微细刀具的深冷处理研究.pdf

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1、第23卷第2期北华航天工业学院学报Vo1．23No．22013年4月JournalofNorthChinaInstituteofAerosoaceEnneerinl~Aor．2013微细刀具的深冷处理研究丁红军李飞贾强。(1．北京理工大学，北京100081；2．北华航天工业学院机械工程系，河北廊坊065000；3．华北油田矿区事业部，河北任丘062552)摘要：采用深冷处理装置对微小型高速钢W6Mo5Cr4V2钻头进行深冷处理；通过比较处理前后刀具的磨损、硬度、以及金相组织的变化，得出经过深冷处理后，微细刀具材料的微观组织结构发

2、生变化，使微细刀具的耐磨性增强，刀具的硬度提高和刀具的表面粗糙度降低；因此经过深冷处理后能使微细刀具的性能有较大的提高性，从而延长微细刀具的使用寿命。关键词：微细刀具；深冷处理；W6Mo5Cr4V2；微观组织中图分类号：TG156．91文献标识码：A文章编号：1673—7938(2013)02—0OO4—030引言的理论价值和现实意义。深冷处理技术是利用冷却介质按照一定速率把1实验材料冷却到一100oC以下，并保温若干长时间，再以1．1实验材料一定速率升温到室温或以上的一种改变材料性能的实验材料是同一批次的高速钢W6Mo5Cr4

3、V2处理方法，可以认为是属于热处理的延伸。大多数微小型高速钢钻，材料的成分是含c(0．85％)、w深冷处理采用液氮作为冷却介质，可采用液氮冷却(6．10％)、Mo(5．00％)、Cr(5．00％)、V(2．00％)。或液氮气化冷却方式、升降温速度、保持时间、深冷1．2实验设备次数、回火过程等。深冷处理技术有简单、成本低、(1)液氮深冷箱；(2)抛光机；(3)洛氏硬度计；(4)无污染、低能耗等优点，是属于绿色加工技术1

4、2]。扫描电子显微镜；(5)表面粗糙度仪；(6)精密电子天但深冷处理技术还是一门比较年轻的科学，而且对平；(7)

5、线切割机床；(8)微细加工车铣复合机床。于机理方面的研究很少，深冷处理技术还没有应用1．3试样的制备到微小型刀具的研究中去，该方面的研究若能有所刀具硬度试样：在线切割机床上切下5mm。如突破将会给深冷处理在微小型刀具的应用带来很大图1所示，直径0．5mm。发展一。本实验选择了一批同一规格否认W6Mo5Cr4V2高速钢微小型铣刀进行深冷处理，对比观测和研究它们深冷处理前后材料性能的变化，如粗糙度、耐磨图1微细刀具示意图性能、硬度等物理材料性能方面的变化，并探讨分析金相试样：将钻头试样放在砂纸上进行研磨，再了深冷处理对微小型刀具的作

6、用机理，这将为深冷用型抛光机进行抛光，然后用硝酸溶液腐蚀，吹干处理技术应用于微小型零件和刀具的强化具有重要后，最后用扫描电镜进行观察和拍摄。扫描电镜观测试样：将实验后的刀具自钻尖处基金项目：国家自然科学基金重点、青年项目(50935001)切割下3mm，用扫描电镜进行观察和拍摄。(51005023)；廊坊市科技支撑计划项目(2012011022)收稿日期：2013—02—272深冷处理工艺及切削方案作者简介：丁红军(1975一)，男，讲师，湖南武冈人，从事机械制2．1采用的深冷处理工艺方案造研究。——4——第2期李艳霞等：Si含

7、量对Fe-Si合金渗碳处理组织和性能的影响2013年4月(2)渗碳处理提高Fe—Si合金表面硬度，HRC在[4]陈维平，杨少锋，韩孟岩．陶瓷／铁基合金复合材料的研64以上。Si元素对渗碳过程起到阻碍作用，随Si究进展[J]．中国有色金属学报，2010，20(2)：257—265．[5]王殿梁，刘杨，李洪晓．CDC处理对Crl2MoV模具钢耐含量增加，渗碳有效硬化层深度减小。磨性的影响[j]．材料与冶金学报，2002，1(3)：229—232．(3)渗碳处理后的Fe．si合金具有良好的耐磨[6]王殿梁，刘杨，郝士明．Fe-V合金碳

8、化物析出性渗碳性，随si含量增加，合金表面抗干摩擦磨损性能增(CDC)组织[J]．东北大学学报，2003，24(2)：147—152．加，Fe．3％Si合金耐磨性优于高铬铸铁。[7]张根元，蔡益新，李春兴．渗碳或碳氮共渗时内氧化的热参考文献：力学分析[J]．金属热处理，2001，5：27—30．[1]袁昌伦，李炎，魏世忠．铁基表面复合材料的制备技术及[8]张明星，王军，康沫狂．硅在低碳合金钢中作用的研究研究进展[J]．热加工工艺，2009，38(1)：35—38．(工)一一硅对过冷奥氏体转变动力学的影响[J]．金属[2]刘耀辉，

9、王思荣，任露泉．金属基耐磨铸造表面复合材料热处理，1992，8：3—7．的现状及其今后研究工作的主攻方向[J]．摩擦学学报，[9]武迎麦，马志英，罗威．铬和硅含量对铬系冷轧辊耐磨性1994，14(1)：89—95．及淬透性的影响[J]．上海金属，2010，3(5