高速钢刀具深冷处理应用研究

论文摘要

本文利用正交试验研究了W6Mo5Cr4V2高速钢深冷处理工艺,通过深冷处理前后的硬度、红硬性及冲击韧性性能值变化,探讨了影响高速钢深冷处理效果几个因素的主次关系及最优的工艺条件。试验结果发现,深冷处理使W6Mo5Cr4V2高速钢硬度提高了0.2-1.1HRC,红硬性普遍提高了0.5-3.7HRC,冲击韧性提高幅度最高达70%。并且,通过分析工艺因素极值表明,深冷处理次数对W6Mo5Cr4V2高速钢硬度、红硬性及冲击韧性综合性能指标影响最为显著,其次为深冷处理方式和回火次数。同时结合每一因素的均值大小认为：两次的深冷处理次数、缓慢冷却和缓慢升温的深冷处理方式、一次200℃的回火次数及4h的浸泡时间为W6Mo5Cr4V2高速钢深冷处理最优工艺条件。这为后期进行成品W6Mo5Cr4V2高速钢麻花钻刀具深冷处理工艺提供了实验数据基础。在室温下,通过以2.5kg载荷、350r/min速度、1h时间的摩擦磨损试验考察经过深冷处理高速钢的耐磨性。实验结果发现深冷处理提高了高速钢的耐磨性。通过对深冷处理前后金相显微照片对比发现,经过深冷处理的高速钢材料微观组织中,灰白色残余奥氏体在一定程度得到减少；细小、分布均匀的针状马氏体增多；在马氏体周围析出灰白色的微细碳化物颗粒明显增多,且其弥散、分布更加均匀。实验中还发现一次碳化物从有序的带状排序转化成分布较均匀的形貌。通过对因热处理过热的高速钢深冷处理发现,深冷处理能有效改善因热处理过热的高速钢。经过生产实践试验,经过深冷处理的高速钢麻花钻使用寿命普遍得到了提高。为此可认为液体法的深冷处理方式能有效的降低处理的成本。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 本课题研究的背景、目的和意义
• 1.2 深冷处理
• 1.2.1 深冷处理的慨况
• 1.2.2 深冷处理的历史
• 1.2.3 深冷处理机理研究现状
• 1.2.4 深冷处理工艺研究现状
• 1.2.5 深冷处理设备
• 1.2.6 深冷处理的优点
• 1.2.7 深冷处理面临的问题
• 1.3 本论文工作内容及目标
• 1.3.1 论文工作内容
• 1.3.2 论文工作目标
• 1.4 本章小结
• 第2章 高速钢深冷处理试验方案设计
• 2.1 试验方案的确定
• 2.1.1 试验材料
• 2.1.2 试验设备及试样的制备
• 2.2 试验方案的设计
• 2.2.1 深冷处理试验工艺方案设计
• 2.2.2 深冷处理试验工艺方案实施概述
• 2.3 本章小结
• 第3章 高速钢深冷处理试验结果分析
• 3.1 宏观力学性能试验结果及分析
• 3.1.1 宏观力学性能实验结果
• 3.1.2 深冷处理工艺的影响分析
• 3.2 摩擦磨损性能试验结果及分析
• 3.3 深冷处理对高速钢显微组织的影响
• 3.4 深冷处理对高速钢性能影响分析与讨论
• 3.4.1 深冷处理对高速钢硬度的影响分析
• 3.4.2 深冷处理对高速钢冲击韧性的影响分析
• 3.4.3 深冷处理对高速钢耐磨性的影响分析
• 3.5 深冷处理对高速钢的作用机理总结
• 3.6 本章小结
• 第4章 企业生产实际运用试验验证及结果分析
• 4.1 高速钢麻花钻深冷处理工艺及试验验证切屑方案
• 4.1.1 高速钢麻花钻深冷处理工艺
• 4.1.2 高速钢麻花钻深冷处理试验验证切屑方案
• 4.2 高速钢麻花钻深冷处理试验验证结果及分析
• 4.2.1 高速钢麻花钻深冷处理试验验证结果
• 4.2.2 高速钢麻花钻深冷处理试验验证分析
• 4.3 本章小结
• 第5章 总结和展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士研究生期间发表的论文
• 致谢