随着制造业的快速发展,各大切削刀具生产商越来越重视对刀具材料性能的提升,在刀具材料消耗中,高速钢的比例虽然有所下降,但是人们对高速钢螺纹刀具的需求不断增加,丝锥是主要的螺纹刀具,高速钢丝锥寿命一直是制约丝锥行业快速发展的主要因素,通过提高丝锥材料性能是提高丝锥寿命的重要途径,改进丝锥传统热处理工艺可以提升丝锥的性能。本文以W6Mo5Cr4V2高速钢(以下简称W6高速钢)材料为研究对象,通过对传统热处理和深冷处理工艺的研究,在传统热处理工艺中加入了深冷处理工艺,利用正交试验设计方法对淬火温度、深冷温度、深冷次数和回火温度四个因素安排试验方案,研究各因素对高速钢丝锥机械性能和高温耐磨性的影响,优化深冷处理工艺参数,以期提高高速钢丝锥的使用寿命。本文主要的研究内容和结果如下:(1)根据各学者对热处理和深冷处理工艺的研究,结合本课题组的研究成果,以传统热处理中的淬火温度、回火温度两个因素和深冷处理中的深冷温度、深冷次数两个因素为自变量,利用正交表制定了试验方案,进行热处理、深冷处理。(2)利用X射线衍射法测试了不同工艺处理的W6高速钢的表面残余应力,获得了深冷处理工艺参数对W6高速钢表面残余应力的影响规律,得到较优的热处理、深冷处理的工艺组合为淬火温度1180℃、深冷温度-155℃、深冷次数3次、回火温度560℃。(3)测试了不同工艺处理的W6高速钢的机械性能,获得了淬火温度、深冷温度、深冷次数和回火温度对W6高速钢硬度、冲击韧性和高温耐磨性的影响规律,并有针对性地对某项性能最好的试样对应的工艺,进行了高速钢丝锥寿命的测试,得到了结论是深冷处理工艺可以提高丝锥的使用寿命。(4)观察了磨损后的试样磨痕和微观组织,进一步分析了深冷处理对W6高速钢耐磨性影响的机理,其磨损机理主要表现形式是氧化磨损、粘着磨损和磨粒磨损;深冷处理主要是对材料内部碳化物分布的影响,经过深冷处理,材料内部的碳化物尺寸更小、数量更多、分布更加均匀,是W6高速钢耐磨性提高的主要原因。