超硬高速钢及普通高速钢丝锥的使用

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超硬高速钢及普通高速钢丝锥的使用寿命

超硬高速钢及普通高速钢丝锥的使用寿命

超硬高速钢及普通高速钢丝锥的使用寿命(图)1 引言机用丝锥传统用材料以W6Mo5Cr4V2高速钢居多,这一类钢具有良好的红硬性和耐磨性。

但随着对新材料研究的深入,对刃具材料提出了更高的要求,希望刃具的常温和高温力学性能得到显著提高。

为此在普通高速钢的基础上通过调整其化学成分,添加其他合金元素,制造出性能更加优越的超硬高速钢,如钴高速钢、铝高速钢在铣刀、钻头等方面得到了很好的应用,使用寿命成倍提高,但在丝锥上的应用研究较少。

另外深冷处理亦对高速钢刀具,如滚齿刀、铣刀、钻头等的使用寿命有不同程度的提高。

因此作者研究了超硬高速钢和普通高速钢丝锥的使用寿命及深冷处理对普通高速钢丝锥使用寿命影响。

2 材料与试验方法1.试验材料试验用铝高速钢为成都工具研究所提供的W6Mo5Cr4V2Al,钴高速钢为M35(美国牌号),普通高速钢为W6Mo5Cr4V2,以上三种材料均由上海刃具厂有限公司进行热处理,加工成机用丝锥并进行切削试验。

深冷前后机用丝锥(W6Mo5Cr4V2 )的切削试验委托上海三强模具有限公司进行。

钴高速钢、铝高速钢与普通高速钢的淬火淬火工艺如下:钴高速钢820℃ 预热,1,240℃加热,600℃分级后空冷;铝高速钢850℃预热,1,200℃加热保温,550~600℃分级后空冷;普通高速钢820℃预热,1,190℃加热,600℃分级后空冷(时间分别为预热10min,加热5min,分级5min)。

淬火后分别用XJG-05型光学显微镜观察组织,比较晶粒大小。

红硬性对比试验根据红硬性试验方法闭将淬过火的普通高速钢和铝高速钢试样分别在600、625和650℃加热保温4h,然后空冷至室温,测量硬度值,重复三次。

丝锥切削性能对比试验将普通高速钢与铝高速钢制成Ø6mm机用丝锥,根据GB/T969-1994规定的切削规范进行试验,切削在台钻上进行,被加工材料为45钢,硬度170HB,切削速度为5.3m/min(即280r/min),切削深度8mm,冷却液(乳化液)流量为5L/min。

高速钢用途

高速钢用途

高速钢用途
高速钢是一种具有高硬度、高耐磨性和高耐热性的工具钢,又称高速工具钢或锋钢,俗称白钢。

高速钢的工艺性能好,强度和韧性配合好,因此主要用来制造复杂的薄刃和耐冲击的金属切削刀具,也可制造高温轴承和冷挤压模具等。

在汽车、航空航天、机械制造等行业中,高速钢被广泛应用于制造各种刀具,如钻头、铣刀、车刀、拉刀等。

这些刀具需要具备高硬度、高耐磨性和高耐热性,以满足高速加工的需求。

高速钢还被用于制造模具,如冷冲模、挤压模、压铸模等。

这些模具需要具备高硬度、高耐磨性和高耐热性,以保证产品的精度和质量。

此外,高速钢还可以用于制造一些特殊的零部件,如高温轴承、高速齿轮、涡轮机叶片等。

这些零部件需要具备良好的耐磨性和耐热性,以保证设备的正常运行。

总之,高速钢是一种高性能的工具钢,具有广泛的用途。

它的高硬度、高耐磨性和高耐热性使其成为制造各种高质量工具和零部件的理想材料。

随着工业的不断发展和技术的不断进步,高速钢的应用领域还将不断扩大。

丝锥寿命

丝锥寿命

机用丝锥传统用材料以W6Mo5Cr4V2高速钢居多,这一类钢具有良好的红硬性和耐磨性。

但随着对新材料研究的深入,对刃具材料提出了更高的要求,希望刃具的常温和高温力学性能得到显著提高。

为此在普通高速钢的基础上通过调整其化学成分,添加其他合金元素,制造出性能更加优越的超硬高速钢,如钴高速钢、铝高速钢在铣刀、钻头等方面得到了很好的应用,使用寿命成倍提高,但在丝锥上的应用研究较少。

另外深冷处理亦对高速钢刀具,如滚齿刀、铣刀、钻头等的使用寿命有不同程度的提高。

因此作者研究了超硬高速钢和普通高速钢丝锥的使用寿命及深冷处理对普通高速钢丝锥使用寿命影响。

2 材料与试验方法试验材料试验用铝高速钢为成都工具研究所提供的W6Mo5Cr4V2Al,钴高速钢为M35(美国牌号),普通高速钢为W6Mo5Cr4V2,以上三种材料均由上海刃具厂有限公司进行热处理,加工成机用丝锥并进行切削试验。

深冷前后机用丝锥(W6Mo5Cr4V2 )的切削试验委托上海三强模具有限公司进行。

钴高速钢、铝高速钢与普通高速钢的淬火淬火工艺如下:钴高速钢820℃预热,1,240℃加热,600℃分级后空冷;铝高速钢850℃预热,1,200℃加热保温,550~600℃分级后空冷;普通高速钢820℃预热,1,190℃加热,600℃分级后空冷(时间分别为预热10min,加热5min,分级5min)。

淬火后分别用XJG-05型光学显微镜观察组织,比较晶粒大小。

红硬性对比试验根据红硬性试验方法闭将淬过火的普通高速钢和铝高速钢试样分别在600、625和650℃加热保温4h,然后空冷至室温,测量硬度值,重复三次。

丝锥切削性能对比试验将普通高速钢与铝高速钢制成?6mm机用丝锥,根据GB/T969-1994规定的切削规范进行试验,切削在台钻上进行,被加工材料为45钢,硬度170HB,切削速度为5.3m/min(即280r/min),切削深度8mm,冷却液(乳化液)流量为5L/min。

