機用絲錐是用於攻(gōng)削內(nèi)螺紋的一類(lèi)絲錐,它屬於切削刀(dāo)具的一種。傳統利用的材料是高速鋼,此中以W6Mo5Cr4V2居(jū)多,這一類鋼(gāng)具(jù)有傑出(chū)的紅硬性和耐磨性,在現代刀具材猜中占有很主要的地位。但跟著科技的成長,格外是對新材料研(yán)究的深切(qiē),人們對(duì)刃具的(de)材料提出了更高的要求,但願能使刃具在常溫順高溫下的力學機能獲得顯著提高。是以在通俗高速鋼的根基上,添加(jiā)鋁元素,製成(chéng)鋁高速鋼。鋁高速鋼(gāng)在銑刀、鑽(zuàn)甲第方(fāng)麵獲得(dé)了很好地應(yīng)用,利用壽命(mìng)成倍(bèi)地提高。但(dàn)在絲錐(zhuī)上的應(yīng)用還缺乏必然的研究(jiū)。我們首要過程對鋁高速鋼的研究以及在絲錐上的運用,領會添加鋁對絲錐切削壽命的影響。 1 試驗方式 試驗材(cái)料 試驗用的鋁高速鋼為W6Mo5Cr4V2Al,由成(chéng)都東西研究所供給;通俗高速鋼為W6Mo5Cr4V2。以上兩種材料均(jun1)由上海刃(rèn)具廠有限公司進行(háng)熱處理,加工成(chéng)機用絲錐並進行切(qiē)削試驗。 鋁高速鋼(gāng)與通俗高(gāo)速鋼淬(cuì)火 鋁高速鋼淬火工藝(yì):850℃預熱,1200℃加熱保溫,580℃~600℃分級後空冷;通(tōng)俗高速鋼820℃ 預熱,1190℃加熱,600℃分級後空冷。用XJD-05型金(jīn)相顯微鏡分辨調查淬火後顯微組織,比力晶粒巨細。 通俗高(gāo)速鋼與鋁高速鋼紅硬性對比試(shì)驗 通(tōng)俗高(gāo)速鋼(gāng)1200 ℃ 淬火後,560℃回火三次;鋁高速鋼1200℃淬火後,580℃ 回火三(sān)次。按照紅硬性試驗(yàn)方(fāng)式將試樣分辨(biàn)在600℃、625℃和650℃加熱4次,每次1h,然後冷卻,測量室溫硬度。 絲錐切(qiē)削機能比力 通俗高速鋼與鋁高速鋼製成?6mm機用(yòng)絲錐,按照GB/T969-1994劃定的切削規範進行試驗。切削在台鑽長進(jìn)行,被加工(gōng)材料為45鋼,硬度170HB ,切削速度5.3m/min,即28Or/min,切削深度(dù)8mm,現實采用12mm,冷卻液(乳化液)流量(liàng)為5L/min。2 試驗成績與闡(chǎn)明 鋁高速鋼與通俗高速(sù)鋼的顯微組織 圖1 通俗(sú)高速鋼淬火(huǒ)組(zǔ)織,30%硝酸酒精(jīng)溶液浸蝕(shí) 圖2 鋁高速鋼淬火組(zǔ)織,30%硝酸酒精溶液浸蝕 由圖(tú)1、圖2或許看到(dào)通俗(sú)高速鋼(W6Mo5Cr4V2)的晶粒要比鋁高速鋼(gāng)的(de)晶粒來得大(dà),通俗高速鋼(gāng)的奧氏體晶粒度11級,鋁高速鋼的奧氏體晶粒度12級。鋁高速鋼(gāng)的淬火組織為隱針馬氏(shì)體+殘留奧氏體以及少量共晶碳(tàn)化物,按照資料(liào),鋁高速鋼在淬火狀況,泛起新的碳化物相,即g-VC相,這是一種含Al或Cr的碳化物相,它在晶粒內部彌散析出,亦有沉積(jī)於M6C上,但含Al量不宜過高,若含量高出4%則形成含Al的碳化鐵,質硬而跪。 