高速鋼絲錐舶酒、板牙是廣泛用于瑪鋼管件壶运、不銹鋼管件耕突、閥門、石油機械羡蛾、壓力容器等各種機械零件內(nèi)外縲紋加工的高效加工工具漓帅。由于被加工件強度高或被加工件質(zhì)量不穩(wěn)定，再加上絲錐痴怨、板牙制造過程中出現(xiàn)的一些問題忙干，往往導(dǎo)致機用絲錐、板牙的早期失效腿箩。機用絲錐豪直、板牙的主要失效形式包括斷裂劣摇、崩刃珠移、磨損等。由于以這三種方式失效的絲錐末融、板牙都遠未達到正常的使用壽命钧惧，因此造成較大的經(jīng)濟損失。現(xiàn)分別進行分析粮郁。

　　1.斷裂

　　斷裂主要發(fā)生在絲錐上(板牙較少發(fā)生斷裂)叮歧，一般是沿絲錐整個橫截面裂開。筆者通過對大量絲錐斷裂失效案例的分析学咸，認為絲錐斷裂的主要原因有以下幾個方面菌秘。

　　(1)焊接不良

　　為節(jié)省昂貴的高速鋼，絲錐柄骤顿、刃分別采用45鋼與高速鋼經(jīng)摩擦對焊而成及奋。大量的絲錐斷裂是由于焊接不牢造成的。絲錐的焊接質(zhì)量主要由焊接摩擦壓力海黍、摩擦?xí)r間婶祥、頂鍛壓力及頂鍛時間決定。摩擦階段要使45鋼和高速鋼接觸面上的低熔點化合物等有害雜質(zhì)都被擠出闲挚，最后在適當?shù)捻斿憠毫ο聰D壓在一起阴迹。

　　焊接時，由于45鋼在高溫下強度很底年粟，在摩擦壓力下會產(chǎn)生很大的壓縮變形俭疤，形成很大的翻邊送丰；而高速鋼由于有足夠強度使翻邊很小，這就使待焊表面高速鋼一側(cè)的低熔點化合物未被完全擠出般此，焊后容易產(chǎn)生裂紋蚪战，在絲錐使用過程中裂紋擴展造成斷裂。

　　此外铐懊，絲錐焊接后如果消除應(yīng)力不及時邀桑，也很容易在熱影響區(qū)產(chǎn)生斷裂。

　　因此科乎，在生產(chǎn)中我們采用在45鋼一端加保護套的方法解決上述問題壁畸。由于保護套限制了45鋼被過量壓縮，保證了焊接時摩擦壓力傳遞到高速鋼一側(cè)茅茂，使其翻邊增大捏萍，接觸面上的有害雜質(zhì)被擠出來，焊接很牢固空闲。同時焊接后要立即將絲錐投入到保溫爐中退火令杈，以消除焊接應(yīng)力。

　　(2)結(jié)構(gòu)不合理

　　若絲錐結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理也會造成斷裂碴倾。

　∑迕摺①絲錐有效截面積過小，導(dǎo)致單位截面積承載力過大即粗，超過絲錐強度極限時發(fā)行的斷裂滋样。

　　②絲錐截面過渡處尺寸差別太大或沒有設(shè)計過渡圓角導(dǎo)致應(yīng)力集中枯悲，使用時易在應(yīng)力集中處發(fā)生斷裂督阿。柄、刃交界處的截面過渡處離焊口距離太近埂伺，導(dǎo)致復(fù)雜的焊接應(yīng)力與截面過渡處的應(yīng)力集中相迭加畴制，產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中，導(dǎo)致絲錐在使用中斷裂夭掸。

　　(3)熱處理工藝不當

　　絲錐熱處理時译快，若淬火加熱前不經(jīng)預(yù)熱、淬火過熱或過燒羞媳、不及時回火及清洗過早都有可能導(dǎo)致絲錐產(chǎn)生裂紋悄济。

　　(4)使用不當

　　絲錐在使用中遇到高硬工件、尺寸不規(guī)范工件或加工時絲錐與被加工件不同心扼菠，導(dǎo)致扭力過大摄杂，也可能導(dǎo)致絲錐折斷。?