1用普通丝锥攻螺纹的方法及注意事项

1用普通丝锥攻螺纹的方法及注意事项

1用普通丝锥攻螺纹的方法及注意事项普通丝锥是一种用于在金属工件上加工螺纹的工具,通常由高速钢或碳钢制成。

在使用普通丝锥攻螺纹之前,需要对工具进行正确的选择和保养,以确保加工效果和工作安全。

本文将介绍普通丝锥攻螺纹的方法及注意事项。

一、普通丝锥的种类及选择普通丝锥的种类通常有手动丝锥和机用丝锥两种。

手动丝锥适用于小批量的螺纹加工,而机用丝锥适用于大批量的精密螺纹加工。

在选择普通丝锥时,需要考虑以下因素:1.工件材料:不同的工件材料需要选择不同材质的丝锥,如对硬度高的工件应选择高速钢丝锥,对硬度较低的工件可选择碳钢丝锥。

2.螺纹规格:根据需要加工的螺纹规格选择相应规格的丝锥,确保加工出符合要求的螺纹。

3.使用环境:根据使用环境选择合适的润滑剂和冷却液,以确保工件加工的顺利进行。

二、普通丝锥攻螺纹的方法1.准备工作:确定要加工的螺纹规格和位置,将工件夹紧在工作台上,并使用锁紧装置固定好。

2.打孔:在加工螺纹的位置上先用钻头打孔,确保孔径与要加工的螺纹规格相匹配。

3.按序进行:依次使用粗丶中丶细三种螺纹丝锥进行加工,先用粗丝锥开孔,再用中、细丝锥进一步加工。

4.加工步骤:将丝锥放置在打孔的孔口处,用手握住丝锥把手,顺时针旋转丝锥,施加适当的压力,使丝锥顺利进入孔口并开始加工螺纹。

5.微调加工:在进入一定深度后,适当旋转丝锥反向数圈,以去除铁屑和保持螺纹的质量。

6.冷却润滑:在加工过程中,不断添加冷却润滑液,以降低温度和摩擦,确保螺纹加工的质量。

7.检查螺纹:加工完毕后,用螺纹测量工具检查加工的螺纹规格和质量,如有必要可进行后续修整。

三、注意事项1.保持丝锥整洁:在使用完毕后,及时清洁丝锥表面的铁屑和污垢,然后涂抹少量防锈油,防止生锈。

2.注意安全操作:在加工螺纹时,要小心操作,避免丝锥滑动和刺伤皮肤,以确保人身安全。

3.控制加工力度:在使用丝锥加工螺纹时,施加适当力度,避免过度施力导致丝锥折断或加工质量下降。

丝锥切削用量推荐使用参数资料

丝锥切削用量推荐使用参数资料

丝锥切削用量推荐使用参数资料
1.本表仅提供参考的切削速度范围,须根据具体加工条件进行适当的调整。

2.首先要根据工件的螺纹制式、材料、孔型(通孔或盲孔)和孔深正确选择丝锥的制式、类型、材料和表面状态。

3.查表时,用户根据工件材料所属的类别,刀具材料和表面状态从切削用量推荐表众查取切削速度,
例如:工件材料为45号钢经过调质处理:刀具材料为HSS;表面状态为涂层,则查得的切削速度Vc=5~10m/min。

4.推荐的切削液为:乳=乳化液、油=切削油、专=专用切削液、合=化学(合成)切削液。

5.符号说明:Vc=切削速度(m/min)、HSS=普通高速钢、HSS-E=高性能高速钢、HM=硬质合金。

常用高速钢牌号和主要用途

常用高速钢牌号和主要用途

常用高速钢牌号和主要用途的简介一、通用型高速钢1、W18Cr4V(W18)综合性能好、通用性强、可磨削性强,主要用于制造轻合金、碳素钢、合金钢、普通铸铁的精加工和复杂刀具,如螺纹车刀、钻头、铰刀、丝锥、铣刀、齿轮刀具、拉刀等。

2、W6Mo5Cr4V2(M2)强度和韧性略高于W18Cr4V,主要用于制造要求热塑性好的刀具和受大冲击载荷的刀具。

3、W14cr4VMnXt切削性能与W18Cr4V相当,热塑性好,适用于制造热轧刀具。

二、特殊用途高速钢1、W12Cr4V4Mo(EV4)和W6Mo5Cr4V3(M3)属于高钒高速钢,耐磨性好,适合切削对刀具磨损极大的材料,如纤维、硬橡胶、塑料等;也可用于加工不锈钢、高强度钢和高温合金等材料。

2、W6Mo5Cr4V2Co8(M36)、W12Cr4V5Co5(T15)和W12Mo3Cr4V3Co5Si硬度和耐磨性好,适合于加工耐热不锈钢、高温合金、高强度钢等难加工材料,适于制造钻头、滚刀、拉刀、和铣刀等3、W2Mo9Cr4VCo8(M42)、W10Mo4Cr4V3Co10和W7Mo4Cr4V2Co5(M41)属含钴超硬高速钢,有很高的硬度,适合于加工高强度耐热钢、高温合金、钛合金等难加工材料。

M42可磨削性能,适合于制造精密复杂刀具,但不宜在冲击切屑条件下工作。

4、W6Mo5Cr4V2Al(501)和W10Mo4Cr4V3Al(5F-6)属含铝超硬高速钢,切削性能相当于M42,适宜制造铣刀、钻头、铰刀、齿轮刀具、拉刀等,用于加工合金钢、不锈钢、高强度和高温合金等材料5、W6Mo5Cr4V5SiNbAl(B201)、W18Cr4SiNbAl(B212)和W12Mo3Cr4V3SiNbAl属于SiNbAl超高硬高速钢,B201硬度和韧性较好,适合于加工不锈钢、耐热钢和高强钢;B212硬度很高,可加工高温合金、奥氏体不锈钢和硬度40~50HRC以下的淬火工作。

6、9W18Cr4V(9W18)和9W6Mo5Cr4V2(cm2)属高碳高速钢,常温和高温硬度较高,适于制造加工普通钢和铸铁等耐磨性要求较高的钻头、铰刀、丝锥和铣刀等或加工硬材料刀具,不宜承受较大的冲击。

超硬刀具材料的选用和使用方法

超硬刀具材料的选用和使用方法

超硬刀具材料的选用和使用方法超硬刀具是一种高性能的切削工具,具有硬度高、耐磨性好、切削稳定等特性,广泛应用于机械加工、汽车制造、航空航天等领域。

超硬刀具的选用和使用方法对于提高切削效率、延长刀具寿命具有重要意义。

本文将就超硬刀具材料的选用和使用方法进行说明。

一、超硬刀具材料的选用近年来,随着材料科学技术的进步,超硬刀具的材料种类也越来越多。

目前市场上常见的超硬刀具材料主要包括硬质合金、陶瓷刀具和多晶金刚石。

不同材料具有不同的特点和适用范围,因此在选择超硬刀具材料时需要综合考虑以下因素:1.切削材料:超硬刀具的选择应根据切削材料的硬度、韧性、热稳定性等特性进行匹配。

一般来说,硬质合金适用于切削硬度较低的材料,陶瓷刀具适用于切削硬度较高的材料,而多晶金刚石则适用于切削超硬材料。

2.加工方式:不同的加工方式对刀具的要求也有所不同。

例如,高速切削时需要选择硬质合金或多晶金刚石刀具,而陶瓷刀具则适用于干切削和高速扩孔等特殊加工。

3.切削条件:切削速度、进给量、切削深度等切削条件的选择会直接影响刀具的使用寿命和效率。

因此,在选用超硬刀具时应综合考虑切削条件,选择合适的刀具材料和结构。

二、超硬刀具的使用方法1.刀具装夹:超硬刀具应严格按照规定的装夹要求进行装夹。

刀具和刀杆的匹配度要求高,装夹松紧度要适中,避免刀具松动或变形。

2.切削液的选择:切削液在切削过程中起到冷却、润滑和清洁的作用。

对于不同切削材料和刀具材料,切削液的选择也不同。

一般来说,切削硬质合金可以选择矿物油冷却剂,切削陶瓷和多晶金刚石则可以选择水溶性切削液。

3.切削参数的设定:根据切削材料的特性和切削要求,合理设定切削速度、进给量和切削深度等切削参数。

切削速度过高会导致刀具磨损加剧,而切削速度过低则会影响加工效率。

4.定期检查和维护:使用超硬刀具后,要定期检查刀具的磨损情况和刀具固定装置的紧固度,及时更换磨损过大的刀具,并做好刀具的保养和防锈。

5.切削后的刃口修复:超硬刀具的刃口在使用过程中会磨损,需要进行定期修复。

高速钢丝锥的切削性能

高速钢丝锥的切削性能

櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡~试验研究櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡~收稿日期:2020 02 09作者简介:陆红妹(1983—),女,上海人,大学本科,主要从事材料及刀具热处理等研发工作。

