【摘 要】
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高速钢用于各种制造和生产过程,特别是应用在制造如:丝锥、拉刀、铰刀、铣刀等复杂精密工具,是一种不可缺少的材料。高速钢工具之所以用于制造工厂,是因为许多柔软的材料都可以通过铝、低碳钢等高速钢工具进行机加工。通过使用多种热处理工艺,可以提高高速钢的可加工性,对于大多数高速钢工具,它的可靠性并不理想,使用寿命也不高。随着被加工材料性能的提高,高速钢刀具的使用寿命变得更短,特别是低端产品仅满足中国标准的生
【基金项目】
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国家自然科学基金“面向多质量特性一体化控制高速钢丝锥制造理论与工艺研究”项目（51275333）；
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高速钢用于各种制造和生产过程,特别是应用在制造如:丝锥、拉刀、铰刀、铣刀等复杂精密工具,是一种不可缺少的材料。高速钢工具之所以用于制造工厂,是因为许多柔软的材料都可以通过铝、低碳钢等高速钢工具进行机加工。通过使用多种热处理工艺,可以提高高速钢的可加工性,对于大多数高速钢工具,它的可靠性并不理想,使用寿命也不高。随着被加工材料性能的提高,高速钢刀具的使用寿命变得更短,特别是低端产品仅满足中国标准的生产要求,这不仅浪费资源、人力和材料,而且降低了加工效率。这在很大程度上影响了制造业的生产率和盈利能力。本文以M2Al高速钢丝锥为研究对象,在常规热处理中通过加入了深冷处理与未深冷处理的常规组进行对比,分析不同工艺处理的高速钢磨损机理,并探究深冷处理对M2Al高速钢丝锥寿命和耐磨性的影响,来提高M2Al高速钢丝锥的耐磨性与攻丝寿命。论文研究的内容和结果如下:（1）丝锥热处理工艺研究,根据相关研究并结合课题组的大量前期研究成果,本文以深冷温度为自变量,丝锥的寿命为因变量制定热处理工艺路线:淬火温度1200℃,3次循环深冷的深冷温度分别为-80℃、-120℃、-160℃,每次深冷6h,回火温度550℃,回火3次,每次1h。（2）高速钢耐磨性研究,对不同工艺处理后的高速钢试样进行高温摩擦磨损试验,并进行硬度测试,通过对比各工艺试样的磨损质量、摩擦系数与硬度变化,分析深冷处理对高速钢高温磨损性能的影响。结果表明:深冷处理可以提高略微高速钢硬度,深冷处理后高速钢的磨损质量均比未深冷要低,并且摩擦系数都有不同程度的减小,深冷温度为-160℃要比-80℃、-120℃的高速钢耐磨性好,耐磨性提升最为明显。（3）高速钢微观组织分析,对高速钢的磨痕形貌和微观组织分析,研究高速钢经过深冷处理后耐磨性提高的内在影响机理。结果表明:其主要磨损形式有粘着磨损、磨粒磨损和氧化磨损,深冷处理提高丝锥耐磨性的主要原因是促使材料内部析出数量更多、尺寸更小的碳化物,碳化物分布更加均匀。（4）丝锥寿命的工艺优化。以304不锈钢为加工对象,对不同工艺下的丝锥进行寿命试验,探究不同深冷温度以及未深冷的丝锥寿命情况。结果表明:深冷处理可以提高M2Al高速钢丝锥寿命,且深冷温度为-160℃时,丝锥寿命最长为未深冷组的1.6倍。（5）对经过淬火温度1200℃,3次循环深冷的深冷温度为-160℃,每次深冷6h,回火温度550℃,回火3次,每次1h处理的丝锥进行切削速度分别为9m/min、10m/min和11m/min的攻丝试验,通过测量攻丝后孔的内螺纹偏差示值绘制出了丝锥在不同转速下耐用度图与丝锥的v-T曲线。
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