鋁高速鋼紅硬性比普通高速鋼有顯著提高着憨，鋁高速鋼絲錐比普通高速鋼絲錐使用壽命提高24%。

    鈷高速鋼絲錐與普通高速鋼絲錐相比使用壽命提高1倍以上务嫡。

    對(duì)普通高速鋼絲錐成品直接進(jìn)行深冷處理甲抖，可提高絲錐的切削壽命，效果明顯心铃，易于操作准谚，工藝簡(jiǎn)單可行，成本低去扣。
 
    機(jī)用絲錐傳統(tǒng)用材料以W6Mo5Cr4V2高速鋼居多柱衔，這一類(lèi)鋼具有良好的紅硬性和耐磨性。但隨著對(duì)新材料研究的深入愉棱，對(duì)刃具材料提出了更高的要求秀存，希望刃具的常溫和高溫力學(xué)性能得到顯著提高。為此在普通高速鋼的基礎(chǔ)上通過(guò)調(diào)整其化學(xué)成分，添加其他合金元素或链，制造出性能更加優(yōu)越的超硬高速鋼惫恼，如鈷高速鋼、鋁高速鋼在銑刀嚎衡、鉆頭等方面得到了很好的應(yīng)用垃燃，使用壽命成倍提高，但在絲錐上的應(yīng)用研究較少漓荞。另外深冷處理亦對(duì)高速鋼刀具介然，如滾齒刀、銑刀拟卢、鉆頭等的使用壽命有不同程度的提高盗晨。因此作者研究了超硬高速鋼和普通高速鋼絲錐的使用壽命及深冷處理對(duì)普通高速鋼絲錐使用壽命影響。

2 材料與試驗(yàn)方法

試驗(yàn)材料

    試驗(yàn)用鋁高速鋼為成都工具研究所提供的W6Mo5Cr4V2Al绞甥，鈷高速鋼為M35（美國(guó)牌號(hào)）献鬼，普通高速鋼為W6Mo5Cr4V2，以上三種材料均由上海刃具廠(chǎng)有限公司進(jìn)行熱處理帖豫，加工成機(jī)用絲錐并進(jìn)行切削試驗(yàn)许夺。深冷前后機(jī)用絲錐（W6Mo5Cr4V2 ）的切削試驗(yàn)委托上海三強(qiáng)模具有限公司進(jìn)行。

鈷高速鋼镜伪、鋁高速鋼與普通高速鋼的淬火

    淬火工藝如下：鈷高速鋼820℃ 預(yù)熱扼褪，1,240℃加熱，600℃分級(jí)后空冷粱栖；鋁高速鋼850℃預(yù)熱话浇，1,200℃加熱保溫，550～600℃分級(jí)后空冷闹究；普通高速鋼820℃預(yù)熱凳枝，1,190℃加熱，600℃分級(jí)后空冷（時(shí)間分別為預(yù)熱10min跋核，加熱5min岖瑰，分級(jí)5min）。淬火后分別用XJG-05型光學(xué)顯微鏡觀(guān)察組織砂代，比較晶粒大小蹋订。

紅硬性對(duì)比試驗(yàn)

    根據(jù)紅硬性試驗(yàn)方法閉將淬過(guò)火的普通高速鋼和鋁高速鋼試樣分別在600、625和650℃加熱保溫4h刻伊，然后空冷至室溫露戒，測(cè)量硬度值，重復(fù)三次捶箱。

絲錐切削性能對(duì)比試驗(yàn)

    將普通高速鋼與鋁高速鋼制成?6mm機(jī)用絲錐趋肖，根據(jù)GB/T969-1994規(guī)定的切削規(guī)范進(jìn)行試驗(yàn)，切削在臺(tái)鉆上進(jìn)行，被加工材料為45鋼乍询，硬度170HB铅惋，切削速度為5.3m/min（即280r/min），切削深度8mm椰锹，冷卻液（乳化液）流量為5L/min泪滥。

    再將普通高速鋼與鈷高速鋼制成?8mm全磨制螺旋槽絲錐進(jìn)行切削試驗(yàn)，切削在Z305鉆床上進(jìn)行啰蹲，被加工材料為1Cr18Ni9Ti不銹鋼园凫，硬度190HB，切削速度采用4.8m/min（即190r/min）懒竖，切削深度8mm十碗，冷卻液流量為5L/min。

深冷處理及切削試驗(yàn)比較

    將 ?6mm與?8mm各5支普通高速鋼絲錐放入-196℃液氮中進(jìn)行24h深冷處理舅洋，取出置于空氣中汉惫，與未進(jìn)行深冷處理的絲錐進(jìn)行切削對(duì)比試驗(yàn)。切削在 Z535立式鉆床上進(jìn)行惨奕，被加工材料為Cr12MoV，硬度250HB竭钝，切削速度260r/min梨撞，切削深度30mm，冷卻液流量1L/min香罐。用S- 2700掃描電鏡觀(guān)察W6Mo5Cr4V2深冷前后的組織變化