联系电话:021 35090427;E mail:luhongmei@stwc.cn基金项目:“十三五”国家重点研发计划课题(课题编号:2016YFB0300403)高速钢丝锥的切削性能陆红妹,祝新发(上海工具厂有限公司,上海200093)摘 要:目前,丝锥主要采用高速钢制作。

为了解钢的冶炼工艺和显微组织,如碳化物的尺寸和分布、晶粒度等,对丝锥切削性能的影响,采用喷射冶炼和粉末冶金HSF825K、HOP2030和HSF838高速钢制作了螺旋槽丝锥,检测了丝锥的硬度、显微组织和切削性能。

结果表明:3种钢丝锥热处理后的硬度均高于66HRC,钢的碳化物的尺寸、圆整度和分布对丝锥韧性的影响比淬火、回火后的硬度和冶炼工艺的影响大。

弥散、细小、圆整、均匀分布的碳化物有利于提高丝锥的韧性和切削性能。

采用喷射冶炼的HSF825K钢制作的丝锥的切削性能最佳。

关键词:高速钢;丝锥;碳化物;切削性能中图分类号:TH142.2 文献标志码:A 文章编号:1008 1690(2020)02 0017 04CuttingAbilityofHighSpeedSteelTapsLUHongmei,ZHUXinfa(ShanghaiToolWorksCo.,Ltd.,Shanghai200093,China)Abstract:Atthepresent,tapsaremadelargelyofhighspeedsteel.Tounderstandtheeffectsofsmeltingtechnologyandmicrostructuressuchassizeanddistributionofcarbidesandgrainsizeofsteeloncuttingabilityoftap,thespiralflutedtapsweremadefromjet meltedandPMhighspeedsteelsHSF825K,HOP2030andHSF838,subsequently,weretestedforhardness,microstructureandcuttingability.Theresultsdemonstratedthatafterheattreatingthetapsmadefromthreetypesofsteelsallofferedhardnessabove66HRC,andthatsize,roundnessanddistributionofcarbideshadalargereffectontoughnessofthetapsthanthehardnessofthesteelafterhardeningandtemperingandthesmeltingprocessofthesteel.Thedispersed,fine,roundanduniformlydistributedcarbideshelptoimprovetoughnessandcuttingabilityofthetap.ThetapmadeofHSF825Ksteelthatwasjetmeltedexhibitedoptimumcuttingabilityofthethreetypesoftaps.Keywords:highspeedsteel;tap;carbide;cuttingability0 引言工具是装备制造业的”牙齿”,工具的进步和发展将推动装备制造业的升级和技术的进步,对促进我国成为装备制造业的强国具有重要作用,而材料是推动工具升级的决定性因素[1]。

