畢業(yè)設計論文：高速切削用銑刀的熱處理工藝的設計

1、題目：高速切削用銑刀的熱處理工藝的設計目錄前言 21 銑刀的服役條件 52 銑刀的失效形式53 銑刀的性能特點 74 零件的材料的選擇 7 4.1 熱處理的選材原則7 4.2 使用性原則8 4.3 工藝性原則9 4.4 經(jīng)濟性原則9 4.5 選材時應注意的幾個問題10 4.6 材料分析12 4.7 元素的作用125加工工藝路線 126 熱處理工藝流程12 6.1 退火13 6.2 改善可加工性的熱處理15 6.3 去應力16 6.4 淬火166.4.1 預熱166.4.2 淬火加熱166.4.3 冷卻197 回火 20 7.1 回火后的金相圖218 深冷處理229 表面強化（蒸汽處理） 231

2、0 質(zhì)量檢驗24 10.1 硬度檢驗24 10.2 變形檢驗24 10.3 金相檢驗2511 畢業(yè)設計總結(jié)2512 致謝信2613 參考文獻27前言金屬熱處理是機械制造中的重要工藝之一，與其他加工工藝相比，熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學成分，而是通過改變工件內(nèi)部的顯微組織，或改變工件表面的化學成分，賦予或改善工件的使用性能。其特點是改善工件的內(nèi)在質(zhì)量，而這一般不是肉眼所能看到的。為使金屬工件具有所需要的力學性能、物理性能和化學性能，除合理選用材料和各種成形工藝外，熱處理工藝往往是必不可少的。鋼鐵是機械工業(yè)中應用最廣的材料，鋼鐵顯微組織復雜，可以通過熱處理予以控制，所以鋼鐵的熱處理是金屬

3、熱處理的主要內(nèi)容。另外，鋁、銅、鎂、鈦等及其合金也都可以通過熱處理改變其力學、物理和化學性能，以獲得不同的使用性能。 二十世紀以來，金屬物理的發(fā)展和其他新技術(shù)的移植應用，使金屬熱處理工藝得到更大發(fā)展。一個顯著的進展是19011925年，在工業(yè)生產(chǎn)中應用轉(zhuǎn)筒爐進行氣體滲碳 ；30年代出現(xiàn)露點電位差計,使爐內(nèi)氣氛的碳勢達到可控，以后又研究出用二氧化碳紅外儀、氧探頭等進一步控制爐內(nèi)氣氛碳勢的方法；60年代，熱處理技術(shù)運用了等離子場的作用，發(fā)展了離子滲氮、滲碳工藝 ；激光、電子束技術(shù)的應用，又使金屬獲得了新的表面熱處理和化學熱處理方法。熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個過程，有時只有加熱和冷卻兩個

4、過程。這些過程互相銜接，不可間斷。 加熱是熱處理的重要工序之一。金屬熱處理的加熱方法很多，最早是采用木炭和煤作為熱源，進而應用液體和氣體燃料。電的應用使加熱易于控制，且無環(huán)境污染。利用這些熱源可以直接加熱，也可以通過熔融的鹽或金屬，以至浮動粒子進行間接加熱。 金屬加熱時，工件暴露在空氣中，常常發(fā)生氧化、脫碳(即鋼鐵零件表面碳含量降低)，這對于熱處理后零件的表面性能有很不利的影響。因而金屬通常應在可控氣氛或保護氣氛中、熔融鹽中和真空中加熱，也可用涂料或包裝方法進行保護加熱。 加熱溫度是熱處理工藝的重要工藝參數(shù)之一，選擇和控制加熱溫度 ，是保證熱處理質(zhì)量的主要問題。加熱溫度隨被處理的金屬材料和熱處

5、理的目的不同而異，但一般都是加熱到相變溫度以上，以獲得高溫組織。另外轉(zhuǎn)變需要一定的時間，因此當金屬工件表面達到要求的加熱溫度時，還須在此溫度保持一定時間，使內(nèi)外溫度一致，使顯微組織轉(zhuǎn)變完全，這段時間稱為保溫時間。采用高能密度加熱和表面熱處理時，加熱速度極快，一般就沒有保溫時間，而化學熱處理的保溫時間往往較長。 冷卻也是熱處理工藝過程中不可缺少的步驟，冷卻方法因工藝不同而不同，主要是控制冷卻速度。一般退火的冷卻速度最慢，正火的冷卻速度較快，淬火的冷卻速度更快。但還因鋼種不同而有不同的要求，例如空硬鋼就可以用正火一樣的冷卻速度進行淬硬。 表面熱處理是只加熱工件表層，以改變其表層力學性能的金屬熱處理