　　2.崩刃

　　崩刃是絲錐、板牙使用中早期失效的另一種主要形式析恢，其表現(xiàn)為切削刃崩掉墨坚，絲錐、板牙無法正常使用映挂。導(dǎo)致絲錐崩刃的因素很多泽篮，主要有以下幾個方面：

　　(1)原材料質(zhì)量問題

　　某廠采用W6Mo5Cr4V2或W9Mo3Cr4V作為制造絲錐、板牙的原材料柑船，經(jīng)淬火帽撑、回火后硬度一般在64～66HRC，材料脆性很高鞍时，強韌性較低亏拉。當原材料中化學(xué)成分C及雜質(zhì)S、P逆巍、Si及塘、Mn超標時，會使絲錐脆性增大厚较；當?shù)捅督M織中存在夾雜氣孔坊蜂、組織疏松時，也會使材料脆性增加蚤岗，造成絲錐使用時崩刃卢俯。

　　原材料碳化物不均勻度過大，絲錐也容易崩刃生纫。若材料組織中出現(xiàn)大塊碳化物掀舷，絲錐使用過程中大塊碳化物處會產(chǎn)生集中應(yīng)力药锯，使大塊碳化物脫落都陵，造成崩刃。若一次碳化物出現(xiàn)網(wǎng)狀分布怒随，由于碳化物網(wǎng)對基體有割裂作用造轴，因此也易使絲錐崩刃。通過對實際使用中出現(xiàn)崩刃和完好無損的絲錐切削刃進行金相觀察彰你，發(fā)現(xiàn)未崩刃的絲錐中碳化物細小胀邀、圓整、分布均勻柿菩，而發(fā)生崩刃的絲錐中碳化物分布不均戚嗅、呈堆積狀或顆粒較大。

　　(2)熱處理不當

　　絲錐熱處理不當如淬火加熱溫度過高枢舶、回火不充分等都會導(dǎo)致崩刃現(xiàn)象懦胞。

　　絲錐熱處理時如出現(xiàn)過熱，其組織晶粒度將變粗大。經(jīng)驗表明：淬火晶粒度大于9.5級時躏尉，材料組織的脆性將增大蚯根。而熱處理嚴重過熱時，組織中的碳化物將在晶粒邊界聚集后析出胀糜，碳化物出現(xiàn)脫尾颅拦，甚至出現(xiàn)半網(wǎng)狀碳化物。這樣的組織使得絲錐教藻、板牙變得非常脆距帅，使用時容易崩刃。

　　此外括堤，絲錐淬火后的回火也很關(guān)鍵锥债。如果回火不充分，組織中殘余奧氏體較多茁螺。由于絲錐钧鸥、板牙加工螺紋時切削阻力很大，絲錐與工件接觸部分溫度很容易升高烦猾，當再次冷卻時膏莽，組織中未轉(zhuǎn)變的殘余奧氏體將會有一部分轉(zhuǎn)變成馬氏體。這部分馬氏體在絲錐下次使用前是未經(jīng)回火的卤舆，而未經(jīng)回火的馬氏體非常脆体六，容易導(dǎo)致崩刃的發(fā)生。

　　我們在質(zhì)量檢測中針對回火爐內(nèi)溫度分布不均勻造成一部分絲錐回火不充分的問題進行改進挥肤，同時采用560℃×1小時三次回火挥桑，使絲錐全部達到充分回火，大大減少了崩刃現(xiàn)象理秃。

　　3.磨損

　　絲錐达玉、板牙的磨損是指絲錐、板牙使用時間不長柴伪，其切削刃就被磨掉一部分蹲居，使牙型尺寸變小而無法使用。導(dǎo)致這種現(xiàn)象主要有以下兩個原因睦授。

　　(1)基體硬度低

　　材料成分中C及合金元素含量低或碳化物不均勻分布可導(dǎo)致硬度低两芳。淬火加熱不足、表面脫碳去枷、表面腐蝕都可使絲錐表面硬度降低而導(dǎo)致耐磨性不足怖辆。

　　(2)磨削退火導(dǎo)致耐磨性下降

　　有時絲錐、板牙的基體硬度正常删顶，但在切削時仍易磨損竖螃。在排除了被加工件異常的因素后，對參與切削加工的絲錐牙型進行了硬度測試，發(fā)現(xiàn)有一部分牙尖較軟斑鼻。經(jīng)分析蒋纬，發(fā)現(xiàn)由于磨削時吃刀過大，牙型溫升太快坚弱，產(chǎn)生了磨削退火蜀备，導(dǎo)致牙尖硬度降低，耐磨性不夠荒叶。經(jīng)改進磨削工藝后晾晕，絲錐耐磨性顯著提高。

　　4.絲錐失效的預(yù)防措施

　　(1)精選材料：嚴格控制絲錐材料的化學(xué)成分钻字、低倍組織及碳化物不均勻度窃等。

　　(2)優(yōu)化工藝：焊接柄、刃部時加保護套哈痘，熱處理時嚴防過熱淀准，回火一定要充分，磨削時要絕對防止磨削退火鼎派。

　　(3)精心設(shè)計：截面尺寸有變化時要注意有圓角過渡烁讨，避免應(yīng)力集中；柄径候、刃部對焊件焊口離柄刃交界處距離不能太小么养。

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