手用丝锥的选材和工艺流程

手用丝锥的选材和工艺流程

手用丝锥的选材和工艺流程手用丝锥是一种常用的切削工具,用于在金属材料上开螺纹孔。

选择合适的材料和采取适当的工艺流程对于制造出高质量的手用丝锥至关重要。

下面将详细介绍手用丝锥的选材和工艺流程。

首先,选材是制造手用丝锥的关键。

一般来说,手用丝锥需要具备一定的硬度、强度和耐磨性。

常用的手用丝锥材料包括高速钢(HSS)、合金钢和硬质合金等。

1. 高速钢(HSS)是一种常用的手用丝锥材料,具有良好的耐磨性和切削性能。

它通常用于加工普通的材料,具有较高的硬度和强度,能够承受一定的切削压力。

2. 合金钢是另一种常用的手用丝锥材料,具有较高的强度和硬度。

它通常用于加工高硬度的材料,可以更好地抵抗切削压力和磨损。

3. 硬质合金是一种非常硬的材料,具有优异的切削性能和耐磨性。

它通常用于加工硬度极高的材料,如不锈钢等。

在选择手用丝锥的材料时,需要根据具体的加工要求和钻孔材料的硬度来进行选择。

较硬的材料需要选用硬度和强度更高的材料,而较软的材料则可以选择高速钢等材料。

其次,制造手用丝锥的工艺流程如下:1. 切割:首先,制造手用丝锥所需的材料经过切割工艺,按照规定的尺寸进行材料切割。

切割工艺可以采用传统的手工切割方式,也可以使用数控切割设备。

2. 热处理:接下来,经过切割后的材料需要进行热处理。

热处理可以提高材料的硬度和强度,减少内部应力,提高丝锥的使用寿命。

热处理一般包括加热、保温和冷却三个步骤,通过控制不同的温度和时间来实现不同的硬度和强度要求。

3. 加工:经过热处理的材料需要进行外形加工和细节部分的加工。

外形加工可以采用车床、铣床等机械或数控设备进行,以保证手用丝锥的整体形状和尺寸准确。

细节部分的加工可以采用钻床、铣床等设备进行,以得到丝锥的刃口和牙型等细节部分。

4. 表面处理:经过加工后的手用丝锥需要进行表面处理,以提高其表面的光洁度和耐磨性。

表面处理可以采用研磨、抛光或电化学抛光等方式进行。

5. 淬火:最后,制造手用丝锥需要进行淬火处理。

铸铁用超硬丝攻安全操作及保养规程

铸铁用超硬丝攻安全操作及保养规程

铸铁用超硬丝攻安全操作及保养规程铸铁用超硬丝攻是一种常见的修补和连接铸铁零件的方法。

铸铁因其脆性而容易断裂,常常需要进行修复。

使用超硬丝攻可以有效地加强零件的强度和耐磨性。

但是,使用超硬丝攻也存在安全隐患,并且需要定期进行保养。

本文将详细介绍铸铁用超硬丝攻的安全操作和保养规程。

1. 安全操作1.1 选择合适的超硬丝攻铸铁用超硬丝攻的尺寸和形状应根据零件的大小和形状进行选择。

使用过大或过小的超硬丝攻都会增加损坏零件和危及操作者的风险。

在选择超硬丝攻之前,应先对零件进行评估,并确定需要修复的部位和所需的丝攻尺寸。

1.2 准备工作在进行超硬丝攻操作之前,应进行准备工作。

首先,应清理零件表面的污垢和铸铁碎屑,以便更好地进行修复。

其次,应根据超硬丝攻的尺寸,在零件上钻出合适的孔,并确保孔的深度与丝攻长度相匹配。

最后,应将超硬丝攻沾上适量的油脂,以减少摩擦力,降低切削力,同时保护丝攻和零件表面。

1.3 操作过程在进行超硬丝攻操作时,应使用适当的工具和设备,并遵循标准的操作步骤。

具体操作如下:•将超硬丝攻插入预先钻好的孔中,轻轻旋转。

•在旋转上升的过程中,应适时加入润滑油,以便更好地切削和减小摩擦力。

•当超硬丝攻插入到底部后,应以相反的方向旋转数度,以便将卡住的铁屑卸下来。

•最后,用合适的工具扳动超硬丝攻,使之与零件表面紧密结合。

1.4 安全注意事项在进行超硬丝攻操作时,应注意以下安全事项:•在操作之前,应熟悉操作步骤和相关安全规程,并确保配备了适当的安全工具和设备。

•操作过程中,应戴手套、护眼镜等防护装备,避免切削物质和碎屑进入眼睛或皮肤。

•操作时应保持注意力集中,避免分心、急躁等因素影响工作质量和操作安全。

2. 保养规程2.1 清理和维护保持超硬丝攻的清洁和良好状态,是确保其有效性和使用寿命的关键。

每次使用结束后,应立即用清洁布擦拭超硬丝攻表面,清除油脂和碎屑,以便下次使用。

如果使用频繁,应每周进行一次彻底清洁,并使用清洁剂清除油脂、铁屑和其他污垢。

高速钢种类安全操作及保养规程

高速钢种类安全操作及保养规程

高速钢种类安全操作及保养规程摘要高速钢是一种重要的切削工具材料,在工业生产中广泛应用。

为了确保高速钢的使用效果和使用寿命,需要进行安全操作和保养。

本文介绍了高速钢种类及其特点,以及高速钢安全操作和保养的规程。

高速钢种类及其特点高速钢是一种含有高碳量、高钼量、高铬量、高钴量等合金元素的特种钢材,具有高硬度、高韧性、耐磨性和耐热性等优点。

根据不同合金元素的含量和比例,高速钢可以分为不同的种类,常见的有以下几种:1.W系高速钢:主要含有钨、钼等合金元素,适用于加工高温合金、钛合金、不锈钢等难加工材料;2.M系高速钢:主要含有铌、钼等合金元素,适用于加工碳素钢、合金钢等普通材料;3.T系高速钢:主要含有钨、钼、钛等合金元素,适用于高速、高效加工半导体材料、塑料等脆性材料。

不同种类的高速钢具有不同的特点和适用范围,需要根据具体加工需求来选择使用。

高速钢安全操作规程高速钢是一种较为脆性的材料,容易受到冲击和热损伤,因此需要在使用过程中特别注意安全操作。

以下是高速钢安全操作规程:1.保持机床和刀具的清洁卫生,避免杂质和腐蚀性物质对高速钢的损伤;2.保持加工过程的稳定性,避免产生过大的震动和冲击;3.选择合适的切削速度、进给量和切削深度,避免产生过大的热量和机械应力;4.加工过程中要保持高速钢的冷却润滑,有效降低摩擦和热损伤;5.定期检查高速钢的状态,及时更换磨损严重的刀具。

以上规程是保证高速钢使用安全的关键,特别是在加工高温、高硬度等难加工材料时更为重要。

高速钢保养规程高速钢的保养是确保其使用寿命和使用效果的重要措施。

以下是高速钢保养规程:1.使用后要及时将切削油和金属屑清理干净,避免腐蚀;2.存储时要注意避免接触湿气和腐蚀性物质,可以使用保鲜剂、蒸馏水等措施;3.保持干燥的环境,防止高速钢受到潮湿、沾污和腐蚀;4.避免高速钢的碰撞和冲击,尤其是避免高速钢和硬物的接触,以免产生裂纹。