6、工藝。為了只加熱工件表層而不使過多的熱量傳入工件內(nèi)部，使用的熱源須具有高的能量密度，即在單位面積的工件上給予較大的熱能，使工件表層或局部能短時或瞬時達到高溫。表面熱處理的主要方法有火焰淬火和感應加熱熱處理，常用的熱源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感應電流、激光和電子束等。 熱處理是機械零件和工模具制造過程中的重要工序之一。大體來說，它可以保證和提高工件的各種性能 ，如耐磨、耐腐蝕等。還可以改善毛坯的組織和應力狀態(tài)，以利于進行各種冷、熱加工。1 銑刀的服役條件：刀具在切削的主要材料是金屬材料，在機床上的切削速度較大，會產(chǎn)生較大的切削熱量，刀尖上的溫度較高。刀具在切削時，刀尖與工件之間，刀尖與切除的切削

7、之間會產(chǎn)生強烈的摩擦，因此要求刀具必須有高的硬度。一般來說，刀具的硬度越高，耐磨性也越好。刀尖要承受擠壓應力和彎曲應力，還要承受不同程度的沖擊力，因此刀具必須具備較高的抗彎強度和擠壓強度，還應有較高的沖擊韌性。同時伴隨摩擦還會產(chǎn)生高溫，因此刀具必須具備高溫硬度和熱硬性，特別是高速切削和加工難切削材料時熱硬性尤為重要。有時韌性成為刀具的重要性能，因為刀具在切削過程中，刀尖會在外力的作用下產(chǎn)生崩刃、折斷和破碎等情況，這時韌性就決定了工具的壽命，因此國外及其重視刀具的韌性。2 銑刀的失效形式： 切削刀具常見的失效形式主要有以下幾種： (1) 磨損 磨損是在正常使用的情況下，切削刀具最常見的失效形式。

8、切削刀具產(chǎn)生嚴重磨損時會發(fā)出尖叫聲或產(chǎn)生嚴重振動，甚至無法切削。磨損大都是由于刀具與加工工件或切屑之間的磨粒磨損造成的，有時也可能是由于工件表面形成積屑瘤而形成的黏著磨損所造成的。 刀具產(chǎn)生不正常磨損的主要原因是耐磨性不高，耐磨性不高大都是硬度不足或熱硬性不足造成的。熱處理時產(chǎn)生的刀具表面脫碳、脫元素等現(xiàn)象也可能造成耐磨性降低。為提高刀具表面的耐磨性，應該選擇高耐磨性、高熱硬性的原材料，熱處理時，在不使切削刃脆化的前提條件下，盡量提高工具的硬度；選擇合適的表面處理，也可以提高刀具表面的耐磨性。(2) 崩刃 崩刃也是切刀具常見的失效形式之一，其中包括微崩刃、大塊崩刃、掉牙、掉齒等現(xiàn)象。很多崩刃現(xiàn)

9、象的產(chǎn)生是由于切削時切削刃長期承受周期性的循環(huán)應力所產(chǎn)生的一種疲勞壞現(xiàn)象，有時也可能是由于突然產(chǎn)生的沖擊應力造成的。 間斷切削的刀具或切削時承受較大沖擊載荷的刀具更容易產(chǎn)生崩刃現(xiàn)象。制造這類刀具的原材料應該組織均勻，不應有嚴重的碳化物偏析，熱處理硬度應取下限，不應產(chǎn)生過熱及回火不足等增加工具脆性的現(xiàn)象。(3). 斷裂、破碎 切削工具由于承受較大的沖擊力或因刀具自身的脆性較大時會產(chǎn)生整體斷裂、破碎現(xiàn)象、如磚頭的扭斷，鋸條的折斷，鋸片銑刀的破碎等都屬于這一類。刀具的斷裂、破碎與工刀具本身的韌性不足有關，但這種失效不完全是韌性不足引起的，如拉刀的斷裂有時就是因為強度不足或內(nèi)裂紋引起的。儀表用的小鉆頭

