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钻头深冷处理后组织性能的变化

文章出处:超能深冷箱 人气:发表时间:2017-11-15 21:54

钻头深冷处理后组织性能的变化
对于含有大量合金元素的钻头材料来说,其马氏体转变终了点(Mf点)在室温以下,常温淬火后,材料中存在着大量的残余奥氏体。采用深冷处理是降低残奥,转变马氏体的有效方法。经大量实践证明,钻头采用深冷处理后,不仅可降低残奥,还可显著提高耐磨性,提高使用寿命1~5倍。
1、实验结果与分析
(1)钻头硬度变化

同一把钻头深冷处理前、后切削部分的硬度见表1。从表1可看出,经过深冷处理后,钻头的硬度提高了0.5~0.9HRC。
 
 
(2)钻头耐磨性变化
两种规格钻头钻削实验所得磨损曲线分别如图2和图3所示。由图2和图3可知,深冷处理后高速钢钻头的耐磨性,比未经深冷处理的高速钢钻头有显著提高,耐磨性提高2~4倍。
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(3)金相组织变化
深冷处理前、后的钻头材料显微组织照片如图4所示。
高速钢钻头显微组织中有马氏体、残余奥氏体和碳化物颗粒。从图4a中可以看出,深冷处理前,钻头材料的显微组织中黑色片状马氏体组织相对较少,白色残余奥氏体较多,并且分布不均匀。由于深冷处理温度达到-160℃,而在0~-80℃时,高速钢中的大部分残余奥氏体转变为马氏体,使得组织中的黑色针状马氏体增多,分布趋于均匀;高速钢在超低温下,淬火马氏体处于热力学不稳定状态,分解驱动力大,而在此温度下碳原子扩散迁移能力较弱,在马氏体基体上沉淀出细小的碳化物微粒,因此白色的碳化物颗粒增多,且组织分布更加均匀,如图4b所示。
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3结论
   1)实际切削实验表明,深冷处理过程在一定程度上提高了钻头的硬度和耐磨性。深冷处理后刀具的使用寿命比深冷处理前提高2~4倍。
   2)在深冷处理过程中,W4Mo3Cr4VSi高速钢组织中的残余奥氏体向马氏体转变,并且在马氏体基体上沉淀出超细微的碳化物颗粒,从马氏体基体上沉淀出的碳化物具有高红硬性和强耐磨性,大大提高了高速钢的耐磨性,强化了高速钢基体。

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