以上保养规程是保证高速钢使用寿命和使用效果的关键,需要在平时细心保养,避免因疏忽而影响工作效果。

丝锥系列切削丝锥安全操作及保养规程

丝锥系列切削丝锥安全操作及保养规程

丝锥系列切削丝锥安全操作及保养规程丝锥是一种用于在金属、木材、塑料等材料表面制造螺纹的工具。

它可以将直杆材料加工成螺钉、螺母和螺旋管等产品,是机械加工、制造业不可或缺的工具。

因此,学会正确使用和保养丝锥是非常重要的。

本文将为大家介绍丝锥系列切削丝锥的安全操作和保养规程。

安全操作规程选择正确的丝锥首先,选择正确的丝锥是非常重要的。

不同材质和直径的杆料需要不同种类的丝锥。

如果使用错误的丝锥,将很容易导致丝块、折断或者丝锥头损坏等问题。

可以根据杆材直径和材料类型去选择正确的丝锥。

准备工作在使用丝锥之前,需要先进行相应的准备工作,包括:确定杆材的直径并进行标记,将杆材夹在切削机上,将钻头预钻好孔等。

切削速度和切削压力在使用丝锥时,需要注意切削速度和切削压力。

切削速度过快或切削压力过大可能会导致丝锥头碎裂或丝块等问题。

一般来说,切削速度和切削压力需要逐渐增加,直到达到合适的切削状态。

切削方向使用丝锥时需要注意切削方向,切削方向逆时针旋转可以产生螺纹,而顺时针旋转则会造成无法使用。

因此,在使用时需要正确掌握切削方向。

使用润滑油在使用丝锥时,使用润滑油可以有效降低丝锥头的磨损,并且提高切削效率。

使用时需要将润滑油均匀涂在待切削的杆材表面,并且要定期添加润滑油。

结束操作在完成使用后,需要进行结束操作。

包括:用刷子将丝锥头上的残留物和灰尘清洗干净,用布擦干并加少量的润滑油,将切削机、丝锥、润滑油和其他工具归位。

保养规程保持干燥丝锥需要在干燥的环境中存储。

当丝锥过度暴露在空气中时,会产生锈蚀,加速丝锥头的磨损;而且在湿润的空间存储容易出现氧化,使丝锥变得脆弱。

清洁和润滑清洁润滑是丝锥保养的重要部分。

建议将丝锥浸泡在柠檬酸或乙酸的水溶液中一段时间,然后用刷子清理干净。

最后将丝锥沥干并涂上少量的润滑油。

避免碰撞丝锥是一种精密的工具,在使用期间避免使其受到碰撞或折弯。

避免使用损坏的丝锥,影响切削质量。

定期检查和调整定期检查和调整是丝锥保养的重要环节。

高速钢打孔的正确方法

高速钢打孔的正确方法

高速钢打孔的正确方法高速钢是一种高硬度、高强度的钢材,广泛用于制造工业刀具、模具和冲压件等。

在加工过程中,高速钢打孔是一项常见的操作。

然而,高速钢的硬度和脆性也给打孔带来了困难。

为了获得高质量的孔洞和保护工具,我们需要掌握正确的打孔技巧。

1. 选择合适的钻头高速钢的硬度和脆性要求我们选择专用的高速钢钻头。

这种钻头具有高硬度、高韧性和高热稳定性,并能适应高速钢的高速旋转。

在选择钻头时,我们需要考虑孔径大小、孔深、材料硬度和钻头类型等因素。

2. 加强冷却润滑高速钢的加工温度很高,容易导致钻头磨损、变形和断裂。

因此,加强冷却润滑是非常必要的。

我们可以使用切削液、水、油和空气等不同的冷却润滑剂来减少摩擦热和热变形。

在使用过程中,应保持冷却润滑剂的充足和稳定,以保证高速钢的寿命和效率。

3. 控制钻孔速度高速钢钻头的旋转速度应适合材料硬度、孔径大小和冷却润滑剂等条件。

如果速度过慢,会导致钻头倾斜、摩擦过大和热变形等问题;如果速度过快,会导致钻头被磨损和折断。

因此,我们需要根据实际情况控制好钻孔速度,保证高速钢钻头的稳定性和效率。

4. 注意切削力和切屑清除高速钢的硬度和脆性会增加切削力,导致钻孔偏斜、断裂和材料损坏等问题。

为了降低切削力,我们可以选择合适的刃角和刃型、缩小刃部切口和采用合适的切削速率等措施。

此外,我们还需要注意及时清除切屑,以保证孔洞质量和钻头寿命。

总之,高速钢的打孔需要掌握正确的方法和技巧。

通过选择合适的钻头、加强冷却润滑、控制钻孔速度、注意切削力和切屑清除等措施,我们可以获得高质量的孔洞和保护工具。

高速钢锥度铰刀安全操作及保养规程

高速钢锥度铰刀安全操作及保养规程

高速钢锥度铰刀安全操作及保养规程钻孔的质量与效率与钻削工具的选用、操作及保养有关,其中钣金加工中常使用的高速钢锥度铰刀也是非常重要的一种钻削工具。

为了保证钣金加工的安全性、效率性及加工质量,正确的高速钢锥度铰刀的安全操作及保养是非常重要的,下面我们来详细探讨安全操作及保养规程。

安全操作1.选择正确的高速钢锥度铰刀:要根据加工零件的材质、硬度、厚度、孔径等因素来选择相应的高速钢锥度铰刀。

如果不能确定,可咨询厂家或采用试铰法进行确认。

2.检查高速钢锥度铰刀:在使用之前,必须对高速钢锥度铰刀进行检查,检查是否有损坏或变形,是否有刃口磨损及是否有钢屑等附着在上面,若有问题应及时更换或进行维修。

3.装夹钻头:装夹时应注意钻头的长度不能超出刃具的可夹持长度,装夹时应使用夹具棒,不能用手直接装夹,以防手部被夹。

4.使用合适的切削参数:高速钢锥度铰刀的切削参数包括切削速度、切削深度及冷却液等。

不同切削参数的选择会影响到加工表面的粗糙度及加工效率等因素,应根据加工条件选择合适的切削参数。

5.注意操作姿势:在进行钻削时,操作人员应站在机床的对面,保持站姿稳定,注意手的放置,以避免与高速钢锥度铰刀接触。

6.停机后及时清理:当机床停止运转前,应将加工过程中产生的铁屑污染、废油废液等清理干净,以避免对下一次加工造成影响。

7.禁止超负荷使用:高速钢锥度铰刀的超负荷使用会加快刃口磨损及损坏程度,严重影响切面质量及加工效率,应禁止超负荷使用。

保养规程1.清洁与防锈:高速钢锥度铰刀每次使用后都应及时拆卸清洁除锈,将切屑,油污等清洗干净,注意刃口的保护,可沾取少量机油涂抹处于不用的刃口上进行保护。

2.定期涂抹润滑油:对于常规使用的切削工具,应定期涂抹少量的机油以减少刃口的磨损,建议涂油后将其置于专用存放器材中。

3.不同材质厚度的加工应采用不同切削液:在加工不同材质的产品时,应根据不同材质及其厚度采用不同的切削液,以防止切削液对材料的腐蚀,不同切削液的使用也会影响到加工效率及表面质地。

超硬刀具材料在高速加工中的应用

超硬刀具材料在高速加工中的应用

超硬刀具材料在高速加工中的应用摘要:在机械的加工过程中,刀具材料是最基础的工具,也是必备的工具。

在高速的加工过程中,超硬的刀具材料有着极其重要的作用,超硬刀具材料具有很高的硬度和韧性,也越来越能够满足机械的加工过程对于刀具的要求。

超硬的刀具材料有着很高的耐用程度、优良的性能、相对较低的成本,优点众多,也得到了很广泛的应用。

关键字:超硬刀具材料;高速加工;加工刀具;引言高速加工这个概念是德国的一名博士提出来的,加工的速度越快,加工时的温度也会越来越高,对于刀具的损害也会越来越严重,这样对于加工工件的表面和质量都有很不好的影响,刀具的使用寿命也会大大减少。

高速加工的加工速度比常规的速度要快得多,所以对于刀具的要求也很高,超硬刀具材料包括金刚石刀具、内含氮化硼元素的聚晶刀具和其他类型的刀具,和传统的加工相比较,超硬刀具材料的加工有着很独特的优势,可以很有效地节约成本,提高加工的效率。

超硬刀具材料指的是立方氮化硼和人造金刚石,它们的硬度和性能都和天然的金刚石相近,天然金刚石价格昂贵、成本较高,所以在生产过程中人们经常采用PCBN(聚晶立方氮化硼)和PCD(人造聚晶金刚石)或者是这两种材料的复合材料。

在20世纪 50年代的美国,美国人利用高压高温进行结合形成刀具材料,在中国,从20世纪 70年代开始,我们国家开始研究超硬刀具材料并加以应用,超硬刀具材料在高速加工方面有了更加广泛的应用。

超硬刀具材料的特征及性能在人造聚晶金刚石刀具中,没有含有任何的关于金属的催化剂,它的硬度和热稳定性和天然金刚石有着很大的相似性,人造聚晶金刚石有着较强的抗磨损的性能、较强的硬度、较小的摩擦系数、较高的热导率、很好的切割效果,在进行加工时表面不会很容易地产生积留的细屑,使得加工工件的表面质量更加优秀,很适合加工硬质的合金、玻璃、陶瓷等等的材料。

但是人造聚晶金刚石有着较差的热稳定性,硬度和韧性不是太能满足要求,如果长期工作在高速加工过程中,容易产生碳化的现象,性能逐渐变得不稳定,也会出现快速磨损的现象。

高速钢的分类

高速钢的分类

高速钢的分类、性能及用途高速钢是含有W、Mo、Cr等合金元素较多的合金工具钢。

热处理后的硬度为62-66HRC,抗弯强度约为3.3GPa,耐热性为600C左右。

它具有热处理变形小、能锻造、易磨出较锋利的刃口等优点。

高速钢的应用范围很广,使用量约占刀具材料总量的60%-70%,特另U适合于制造各种形状复杂的刀具和精加工刀具,如各类孔加工刀具、铳刀、拉刀、螺纹刀具、切齿刀具等。