10、多以折斷形式失效，但試驗分析表明，小鉆頭折斷不完全是鉆頭本身脆性大造成的，多數(shù)情況下是因為鉆頭的耐磨性不夠，產(chǎn)生較大的磨損以后還繼續(xù)鉆削，切削阻力增大，這是鉆頭折斷。(4) 被加工工件達不到技術(shù)要求，在切削過程中，由于刀具產(chǎn)生嚴重磨損或刀具的切削刃上有明顯的崩刃現(xiàn)象，這時刀具雖然可以繼續(xù)切削，但由于被加工工件的尺寸精度或表面粗糙度達不到技術(shù)要求，因而刀具不能繼續(xù)使用。3銑刀的性能特點： 刀具在工作時要承受很大的壓力、沖擊和摩擦，一般材料在這種惡劣的條件下會迅速破損或磨損。因此，作為刀具材料，必須具備下列五個方面的基本要求： （1）硬度和耐磨性：刀具要從工件材料上切下切削，其硬度就必須高于工件材

11、料。一般高速剛刀具材料的硬度在60hrc以上，而硬質(zhì)合金與陶瓷的硬度一般在90 hrc以上，且陶瓷的硬度高于硬質(zhì)合金。 （2）強度和韌性：刀具在切削時都要承受很大的切削力或沖擊力。要保證刀具在切削是不至于崩刃和折斷，刀具材料就必須具備足夠的強度和韌性。 （3）耐熱性：它是指刀具在高溫下保持硬度、耐磨性、強度和韌性的性能。刀具材料的耐熱性越好，表明刀具材料在高溫時抗塑性變形和抗磨損的能力越強。 （4）導熱性：刀具材料的導熱系數(shù)越大，則切削時由刀具傳走的熱量也越多，這有利于降低切削溫度和提高刀具耐用度。 （5）工藝性：刀具材料還需具備較好的可加工性，包括鍛壓、焊接、切削、磨削和熱處理等。4 零件的

12、材料的選擇4.1熱處理的選材原則 在做一個零件時可能會有多種材料適合，在眾多的可用材料中，為了做到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗，通常選材時應考慮以下幾個原則：4.2使用性原則使用性原則在于所選用的材料制造出機械零件后能否保證其使用性能。使用性能即材料在使用過程中的表現(xiàn)，是選材時考慮的主要依據(jù)。選材時首要任務是準確判斷零件所要求的主要使用性能。a.分析零件工作條件，提出使用性能 對所選材料的使用性能要求，是在對零件的工作條件及零件的失效形式分析的基礎上提出來的。零件的工作條件包括：受力情況，如應力種類（如拉、壓、彎、扭或組合作用）；在和性質(zhì)（如靜載、動載、交動載荷等）；環(huán)境狀況（如溫度、介質(zhì)）；特殊狀況（如

13、熱、電、磁作用）。通常情況下，零件所要求的使用性能主要是零件的力學性能，其性能參數(shù)與零件的尺寸參數(shù)配合構(gòu)成零件的承載能力，因此，按使用性原則選材的主要依據(jù)是材料的力學性能指標。b.常用力學性能指標在選材中的意義 常用力學性能指標是指強度、硬度、塑性、韌性。1) 強度 常用的強度指標有s（0.2）、b和-0.1，這些指標比較直觀，可直接用于定量設計計算。2) 硬度 常用的硬度指標有hbs(或hbw)或hrc，他與其性能指標密切相關。3) 塑性和韌性 常用的塑性和韌性指標有、kv(ku)等，這些指標一般不直接用于設計計算。c.選用材料性能數(shù)據(jù)時應注意的問題 各種材料的力學性能數(shù)據(jù)一般都可以從設計手

14、冊中查到，但在具體選用時要注意以下幾點：1) 材料的加工工藝及熱處理工藝 同種材料，采用不同的工藝，其性能數(shù)據(jù)不同。2) 實際性能與實驗數(shù)據(jù)3) 材料的化學成分及熱處理工藝參數(shù)的波動所引起性能數(shù)據(jù)的波動4) 測試條件的波動 由于測試條件不同，測得的性能數(shù)據(jù)會有一定的差異，在確定具體數(shù)據(jù)時應充分注意。4.3工藝性原則工藝性原則是指所選用的材料能否保證順利地加工制造成零件。工藝性能的好壞，對決定零件加工的難易程度、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本等方面起著十分重要的作用，是選材時必須同時考慮的另一個重要因素。材料的工藝性能根據(jù)加工方法不同有以下幾種：a) 鑄造性能；b) 壓力加工性能；c) 焊接性能；d) 切削

