刀具深冷处理技术研究及应用

深冷处理是一项极具发展潜力和应用前景的现代工艺技术,研发先进智能的深冷处理设备、明确深冷处理性能影响机理、确定最佳工艺过程等是推动深冷处理在刀具材料产业化应用的关键.笔者介绍了国内外刀具深冷处理技术研究进展,分析了深冷处理对刀具性能的影响,对刀具深冷处理的作用机理以及刀具深冷处理工艺进行了综述,并展望了刀具深冷处理的工业化应用前景,为加速推动深冷处理在刀具材料的产业化应用提供参考.     

刀具深冷处理技术研究及应用

深冷处理是一项极具发展潜力和应用前景的现代工艺技术,研发先进智能的深冷处理设备、明确深冷处理性能影响机理、确定最佳工艺过程等是推动深冷处理在刀具材料产业化应用的关键.笔者介绍了国内外刀具深冷处理技术研究进展,分析了深冷处理对刀具性能的影响,对刀具深冷处理的作用机理以及刀具深冷处理工艺进行了综述,并展望了刀具深冷处理的工业化应用前景,为加速推动深冷处理在刀具材料的产业化应用提供参考.     

深冷处理对W9Mo3Cr4V刀具耐磨性能影响的研究

采用微机控制的刀具深冷处理装置对W9Mo3Cr4V高速钢成品刀具进行深冷处理研究。对深冷处理后的刀具和未经深冷处理的刀具在硬度、耐用度及金相显微结构方面进行了实验对比。结果表明，深冷处理可以改变高速钢刀具材料的微观组织结构，并在一定程度上提高刀具材料的硬度，增强刀具材料的耐磨损性能。分析了产生这种变化的机理。     

用深冷处理来提高刀具使用寿命

低温深冷处理工艺是一种将材料或零部件置于－１３０～－１９０℃的低温下，按一定的工艺进行处理的过程。它不仅可以对黑色金属、有色金属、金属合金和碳化物进行处理，还能对非金属材料进行处理。深冷处理是对切削刀具材料进行处理的有效工艺手段。机理概述深冷处理的机理如今有几种不同的观点，现存的理论也有几种。物理学家对刀具深冷导致金属结构变化的分析认为，深冷改变了金属的原子和分子的结构。冶金专家认为残余奥氏体转变为马氏体是问题所在。但确切发生了什么变化尚待进一步研究。工艺方法（１）使用设备带有计算机连续监控并能…     

W12Mo3Cr4V3刀具的深冷处理试验研究

对W12Mo3Cr4V3高速钢刀具进行了深冷处理试验 ;深冷处理前后刀具的耐用度、硬度和金相显微结构对比试验的结果表明 :深冷处理可以改善高速钢刀具材料的微观组织结构 ,增强高速钢刀具的耐磨损性能 ,并在一定程度上提高刀具材料的硬度     

深冷处理对PCBN刀具切削性能的影响研究

针对PCBN刀具在硬切削加工中磨损严重、切削寿命短的问题,开展了PCBN刀具深冷处理试验和经深冷处理的PCBN刀具高速硬车削AISI 4340钢的试验,研究深冷处理对PCBN刀具表面完整性(包括微观形貌、粗糙度、显微硬度和残余应力)及切削性能的影响规律,探究提高PCBN刀具耐磨性和刀具寿命的方法。研究结果表明,经过深冷处理之后,刀具表面缩松缩孔等缺陷明显减少甚至消失,表面形貌得到改善,但刀具表面粗糙度增大;刀具表面显微硬度、残余应力均得到提高;表面形貌和表面残余应力对刀具寿命影响较大,其次是表面显微硬度,表面粗糙度对刀具寿命影响较小。深冷处理后,刀具黏结、氧化磨损减少,刀具寿命较未处理刀具提高24.78%,可见,深冷处理可有效改善PCBN刀具表面完整性,从而提高刀具寿命。     

深冷处理对TiAlN涂层刀具微观组织及力学性能的影响

深冷处理可改变涂层刀具的微观组织和力学性能,有助于改善刀具切削性能。在不同深冷温度(-110℃,-150℃,-190℃)下对TiAlN涂层硬质合金刀具进行深冷处理,并利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射观测不同深冷温度下硬质合金基体微观组织和物相结构变化,检测和分析了深冷处理前后涂层硬质合金刀具硬度和涂层-基体结合强度。结果表明,深冷处理能显著提高刀具硬质合金基体硬度和涂层-基体结合强度,且-190℃为最佳深冷处理温度。深冷处理促进硬质合金基体中η相碳化物的形成和粘结相Co的马氏体转变,使刀具性能得到提升。     

表面处理对TiAlSiN涂层刀具表面完整性及切削性能的影响研究

涂层刀具在高速干切削钛合金时容易出现刀具磨损严重、刀具寿命短等问题,对涂层刀具进行表面处理能改善涂层刀具的表面完整性,是提高涂层刀具耐磨性和切削寿命的有效途径。选取TiAlSiN涂层刀具,分别进行深冷处理、微喷砂处理和深冷+微喷砂处理,研究不同处理方法对涂层刀具表面完整性(包括表面形貌、表面粗糙度、显微硬度和表面残余应力等)的影响,并进行钛合金高速干切削试验,分析不同处理方法对涂层刀具切削性能的影响,探究提高涂层刀具耐磨性和切削寿命的方法。结果表明：与单一深冷处理和微喷砂处理相比,深冷+微喷砂处理后涂层刀具表面完整性明显改善,刀具寿命显著提高。深冷+微喷砂处理能减少刀具崩刃、月牙洼磨损和磨粒磨损,有效提高涂层刀具耐磨性。     

YT15硬质合金刀片深冷处理工艺实验研究

采用正交试验法对YT15硬质合金车刀刀片深冷处理工艺进行了研究,分析了不同工艺参数对刀具性能的影响,并使用扫描电子显微镜(SEM)观察了深冷处理前后的刀具磨损情况.结果表明,深冷温度对刀片性能影响最大,其次是冷却速度,再次是回火温度.深冷处理促使硬质合金的粘结相Co发生了多性型马氏体转变,从而提高了刀具的硬度和耐磨性.     

W18和W6两种刀具材料对磁化切削影响机理分析

本文介绍了Ｗ１８和Ｗ６两种刀具材料在成分、性能以及金相上的细微区别，及其对刀具材料对磁化切削影响的机理，及在磁化切削中的实际应用。