高速钢按基本化学成分分为钨系和钨钼系两大类;按性能可分为普通高速钢(通用型高速钢)和高性能高速钢;按制造工艺方法的不同可分为熔炉高速钢和粉末冶金高速钢。

下面我们来看下常用高速的分类、性能以及用途:通用高速钢钢号:W18Cr4V(W18)硬度HRC: 62-65抗弯强度/GPa:3.0-3.4冲击韧性/ ( MJm2) : 0.18-0.32600 C时的硬度HRC: 48.5特点:强度较好,可磨性好,可用普通钢玉砂轮磨削,耐热性中等,热塑性差主要用途:通用性强,广泛用于制造钻头、铰刀、丝锥、铳刀、齿轮刀具及拉刀等高性能高速钢钢号:W6Mo5Cr4V2(M2)硬度HRC: 63-66抗弯强度/GPa:3.5-4.0冲击韧性/ ( MJm2) : 0.30-0.40600 C时的硬度HRC: 47-48特点:强度高,热塑性好,耐热性、可磨性稍次于W18Cr4V,可用普通钢玉砂轮磨削主要用途:适用于制作热成形刀具和承受冲击、结构薄弱的刀具钢号:W14Cr4VMnRE硬度HRC: 64-66抗弯强度/GPa:约4.0冲击韧性/ ( MJm2):约0.31600 C时的硬度HRC: 50.5特点:强度高,热塑性好,耐热性、可磨性稍次于W18Cr4V,可用普通钢玉砂轮磨削主要用途:切削性能与W18Cr4V相当,适于制作热轧刀具钢号:W9Mo3Cr4V硬度HRC: 65-66.5抗弯强度/GPa:4.0-4.5冲击韧性/ ( MJm2) : 0.35-0.40600 C时的硬度HRC:无特点:耐热性、热塑性、热处理性能均较好,综合性能优于W18与M2主要用途:刀具寿命较长,用于制作加工普通轻合金、钢和铸铁的刀具钢号:高碳高钒/W12Cr4V4Mo(EV4)、W6Mo5Cr4V3(M3)、W9Cr4V5硬度HRC: 65-67、65-67、63-66抗弯强度/GPa:约3.2、约3.2、约3.2冲击韧性/ ( MJm2):约0.245、约0.25、约0.25600 C时的硬度HRC: 51.7、51.7、51 特点:硬度及耐磨性高,但强度及韧性较低,耐热性比通用型高速钢高。