15、加工性能；e) 熱處理工藝性能；4.4經(jīng)濟性原則經(jīng)濟性原則是指所選用的材料加工成零件后能否做到價格便宜，成本低廉。在滿足前面兩條原則的前提下，應盡可能提高經(jīng)濟效益。這可從兩個方面來考慮：a) 材料本身價格考慮，應盡可能選用價格便宜的材料，如能用碳鋼的就不用合金鋼，能用低合金鋼的就不用高合金鋼。能用鋼的就不用有色金屬等。b) 從加工費用來考慮，使加工設備盡可能簡單，加工工序盡可能減少，并且可能采用少、無切削加工等均可提高經(jīng)濟性。c) 此外還應考慮所選材料要立足于國內(nèi)和貨源較近的地區(qū)，同時盡量減少所用材料的品種規(guī)格，以便簡化采購、保管及生產(chǎn)管理等工作。d) 在選用高分子材料是，除了考慮上述三項原則

16、外，還應著重考慮在使用條件下，周圍環(huán)境（溫度、光、氧、水、油等）對其性能的影響。4.5選材時應注意的幾個問題零件選材原則的實質(zhì)是所選材料要耐用，易加工且費用低。同時，應注意以下幾點：a. 在大多數(shù)情況下優(yōu)先考慮使用性能，工藝性能和經(jīng)濟性原則次之;b. 有些力學性能指標（如b、0.2、-1、k1c）可直接用于設計計算; 、ak等不能直接用于計算，而是用于提高零件的抗過載能力，以保證零件工作安全性;c. 在對零件的力學性能要求轉(zhuǎn)化為材料力學性能指標時，要注意手冊上給出的組織狀態(tài)。如果零件的最終狀態(tài)與手冊上給出的相同，可直接使用，否則，還得查閱其它手冊、文獻資料或進行針對性的力學性能試驗；d. 手冊

17、或標準給出的力學性能數(shù)據(jù)是在試驗室條件下對小試樣的試驗結(jié)果，引用這些數(shù)據(jù)時要注意尺寸效應；e. 由于材料成分是一個范圍，試樣毛坯的供應狀態(tài)可以有多種，因此，即使是同一牌號的材料，性能也不完全相同。國際標準或原冶金部標準給出的熱軋或退火狀態(tài)的力學性能范圍或最低值，其數(shù)據(jù)可靠；而技術(shù)資料、論文中給出的數(shù)據(jù)一般是特定條件下的平均值，使用時要加以注意；f. 同一材料的不同供應狀態(tài)（如鑄造、鍛造、冷變形等）對數(shù)據(jù)影響很大；g. 選材時要注意同時考慮所選材料的成型加工方法。我國目前應用最多的刀具材料是高速鋼和硬質(zhì)合金，其次是超硬材料和陶瓷刀具材料。隨著材料技術(shù)研究的不斷深入，我國各大企業(yè)和大專院所新開發(fā)的

18、各類刀具材料也不斷增加，但大多是在高速鋼、硬質(zhì)合金和陶瓷刀具材料基礎上的改進。我得銑刀設計選用的是普通高速鋼材料-w6mo5cr4v2.其中工具鋼的性能指標如表一表一：幾種類型的切削用工具鋼的相對性能指標材料類型耐磨性韌性熱硬性淬硬層深度成本碳素工具鋼2-43-71淺1油淬工具鋼433中1高碳高鉻鋼81-26深3高速鋼7-91-38-9深3-54.6材料分析.w6mo5cr4v2是普通高速鋼鉬系類鋼的典型牌號，簡稱m2，其主要成分含量為w6%、mo5%、cr4%和v2%.其力學性能較好，抗彎強度比w18鋼高10%15%，韌性高50%60%，因而適合與制作較大截面的刀具和應用于刀具承受沖擊力較大