通俗高速鋼(gāng)與鋁(lǚ)高速鋼紅硬性測試成績 表1 通俗高速鋼紅硬性試驗數據(jù) 回火(huǒ)溫度 現實硬度(HRC) 平均硬度(HRC) 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 46.0 47.5 47.2 表2 鋁高速鋼紅硬性試驗數據 回火溫度 現實硬度(HRC) 平均硬度(HRC) 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 52.0 52.5 53 52.5 52.5 圖(tú)3 通俗(sú)高(gāo)速鋼與(yǔ)鋁高速鋼紅硬性曲線 由圖3紅硬(yìng)性(xìng)曲線或許看到在同樣回火溫度600℃、625℃、650℃,鋁高速鋼的平均硬度要高於通俗高速鋼,625℃時通俗高速鋼硬度(dù)下降至(zhì)56HRC,而鋁高速鋼的硬度達到最高值63.5HRC閣下,之後隨溫度(dù)升高,兩根曲線都(dōu)闡發出硬度值快速下降,650℃時通俗高速鋼的硬度隻(zhī)有47.2HRC,而鋁高速鋼的硬度仍有52.5HRC。 表3 通俗(sú)高速鋼(gāng)與鋁高速鋼機用絲錐(?6mm)切削成績 刃具編號 通(tōng)俗高(gāo)速鋼(gāng)絲錐 切削狀況(孔) 銘高速鋼機絲錐 切削狀況(孔) 1 1124 1410 2 1140 1396 3 1092 1382 4 1106 1428 5 1168 1386 絲錐切(qiē)削成績 由表3或許看出兩種分歧材料(liào)製成的機用絲錐在試驗規範(fàn)不異前提下進行對比試驗,通俗高速鋼製成的絲錐平均切削1126個(gè)孔,而鋁高速(sù)鋼(gāng)製成的絲錐平均切削1400個孔,後者比(bǐ)前者切(qiē)削壽命提高24%。鋁高(gāo)速(sù)鋼中Al能(néng)提(tí)高W、Mo在鋼中的消融度(dù),發(fā)生固溶強化,同時(shí)Al的化合物在鋼(gāng)中起“釘紮”感化。從(cóng)的(de)插足(zú)增加了高速鋼的碳化物析出量,從而提高了鋼(gāng)的抗回火性和紅硬性,故鋼的常溫、高溫硬度和耐磨性均能提高,強度和韌性也都比力高。別的,鋁的加人改善了鋼(gāng)的韌(rèn)性,並使刀具切削(xuē)時不發生鋼屑粘刀現象,從而提高了出產(chǎn)效率。3 經濟機能對比 通俗高速鋼今朝的(de)價錢為4.8萬元/噸,鋁(lǚ)高速鋼(gāng)的價錢為5.76萬元/噸,是前者的(de)1.2倍。?6mm的絲錐(zhuī)原材料價錢為0.9元/支,最終的產物出售價為6.8元/支,利(lì)用鋁高速鋼材料,原(yuán)材料的價錢變為1.1元(yuán)/支,其它出產流程日常,產物出售價為7.0元/支,比前者高3%不到,壽命提高24%(按照前麵的(de)試(shì)驗),如許加工(gōng)數目不(bú)異的螺紋孔,或許(xǔ)削減絲錐的用量,節流換裝的時候,降(jiàng)低出產成本(běn),提高經濟效益(yì)。我國礦(kuàng)藏資源中鋁相對(duì)較多,鋁的價錢低廉,比(bǐ)重輕。試驗證實,鋁高速鋼的切削機(jī)能(néng)要好(hǎo)於傳統的(de)高速(sù)鋼,耐磨性、切(qiē)削壽命都有了較大的提高。是以鋁高速鋼不失為適(shì)宜於(yú)我國國情能慢慢替代傳統高速鋼的一種高機能高速鋼材料。 4 結論 鋁高速鋼與(yǔ)通俗高速鋼紅硬(yìng)性比擬有(yǒu)顯(xiǎn)著提高,可提高切削機能,延伸(shēn)東西(xī)利(lì)用壽命(mìng)。 鋁高速鋼絲錐比通俗高速鋼絲錐利用壽命有必然的提高。 從(cóng)國內推廣(guǎng)方麵來看,鋁高速鋼具(jù)有更大(dà)的利用前景。 |