丝锥材料牌号

丝锥材料牌号

丝锥材料牌号丝锥,作为一种常用的切削工具,在金属加工领域具有广泛的应用。

其性能和使用寿命与材料牌号密切相关。

下面将详细介绍丝锥的材料牌号,包括常见的材料类型、特性、应用以及选择时的注意事项。

一、丝锥材料概述丝锥材料的选择直接影响到丝锥的切削性能、耐磨性、抗冲击性以及使用寿命。

因此,在选择丝锥材料时,需要根据被加工材料的性质、加工要求以及工作环境等因素进行综合考虑。

常见的丝锥材料包括高速钢、硬质合金、陶瓷、立方氮化硼等。

二、高速钢丝锥高速钢(HSS)是一种具有高硬度、高耐磨性、高热稳定性的合金工具钢。

其主要特点是制造工艺简单、成本低、易于磨削和修复。

高速钢丝锥适用于加工低碳钢、不锈钢、铝合金等软质材料。

然而,由于高速钢的硬度和耐磨性相对较低,因此在加工硬质材料时容易出现磨损和崩刃现象。

三、硬质合金丝锥硬质合金(Carbide)是一种由难熔金属的碳化物(如碳化钨、碳化钛等)和粘结金属(如钴、镍等)通过粉末冶金工艺制成的合金材料。

硬质合金丝锥具有高硬度、高耐磨性、高红硬性等优点,适用于加工高硬度、高强度的材料,如铸铁、淬硬钢等。

与高速钢丝锥相比,硬质合金丝锥的使用寿命更长,但制造成本也相对较高。

四、陶瓷丝锥陶瓷丝锥采用高性能陶瓷材料制成,具有极高的硬度和耐磨性。

陶瓷丝锥适用于高速、高精度加工,尤其是在加工高硬度、高韧性的材料时表现出色。

然而,陶瓷丝锥的脆性较大,抗冲击性能较差,因此在使用时需要特别注意避免受到撞击和振动。

五、立方氮化硼丝锥立方氮化硼(CBN)是一种超硬材料,其硬度仅次于金刚石。

立方氮化硼丝锥具有高硬度、高耐磨性、高热稳定性以及良好的化学稳定性等特点。

适用于加工高硬度、高耐磨性的材料,如淬硬钢、高速钢等。

与陶瓷丝锥相比,立方氮化硼丝锥的抗冲击性能更好,使用寿命更长。

但立方氮化硼丝锥的制造成本较高,且在加工过程中需要注意控制切削参数,避免产生过高的切削温度。

六、丝锥材料的选择原则在选择丝锥材料时,需要综合考虑以下几个方面:1.被加工材料的性质:根据被加工材料的硬度、强度、韧性等性质选择合适的丝锥材料。

高强度、高抗压性、高硬度高速工具钢的性能和用途

高强度、高抗压性、高硬度高速工具钢的性能和用途

高强度、高抗压性、高硬度高速工具钢的性能和用途W18Cr4V钢是W系高速工具钢。

该钢具有高强度、高抗压性、高热稳定性和高硬度及高温硬度,该钢的热硬性很高,耐磨性较好,耐回火性好,淬硬深度大,承载能力居各种模具钢之首。

但韧性、可加工性和导热性较差,淬火不变形性中等。

该钢成本高、制造工艺不佳,热处理工艺复杂、淬火、回火以后的零件变形难以控制。

但在使用中发现该钢脆性较大,易产生崩刃现象,其主要原因是碳化物不均匀性较大。

高速钢锻造以后必须经过球化退火,有利于切削加工。

返修工件在第二次淬火前也要进行球化退火。

否则,第二次淬火加热时,晶粒将过分长大而使工件变脆。

冷压毛坯软化处理工艺,采用上限温度加热,分段等温,再附加等温回火过程。

高速钢在淬火时要进行两次预热,原因在于高速钢中含有大量合金元素,导热性较差,以免引起工件变形或开裂,特别是大型复杂工件则更为突出。

通过事先预热,可缩短在高温处理停留的时间,减少氧化脱碳及过热的危险性。

高速钢的淬火工艺比较特殊,即经过两次预热、高温淬火,然后再进行三次高温回火。

生产中必须严格控制淬火加热及回火温度,淬火、回火保温时间,淬火、回火冷却方法。

如果控制不当,易产生过热、过烧、萘状断口、硬度不足及变形开裂等缺陷。

油韧性处理可提高该钢的塑性。

第一次预热可烘干工件上的水分,第二次预热可使索氏体向奥氏体的转变在较低温度内发生。

高速钢中含有大量难溶的合金碳化物,淬火加热时,温度必须足够高,才可使合金碳化物溶解到奥氏体中,淬火之后马氏体中合金元素的含量才足够高,钢才会具有高的热硬性。

对高速钢热硬性影响最大的合金元素是W、Mo及V,只有在1000℃以上时,其溶解量才急剧增加。

当温度≥1300℃时,各元素的溶解量虽然还有增加,但奥氏体晶粒则急剧长大,甚至在晶界处发生熔化现象,致使钢的强度、韧性下降。

对高速钢来说,合适的晶粒度为9.5~10.5级。

淬火温度对该钢的性能影响较大,淬火温度上升,则耐磨性、抗压性、热稳定性提高,钢的韧性随温度的下降而增高。

常用高速钢刀具材料

常用高速钢刀具材料

常用高速钢刀具材料高速钢是一种含多量碳(C)、钨(W)、钼(Mo)、铬(Cr)、钒(V)等元素的高合金钢,热处理后具有高热硬性。

当切削温度高达600℃以上时,硬度仍无明显下降,用其制造的刀具切削速度可达每分钟60米以上,而得其名。

一.高性能高速钢具有更好的硬度和热硬性,这是通过改变高速钢的化学成分,提高性能而发展起来的新品种。

它具有更高的硬度、热硬性,切削温度达摄氏650度时,硬度仍可保持在60HRC以上。

耐用性为普通高速钢的1.5-3倍,适用于制造加工高温合金、不锈钢、钛合金、高强度钢等难加工材料的刀具。

主要品种有4种,分别为高炭系高速钢、高钒系高速钢、含钴系高速钢和舻高速钢。

1.高碳系高速钢牌号为9w18Cr4V,因含碳量高(0.9%),故硬度、耐磨性及热硬性都比较好。

用其制造的刀具在切削不锈钢、耐热合金等难加工材料时,寿命显著提高,但其抗弯强度为3000MPa,冲击韧性较低,热处理工艺要求严格。

2.高钒系高速钢M3牌号有W12Cr4V4Mo及W6Mo5Cr4V3(美国牌号M3),含钒量达3-4%,使耐磨性大大提高,但随之带来的是可磨性变差。

高钒系高速钢的使用及发展还需要依赖于磨削工艺及砂轮技术的发展。

3.钴高速钢牌号有W2Mo9Cr4VCo8(美国牌号M42)。

其特点为:含钒量不高(1%),含钴量高(8%),钴能促使碳化物在淬火加热时更多地溶解在基体内,利用高的基体硬度来提高耐磨性。

这种高速钢硬度、热硬性、耐磨性及可磨性都很好。

热处理硬度可达67-70HRC,但也有采取特殊热处理方法,得到67-68HRC硬度,使其切削性能(特别是间断切削)得到改善,提高冲击韧性。

钴高速钢可制成各种刀具,用于切削难加工材料效果很好,又因其磨高速钢是一种含多量碳(C)、钨(W)、钼(Mo)、铬(Cr)、钒(V)等元素的高合金钢,热处理后具有高热硬性。

当切削温度高达600℃以上时,硬度仍无明显下降,用其制造的刀具切削速度可达每分钟60米以上,而得其名。

丝锥的分类特性 选择和使用

丝锥的分类特性 选择和使用

丝锥的分类及特性选择和使用丝锥最常用的挤压丝锥、螺旋槽丝锥、直槽丝锥、先端丝锥、管用丝锥、螺帽丝锥、手用丝锥,其用途各异、性能各有所长。

挤压丝锥(NRT)挤压丝锥与切削削不同之点为攻牙时无切削排出为其特性,而内螺纹的加工面为压造而外观美丽.光滑.材料铁线连续没切断,螺纹强度约增加30%,精度稳定,因挤压丝锥心部径大故耐力、扭力强度大,丝攻寿命较长不易折断。

适用延展性大的材料。

铁板、铜板、铝板、不锈钢板及管类加工。

不过挤压丝锥底孔要求较高:过大,基础金属量少,造成内螺纹小径过大,强度不够。

过小,封闭挤压的金属无处可去,造成丝锥折断。

计算式为:底孔直径=内螺纹公称直径-0.5螺距。

螺旋槽丝锥(SFT)螺旋槽丝锥对在盲孔内攻牙,切削连续排出的钢铁材质效果良好。

因为约35°的右旋蜗槽切削可从孔内向外排出,切削速度可较直槽丝锥加快30%-50%,盲孔的高速攻牙效果良好因排削顺利。

对铸铁等切削成细碎状的材料效果差。

直槽丝锥直槽丝锥:它通用性最强,通孔或不通孔、有色金属或黑色金属均可加工,价格也最便宜。

但是针对性也较差,什么都可做,什么都不是做得最好。

切削锥部分可以有2、4、6牙,短锥用于不通孔,长锥用于通孔。

只要底孔足够深,就应尽量选用切削锥长一些的,这样分担切削负荷的齿多一些,使用寿命也长一些。

先端丝锥(POT)先端丝锥因前端锋刃槽部有特殊的枪膛刃槽设计,所以排削容易,扭力小精度稳定使丝锥耐久性更一层的改进;加工螺纹时切屑向前排出,它的芯部尺寸设计比较大,强度较好,可承受较大的切削力。

加工有色金属、不锈钢、黑色金属效果都很好,通孔螺纹应优先采用先端丝锥。

管用丝锥(SPT)管用丝锥用途,有机械结合为主的PF(G)螺纹用丝锥(JISB4445)及耐密用为主的螺纹斜行用丝锥(JISB4446)2种。

有管用斜行牙丝锥PT(Rc)及直行牙PS(Rp) 另外还有美式管用螺纹丝锥NPT NPS NPTF等螺帽丝锥(SNT)螺帽丝锥JIS有规定,主要为螺帽的攻牙加工用,对螺帽的加工特性考虑故牙部、柄部比较长(JIS4433)JIS规格有长柄丝锥、短柄丝锥二种,但牙部长度相同。

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超硬高速钢及普通高速钢丝锥的使用寿命
1 引言
机用丝锥传统用材料以W6Mo5Cr4V2高速钢居多,这一类钢具有良好的红硬性和耐磨性。

但随着对新材料研究的深入,对刃具材料提出了更高的要求,希望刃具的常温和高温力学性能得到显著提高。

为此在普通高速钢的基础上通过调整其化学成分,添加其他合金元素,制造出性能更加优越的超硬高速钢,如钴高速钢、铝高速钢在铣刀、钻头等方面得到了很好的应用,使用寿命成倍提高,但在丝锥上的应用研究较少。

另外深冷处理亦对高速钢刀具,如滚齿刀、铣刀、钻头等的使用寿命有不同程度的提高。

因此作者研究了超硬高速钢和普通高速钢丝锥的使用寿命及深冷处理对普通高速钢丝锥使用寿命影响。

2 材料与试验方法
试验材料
试验用铝高速钢为成都工具研究所提供的W6Mo5Cr4V2Al,钴高速钢为M35(美国牌号),普通高速钢为W6Mo5Cr4V2,以上三种材料均由上海刃具厂有限公司进行热处理,加工成机用丝锥并进行切削试验。

深冷前后机用丝锥(W6Mo5Cr4V2 )的切削试验委托上海三强模具有限公司进行。

钴高速钢、铝高速钢与普通高速钢的淬火
淬火工艺如下:钴高速钢820℃预热,1,240℃加热,600℃分级后空冷;铝高速钢850℃预热,1,200℃加热保温,550~600℃分级后空冷;普通高速钢820℃预热,1,190℃加热,600℃分级后空冷(时间分别为预热10min,加热5min,分级5min)。

淬火后分别用XJG-05型光学显微镜观察组织,比较晶粒大小。

红硬性对比试验
根据红硬性试验方法闭将淬过火的普通高速钢和铝高速钢试样分别在600、625和650℃加热保温4h,然后空冷至室温,测量硬度值,重复三次。

丝锥切削性能对比试验
将普通高速钢与铝高速钢制成Ø6mm机用丝锥,根据GB/T969-1994规定的切削规范进行试验,切削在台钻上进行,被加工材料为45钢,硬度170HB,切削速度为5.3m/min(即280r/min),切削深度8mm,冷却液(乳化液)流量为5L/min。

再将普通高速钢与钴高速钢制成Ø8mm全磨制螺旋槽丝锥进行切削试验,切削在Z305钻床上进行,被加工材料为1Cr18Ni9Ti不锈钢,硬度190HB,切削速度采用 4.8m/min(即190r/min),切削深度8mm,冷却液流量为5L/min。