19、的切削。其熱塑性和磨削加工性也十分良好，因而目前廣泛應用于軋制或扭制的鉆頭等熱成型刀具制作中。m2剛的缺點是熱硬性和高溫硬度略低于w18鋼。4.7元素的作用在熔煉與熱處理過程中，部分合金元素如w、cr、v等與c化合物形成高硬度的碳化物，如wc、vc等。5 加工工藝路線 銑刀的加工路線為：毛坯鑄造退火機械加工熱處理檢驗。 鍛、鑄造：可以獲得銑刀的毛坯，給機械加工做準備。 退火：(1)目的是使經(jīng)過鑄造、鍛軋、焊接或切削加工的材料或工件軟化，改善塑性和韌性，使化學成分均勻化，去除殘余應力，或得到預期的物理性能。(2)軟化工件以便進行切削加工。 熱處理：使工件達到生產(chǎn)所需的性能。 6 熱處理工藝流程毛

20、坯鑄造退火機械加工淬火（預熱淬火加熱冷卻）高溫回火深冷處理表面強化（蒸汽處理）檢驗6.1退火 由于高速鋼中有較高的碳含量和大量的合金元素，在冶金廠軋制或鍛造以后，即使空冷的情況下，也會有較高的硬度，因此必須進行退火軟化處理，達到標準規(guī)定的硬度值才能出廠。工具制造者有時要對高速鋼進行鍛造成形或為改善碳化物偏析而進行鍛造，有時用熱軋成型的方法制造工具，有時要對淬火件進行返修等都需要對高速鋼進行退火。近年來國內(nèi)外的實驗都說明，高速鋼退火時，如果保溫時間太長，會顯著地降低工具的使用壽命，因此選擇合理的退火工藝規(guī)程非常重要。常見高速鋼的退火溫度和退火以后的硬度見表二。退火的保溫時間根據(jù)裝爐量等情況應有所

21、不同，一般應在34 h以上。保溫后可采用1020/h的速度冷卻至600以下出爐。也可采用冷至740760，停留46 h，再冷至600以下出爐的等溫退火方法。表二高速鋼的熱處理規(guī)范高溫退火是一種新的退火方法，可以大大縮短退火周期，提高退火質(zhì)量。高溫退火方法的加熱溫度是ar1+(1020),即退火溫度由普通退火的840-860，提高到880-920.以前的退火方法在ar1點以下保溫，由于溫度較低，雖然保溫時間長，但高速鋼仍然不能進行充分的再結(jié)晶，鋼材不能充分軟化。高溫退火時溫度在ar1以下，相變可以瞬間完成，相變進行很充分，進行了完全的再結(jié)晶，因而鋼材充分軟化。圖6-1為高溫退火工藝曲線與以前的普

22、通退火工藝曲線的比較。由圖可見，高溫退火工藝的保溫時間大大縮短，冷卻階段的保溫時間幾乎被取消，因而退火周期大大縮短。高溫退火鋼材的硬度更低，切削性能更好，切削效率可以提高20%，制成工具的切削壽命，比普通退火的高速鋼制造的工具，提高15%-20%。圖6-1高速鋼新舊退火工藝曲線a)高速鋼原退火工藝曲線b)新退火工藝曲線6.2 改善可加工性的熱處理為改善高速鋼的可加工性，改善工具表面粗糙度，可按表三推薦的工藝對高速鋼進行預備熱處理。是毛坯的硬度達到280370hbw。表三改善高速鋼可加工性的預備熱處理表三中一次處理的方法比調(diào)質(zhì)處理的效果更好。采用此法處理的高速鋼在較大的切削用量的條件下，加工的表

23、面粗糙度ra可以達到1.6um.一次處理的方法加熱溫度較低，在以后淬火加熱時奧氏體晶粒度不均勻長大的傾向小。淬火前進行720760的退火，可避免晶粒不均勻長大。6.3去應力經(jīng)塑性變形方法加工的毛坯以及冷拉、冷擠的各種工具的原材料或毛坯，為消除鋼的冷卻作硬化現(xiàn)象，采用720760的低溫退火方法。對形狀復雜、切削加工量較大或薄片狀工具，為了減少淬火畸變或產(chǎn)生淬火裂紋，常用600-650高溫回火法消除應力。為消除磨削加工的應力可以在200-500回火12h，粗磨后可在500去應力，精磨后可以在200去除應力。6.4 淬火1. 預熱 高速鋼導熱性差，工件不容易熱透，淬火加熱前須進行預熱，一般要進行兩次

