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深冷處理箱對(duì)鉆頭性能的影響
日期:2024-11-07 23:53
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摘要:
對(duì)于含有大量合金元素的鉆頭材料來說,其馬氏體轉(zhuǎn)變終了點(diǎn)(Mf點(diǎn))在室溫以下,常溫淬火后,材料中存在著大量的殘余奧氏體。采用深冷處理是降低殘奧,轉(zhuǎn)變馬氏體的有效方法。經(jīng)大量實(shí)踐證明,鉆頭采用深冷處理后,不僅可降低殘奧,還可顯著提高耐磨性,提高使用壽命1~5倍。在此以W4Mo3Cr4VSi高速鋼為例,驗(yàn)證其效果:
1 實(shí)驗(yàn)方法
刀具選用鉆頭,深冷處理箱對(duì)其進(jìn)行深冷處理,用硬度計(jì)、金相顯微鏡、掃描電鏡、天平等儀器,分別測(cè)量對(duì)比硬度、金相、組織和耐磨性能的變化。
鉆頭選用8mm、18.5mm兩種規(guī)格,在數(shù)控銑床上,分別對(duì)1Cr17Mn6Ni5N不銹鋼和Q235A鋼上鉆孔,切削參數(shù)為:進(jìn)給量f=640mm/min,孔深為20mm,主軸轉(zhuǎn)速為415r/min。
2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
2.1 鉆頭硬度變化
同一把鉆頭深冷處理前、后切削部分的硬度見表1。從表1可看出,經(jīng)過深冷處理后,鉆頭的硬度提高了0.5 ~ 0.9HRC。
2.2 鉆頭耐磨性變化
深冷處理后高速鋼鉆頭的耐磨性,比未經(jīng)深冷處理的高速鋼鉆頭有顯著提高,耐磨性提高2~4倍。
2.3 金相組織變化高速鋼鉆頭顯微組織中有馬氏體、殘余奧氏體和碳化物顆粒。深冷處理箱處理前,鉆頭材料的顯微組織中黑色片狀馬氏體組織相對(duì)較少,白色殘余奧氏體較多,并且分布不均勻。由于深冷處理溫度達(dá)到-160℃,而在0~-80℃時(shí),高速鋼中的大部分殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,使得組織中的黑色針狀馬氏體增多,分布趨于均勻;高速鋼在超低溫下,淬火馬氏體處于熱力學(xué)不穩(wěn)定狀態(tài),分解驅(qū)動(dòng)力大,而在此溫度下碳原子擴(kuò)散遷移能力較弱,在馬氏體基體上沉淀出細(xì)小的碳化物微粒,因此白色的碳化物顆粒增多,且組織分布更加均勻,
3 結(jié)論
1)實(shí)際切削實(shí)驗(yàn)表明,深冷處理過程在一定程度上提高了鉆頭的硬度和耐磨性。深冷處理后刀具的使用壽命比深冷處理前提高2 ~ 4倍。
2)在深冷處理過程中,W4Mo3Cr4VSi高速鋼組織中的殘余奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變,并且在馬氏體基體上沉淀出超細(xì)微的碳化物顆粒,從馬氏體基體上沉淀出的碳化物具有高紅硬性和強(qiáng)耐磨性,大大提高了高速鋼的耐磨性,強(qiáng)化了高速鋼基體。
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