深冷处理及切削试验比较
将Ø6mm与Ø8mm各5支普通高速钢丝锥放入-196℃液氮中进行24h深冷处理,取出置于空气中,与未进行深冷处理的丝锥进行切削对比试验。

切削在Z535立式钻床上进行,被加工材料为Cr12MoV,硬度250HB,切削速度260r/min,切削深度30mm,冷却液流量1L/min。

用S-2700扫描电镜观察W6Mo5Cr4V2深冷前后的组织变化。

3 试验结果与分析
显微组织
钴高速钢晶粒最大(奥氏体晶粒度10级),普通高速钢晶粒次之(奥氏体晶粒度11级),铝高速钢的晶粒最细小(奥氏体晶粒度12级)。

钴高速钢的淬火组织为淬火马氏体、碳化物及残余奥氏体,晶粒大的原因与钴的加入有关,与普通高速钢相比钨的含量减少了,而钼的含量增加了,另外钴在高速钢中不形成碳化物,绝大部分溶于固溶体,钴使莱氏体共晶的熔化温度提高,淬火温度相应升高,易使晶粒发生粗化现象。

铝高速钢的淬火组织为隐针马氏体+残余奥氏体以及少量共晶碳化物。

根据郭耕三所著《高速钢及其热处理》(机械工业出版社1985出版),铝高速钢在淬火状态出现新的碳化物相,即g-VC相,这是一种含铝或铬的碳化物相,它在晶粒内部弥散析出,亦可沉积于M6C上,但含铝量不宜过高,若含量超过4%(质量分数)时则形成含铝的碳化铁,质硬而脆。

红硬性
由表可见,在同样温度时铝高速钢的平均硬度要高于普通高速钢。

表普通高速钢和铝高速钢红硬性(HRC)
钢种回火温度/℃测量值平均值
普通高速钢600 58.5 59.5 60.0 59.5 60.0 59.5
625 56.0 56.0 55.5 56.0 56.5 56.0
650 48.0 42.5 46.5 46.5 47.5 47.2
铝高速钢600 61.5 62.0 62.0 62.0 61.5 61.8
625 63.0 63.5 63.5 64.0 63.5 63.5
650 52.5 53 52.5 52.5 52.5 52.5
使用寿命
Ø6mm普通高速钢丝锥平均切削1,126个孔(5个丝锥分别为1,124、1,140、1,092、1,106、1,168) ,而铝高速钢丝锥平均切削1,400 个孔(5个丝锥分别为1,410、1,396、1,382、1,428、1,386) ,后者比前者切削寿命提高24%。

这是因为铝高速钢中铝能提高钨、钼在钢中的溶解度,产生固溶强化,同时铝的化合物在钢中起“钉扎”作用。

铝的加入增加了高速钢中碳化物的析出量,提高了钢的抗回火性和红硬性,故钢的常温、高温硬度和耐磨性均能提高,强度和韧度也都比较高。

另外,铝的加入使刀具切削时不产生钢屑粘刀现象,从而提高了生产效率闭。

Ø8mm普通高速钢丝锥平均切削寿命为188 个孔(3个丝锥分别为196、180、188) ,钴高速钢丝锥切削寿命达到406个孔(3个丝锥分别为404、376、440),是前者的2.16倍。

切削完后观察发现前者刃部有磨损,后者基本没有磨损。

因为高速钢中加入钴可以促进回火时从马氏体中析出钨、钼碳化物,提高弥散硬化效果,并提高热稳定性,故能提高常温、高温硬度及耐磨性。

增加含钴量,同时还可以改善钢的导热性,降低刀具、工件间的摩擦因数。

因此含钴高速钢与普通高速钢相比使用寿命大大提高了。

深冷处理前后组织与切削寿命比较
深冷处理前(即淬火+三次回火)碳化物颗粒的平均直径约为1.4µm ,深冷处理后碳化物颗粒平均直径约为1.0µm ,颗粒直径大约下降30%,而且弥散均匀分布,析出的碳化物的颗粒明显增多。

Ø6mm高速钢丝锥深冷处理前平均加工45.2个孔(5个丝锥分别为45、38、50、45、48),深冷处理后平均加工62.2个孔(5个丝锥分别为67、72、54、60、58),寿命提高38%。

Ø8mm 丝锥在深冷前可加工27.8个孔(5个丝锥分别为20、26、30、28、30),而深冷处理后为40.4孔,是前者的1.45倍,可见深冷处理能够较大地提高丝锥的切削寿命。

高速钢淬火后的组织为高碳高合金马氏体、未溶碳化物及大量的残余奥氏体,在560℃回火过程中马氏体中析出大量弥散细小的碳化物,回火冷却过程中部分残余奥氏体发生二次淬火,转变为(二次)马氏体,在第二次回火中又从马氏体中析出大量弥散细小的碳化物,同时残余奥氏体继续发生向马氏体的转变,这样经过三次回火后,残余奥氏体含量(体积分数)由25%~30%下降到1.5%,整个组织为回火马氏体基体上分布着大量弥散细小均匀的碳化物及极少量的残余奥氏体。

将淬火与三次回火的丝锥放到-196℃液氮中,碳原子扩散困难,升至室温过程中,碳原子扩散加快;回火马氏体中含碳量为0.2%~0.25%,铁素体含碳量低于0.008%。

回火马氏体处于不稳定状态,仍处于一定的过饱和状态,进一步分解析出超微细碳化物,微细碳化物的析出阻止因温度上升而引起的组织长大和碳化物粗化,而残余奥氏体数量较少(约1.5%),据研究深冷处理前后残余奥氏体量变化不大,因此可认为奥氏体在整个深冷过程中基本没有变化。

这样深冷后的组织应为回火马氏体基体上分布着原来的碳化物(三次回火后析出的)和深冷后马氏体中析出的超微细碳化物,以及极少量的残余奥氏体。

因为有超微细碳化物的弥散析出,导致硬度、强度、韧度、红硬性、耐磨性均相应得到提高。

4 经济效益对比
普通高速钢目前价格为4.8万元/t,铝高速钢价格为5.76万元/t,是前者的1.2倍,Ø6mm丝锥原材料成本为0.9元/支,产品售价为6.8元/支,使用铝高速钢材料,原材料的成本变为1.1元/支,其他生产流程一样,产品售价为7.0元/支,比前者高约3%,寿命提高24%,这样同样加工相同数量的螺纹孔,可以减少丝锥用量,节省换装时间,降低生产成本,提高经济效益。

普通高速钢丝锥进行深冷处理所需成本包括30L的液氮罐,一次可放Ø6 mm的丝锥200支,
处理周期24h,一罐可用14d,共可处理2800支,液氮的成本为5 元/L,一罐150元,每支成本0.05元,考虑到其他成本,每支成本最多增加0.10元,即处理后售价提高不到1.5%,而使用寿命可提高38%~45%,具有很好的经济效益。

5 结论
铝高速钢红硬性比普通高速钢有显著提高,铝高速钢丝锥比普通高速钢丝锥使用寿命提高24%。

钴高速钢丝锥与普通高速钢丝锥相比使用寿命提高1倍以上。

对普通高速钢丝锥成品直接进行深冷处理,可提高丝锥的切削寿命,效果明显,易于操作,工艺简单可行,成本低。

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