24、預熱： 低溫預熱：450-500，保溫11.5min/mm（空氣爐）；600-650，保溫0.81.0 min/mm(鹽浴爐)。 中溫預熱：800-850，保溫0.41.0min/mm（鹽浴爐）。 2. 淬火加熱 （1） 淬火加熱溫度。高速鋼工具淬火加熱溫度的選擇，首先是由制造工具的高速鋼的牌號成分決定的，同時也要考慮工具的種類和規(guī)格，專門針對具體加工對象制造的工具還必須考慮到被加工材料的可加工性和切削規(guī)范等使用條件。 隨著淬火加熱溫度的升高，碳化物不斷地溶入高速鋼的基體，高速鋼中殘留碳化物的數(shù)量不斷減少。圖6-2顯示了w6mo5cr4v2和18cr4v 兩種鋼在淬火加熱時，鋼種碳化物數(shù)量逐漸

25、減少的情況。18cr4v鋼中碳化物的質(zhì)量分數(shù)淬火加熱前在25%以上，加熱到1300時只有15%左右。w6mo5cr4v2鋼中碳化物的質(zhì)量分數(shù)淬火加熱前在20%以上，加熱到1300時只有10%多一些。圖6-2高速鋼中碳化物的數(shù)量與淬火溫度的關系隨著碳化物的不斷溶入基體，基體中的c及w、mo、cr、v等合金元素的含量不斷升高，這有利于提高淬火后形成的馬氏體的耐磨性和熱硬性。圖6-3為w6mo5cr4v2和18cr4v兩種鋼c及w、mo、cr、v含量隨著淬火溫度的升高而升高的情況?；w中c的含量幾乎隨著淬火加熱溫度的升高而直線上升。cr的含量隨著淬火加熱溫度的升高而增加，1100以上cr含量不在增加

26、，說明cr的碳化物在1100幾乎全部溶入基體。w、mo、v的含量隨著淬火加熱溫度的升高而不斷上升，直到1300其含量還在增加，說明此時這些碳化物只是部分溶入基體，尚未完全溶解。圖6-3高速鋼中合金元素含量與淬火溫度的關系6.2.1組織金相圖高速鋼淬火后的晶粒度(500)（硝酸酒精4%浸蝕）3 冷卻 高速鋼的淬火冷卻，從確保在冷卻過程中碳化物不從奧氏體中析出、保證最好的合金化程度的角度來說，應該是冷卻速度越快越好；但從避免工具產(chǎn)生開裂和減少畸變防止開裂的角度來說，冷卻速度越慢越好。在實際生產(chǎn)中，往往都是在保證淬火硬度的前提下，盡量緩慢冷卻，以免產(chǎn)生廢品。高速鋼在從高溫爐中出來后，在浸入到淬火冷卻

27、介質(zhì)之前，即使在高溫短時間的停留都會有碳化物的析出，這種碳化物的析出可以用高倍電子顯微鏡可以清晰的觀察到。7 回火高速鋼的回火應達到最佳的二次碳化物析出硬化效果，殘留奧氏體充分分解和徹底消除殘留應力的三大目標。 普通高速鋼的回火硬化峰值在560左右，所以高速鋼的回火溫度通常選擇在560?；鼗鹩捕确逯档奈恢门c回火的保溫時間有一定的關系。圖7-1為回火保溫時間從0.5h 增加到100h時，回火硬度峰值的變化情況。由圖可見，隨著回火保溫時間的增加，回火硬度峰值的位置向低溫方向移動。反之，回火溫度的升高，也可以縮短回火保溫時間，正是基于這種原因，高溫短時間的回火才得以實現(xiàn)。圖7-1高速鋼回火溫度和回火

28、時間與硬度的關系 回火溫度與回火保溫時間的關系，可以用回火參量來說明。其表達是如下： p=(20+t)t式中 p回火參量； t回火溫度； t回火時間。 低溫回火法，即先在320380回火一次，然后在560回火兩次，可以使w6mo5cr4v2和18cr4v兩種鋼的硬度增加0.52hrc，沖擊韌性提高20%-50%，刀具的切削壽命提高40%。這是由于低溫回火時有滲碳體型碳化物析出，促進高溫回火時m2c型碳化物的大量均勻析出，減少了碳化物沿晶界析出。同時低溫回火時也有部分殘留奧氏變成貝氏體。低高溫回火的高速鋼比普通回火的高速鋼有較高的硬度和韌性。7.1回火后的金相圖 高速鋼回火后的組織（500硝酸酒

