H一H方向变形为0.7mm左右，刃口E面凸起，F面下凹，和组织应力产生的变形方向相反。此后，将9Cr18钢刀用螺栓固定于仿形夹具上，进行保护气氛定形处理，使工件内应力消除，但预弯曲变形保留。

(4)淬火。钢刀预弯曲处理后淬火，工件变形大大减少，F面凸起约为0.3 - 0.4mm。

(5)矫正回火。将淬火后刀具夹紧，夹具是专用设计的；利用回火时工件的自回复作用，使钢刀变形进一步减少。生产操作要点是：①钢刀要在专用夹具夹紧；②淬火并夹紧后立即回火，回火工艺为：油温22W x3h回火。处理后，工件变形微小，符合技术要求，并可防止钢刀因应力大出现碎裂失效弊病，产品质量明显改善。

9Cr18钢刀采用上述改进热处理工艺生产后，钢刀强度、硬度及耐蚀性优良，并且变形微小，E面平面度误差<0.025mm，满足工件尺寸精度及公差要求。