3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

紅硬性

    在同樣溫度時(shí)鋁高速鋼的平均硬度要高于普通高速鋼卧波。

深冷處理前后組織與切削壽命比較

    深冷處理前（即淬火＋三次回火）碳化物顆粒的平均直徑約為1.4?m ，深冷處理后碳化物顆粒平均直徑約為1.0?m 庇茫，顆粒直徑大約下降30%港粱，而且彌散均勻分布，析出的碳化物的顆粒明顯增多旦签。

    ?6mm 高速鋼絲錐深冷處理前平均加工45.2個(gè)孔（5個(gè)絲錐分別為45查坪、38、50宁炫、45偿曙、48），深冷處理后平均加工62.2個(gè)孔（5個(gè)絲錐分別為67羔巢、 72附直、54、60霹早、58）矢锯，壽命提高38%。?8mm絲錐在深冷前可加工27.8個(gè)孔（5個(gè)絲錐分別為20、26跛猛、30帘既、28、30）耿窍，而深冷處理后為 40.4孔誊预，是前者的1.45倍，可見(jiàn)深冷處理能夠較大地提高絲錐的切削壽命较搔。

    高速鋼淬火后的組織為高碳高合金馬氏體寡瘩、未溶碳化物及大量的殘余奧氏體，在560℃回火過(guò)程中馬氏體中析出大量彌散細(xì)小的碳化物屈淫，回火冷卻過(guò)程中部分殘余奧氏體發(fā)生二次淬火管书，轉(zhuǎn)變?yōu)椋ǘ危R氏體，在第二次回火中又從馬氏體中析出大量彌散細(xì)小的碳化物截碴，同時(shí)殘余奧氏體繼續(xù)發(fā)生向馬氏體的轉(zhuǎn)變梳侨，這樣經(jīng)過(guò)三次回火后，殘余奧氏體含量（體積分?jǐn)?shù)）由 25%～30%下降到1.5%日丹，整個(gè)組織為回火馬氏體基體上分布著大量彌散細(xì)小均勻的碳化物及極少量的殘余奧氏體走哺。

    將淬火與三次回火的絲錐放到-196℃液氮中，碳原子擴(kuò)散困難哲虾，升至室溫過(guò)程中丙躏，碳原子擴(kuò)散加快；回火馬氏體中含碳量為0.2%～0.25%束凑，鐵素體含碳量低于 0.008%晒旅。回火馬氏體處于不穩(wěn)定狀態(tài)汪诉，仍處于一定的過(guò)飽和狀態(tài)废恋，進(jìn)一步分解析出超微細(xì)碳化物，微細(xì)碳化物的析出阻止因溫度上升而引起的組織長(zhǎng)大和碳化物粗化扒寄，而殘余奧氏體數(shù)量較少（約1.5%）鱼鼓，據(jù)研究深冷處理前后殘余奧氏體量變化不大，因此可認(rèn)為奧氏體在整個(gè)深冷過(guò)程中基本沒(méi)有變化木冈。這樣深冷后的組織應(yīng)為回火馬氏體基體上分布著原來(lái)的碳化物（三次回火后析出的）和深冷后馬氏體中析出的超微細(xì)碳化物劫陌，以及極少量的殘余奧氏體。因?yàn)橛谐⒓?xì)碳化物的彌散析出晶睦，導(dǎo)致硬度碱框、強(qiáng)度、韌度爱茫、紅硬性册灾、耐磨性均相應(yīng)得到提高

4 經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比

    普通高速鋼目前價(jià)格為4.8萬(wàn)元/t涨旨，鋁高速鋼價(jià)格為5.76萬(wàn)元/t，是前者的1.2倍拷拗，?6mm絲錐原材料成本為0.9元/支槽叮，產(chǎn)品售價(jià)為6.8元 /支，使用鋁高速鋼材料涩霞，原材料的成本變?yōu)?.1元/支津贩，其他生產(chǎn)流程一樣，產(chǎn)品售價(jià)為7.0元/支睦绍，比前者高約3%尝江，壽命提高24%，這樣同樣加工相同數(shù)量的螺紋孔英上，可以減少絲錐用量炭序，節(jié)省換裝時(shí)間，降低生產(chǎn)成本苍日，提高經(jīng)濟(jì)效益惭聂。

    普通高速鋼絲錐進(jìn)行深冷處理所需成本包括30L的液氮罐，一次可放?6 mm的絲錐200支相恃，處理周期24h辜纲，一罐可用14d，共可處理2800支拦耐，液氮的成本為5 元/L耕腾，一罐150元，每支成本0.05元揩魂，考慮到其他成本幽邓，每支成本最多增加0.10元炮温，即處理后售價(jià)提高不到1.5%火脉，而使用壽命可提高 38%～45%，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益茸汇。

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