29、精4%浸蝕）8 深冷處理 通常人們把工件在干冰或氟利昂氣體中冷卻到-80左右稱為冷處理。深冷處理則是冷卻到更低的溫度，一般都是采用液體氮使工件冷卻到-190以下。 液氮處理可以采用液氮罐直接冷卻，并用微機進行程序控制，整個流程完全自動化進行。 在深冷處理箱中通常采用較長的保溫時間，其程序為：工具緩慢冷卻到-193.9，保溫1040h，然后再升溫到50，最后緩冷到室溫，工藝過程由電腦完成。 深冷處理的高速鋼鉆頭、車刀、銑刀、絲錐、拉刀和齒輪刀具的效果很好，大都可以提高刀具壽命24倍，高者可達5倍以上。 深冷處理后刀具的韌性、硬度、強度變化不大，深冷處理之所以有能夠提高刀具的壽命，主要是深冷處理后

30、高速鋼中的殘留奧氏體徹底轉(zhuǎn)變，同時鋼中析出細小的碳化物，是鋼的耐磨性大為提高。9 表面強化（蒸汽處理）蒸汽處理 蒸汽處理是很老、也很實用的表面強化方法，直到現(xiàn)在國內(nèi)外在高速鋼刀具上的應用仍然很普遍。蒸汽處理是使工具在過熱的蒸汽中加熱，表面形成15um厚致密的藍黑色fe3o4氧化膜（如圖91）。氧化膜不僅使工具有了漂亮的商品外觀，增加了工具表面的防銹能力，而且工具切削時換可以儲存切削液，減少摩擦，延長工具的使用壽命。通常蒸汽處理可以提高工具壽命30%左右。圖9-1蒸汽處理形成的氧化膜、拋光未浸蝕500蒸汽處理的溫度為540560.保溫時間為6090 min.進氣的壓力為0.040.05mpa。處

31、理的次數(shù)為一次或兩次。預先清理是得到良好氧化膜的關鍵之一，可以采用化學脫脂法，必要時可以采用三氯乙烯氣相脫脂。蒸汽處理后刀具表面應浸淬火油或錠子油。蒸汽處理后刀具表面色澤應比較均一，不應有明顯的花斑、銹跡或發(fā)紅。經(jīng)質(zhì)量分數(shù)為10%cuso4溶液浸蝕，10min內(nèi)工具表面不得析出銅。10.質(zhì)量檢驗10.1、硬度檢驗   （1）一般正火、退火和調(diào)制處理件用布氏硬度計檢驗，也可以用洛氏硬度計檢驗；淬火件用洛氏硬度計檢驗。（2）退火、正火和調(diào)制件，如尺寸較大者用手錘式布氏硬度檢驗。（3）淬火件如用洛氏硬度計無法檢驗時，允許用肖式硬度計或其他便攜式硬度計檢驗；但零件表面粗糙度應盡量接

32、近標準硬度塊的粗糙度，用銼刀檢驗零件表面硬度時，必須注意檢驗位置，應不影響零件的最后精度。（4）硬度檢驗的位置應根據(jù)工藝文件或檢驗人員確定，零件的淬火部位檢驗硬度應不少于13處，各處不少于3點并取其平均值。（5）檢驗硬度前，應將零件表面清理干凈，去除氧化皮、脫碳層及毛刺等。（6）零件應根據(jù)圖樣要求和工藝規(guī)定進行硬度檢驗。布氏硬度的標準硬度范圍的平均值，其偏差為±15hb。10.2變形檢驗（1）軸類零件用頂尖支撐兩端或用v形鐵支撐兩端，用百分表測其徑向圓跳動量，細小的軸類可在平臺上用塞尺檢驗彎曲度。（2）套筒、圓環(huán)類零件用百分表、游標卡尺、塞規(guī)、內(nèi)徑百分表及螺紋塞規(guī)檢驗。（3）特殊零件的變形檢驗，應用專