前言:
鉆頭是CNC加工中心極為重要的零部件之一。鉆頭性能的好壞,直接關(guān)系到加工產(chǎn)品的質(zhì)量和企業(yè)生產(chǎn)效率。高速鋼是一種常用的CNC加工中心鈷頭材料。但是,目前常用的W18&4V高速鋼鉆頭由于高溫性能不理想,導(dǎo)致它的應(yīng)用受到限制為此,本文在W18Q4V高速鋼鉆頭中添加少量的合金元素鍶(Sr)進(jìn)行新型CNC加工中心鉆頭的制備,并對不同鍛壓工藝下的新型CNC加工中心鉆頭的表面硬度、高溫耐磨性能、高溫沖擊性能進(jìn)行了研究,優(yōu)化出含鍶CNC機(jī)床鉆頭的鍛壓工藝,為含總CNC加工中心鉆頭的應(yīng)用提供了新的思路和試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
在W18Cr4V高速鋼中添加0.5wt%合金元素Sr,經(jīng)過感應(yīng)熔煉和電渣重熔,獲取試驗(yàn)需要的含鍶CNC加工中心鉆頭鋼錠。采用EDX1800C型X射線熒光光譜儀對含徳CNC加工中心鉆頭鋼錠試樣進(jìn)行化學(xué)分析,結(jié)果如表1所示。在25 MN鍛壓機(jī)上進(jìn)行含鍶
表1試樣的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)
Tab.1 The chemical composition of the specimen (wt%)
|
C |
Si |
W |
Cr |
V |
Sr |
Mn |
Mo |
Fe |
|
0.762 |
0.311 |
18.262 |
4.186 |
1.137 |
0.507 |
0.318 |
0.414 |
余量 |
CNC加工中心鉆頭的鍛壓試驗(yàn)。在試驗(yàn)過程中,對始鍛溫度、終鍛溫度和鍛比這三個(gè)重要的工藝參數(shù)選取不同的數(shù)值進(jìn)行試驗(yàn)。試樣的具體鍛壓工藝參數(shù)如表2所示。鍛壓過程中的毛坯加熱溫度為450°C、模具預(yù)熱溫度為350 °C。由于W18Cr4V高速鋼的導(dǎo)熱性較差,所以本試驗(yàn)中的含鍶CNC加工中心鉆頭鍛壓過程采用分段加熱,900°C以下低溫段加熱時(shí)間按1min/mm進(jìn)行計(jì)算選取,900°C以上局溫段加熱時(shí)間按0.5 min/mm進(jìn)行計(jì)算選取。由于加熱火次過多,含鍶CNC加工中心鉆頭試樣的表面硬度,采用HR-150A型洛氏硬度計(jì)進(jìn)行測試,測試溫度為室溫。試樣的高溫摩擦磨損試驗(yàn),在MMUD-5B型高溫摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行,試驗(yàn)溫度為600°C,記錄試樣的磨損體積,以磨損體積表征耐磨性能,并用EV018型掃描電子顯微鏡觀察試樣的表面磨損形貌。試樣的高溫沖擊性能,采用JK-KC型高溫沖擊試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行測試,測試溫度為60(TC,記錄試樣的沖擊吸收功,并用EV018型掃描電子顯微鏡觀察試樣的沖擊斷口形貌。
容易因鍛壓抗力過大導(dǎo)致試樣開裂,所以,本實(shí)驗(yàn)的加熱火次選為:前三火為三鐓三拔、最后一火為修整成形。鍛壓完成后的鉆頭鍛件依次進(jìn)行880°Cx3h+750 °C x5h 等溫退火處理、1280 °C x30min 油淬、560°C xl h三次回火的熱處理,獲得所需的含鍶CNC機(jī)床鉆頭測試試樣。
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結(jié)束語:
(1)始鍛溫度、終鍛溫度和鍛比均對含鍶CNC加工中心鉆頭的表面硬度、高溫耐磨損性能和高溫沖擊
性能產(chǎn)生重要影響。隨始鍛溫度從1100°C增加至1220°C、終鍛溫度從850°C增加至1000°C、鍛比從4增加至10,鉆頭的表面硬度、高溫磨損體積和高溫沖擊吸收功均先增大后減小。
(2)當(dāng)始鍛溫度為1180 °C、終鍛溫度為950°C、鍛比為6時(shí),含鍶CNC加工中心鉆頭的表面硬度值最大(78HRC)、600°C磨損體積最小(21xl0_3mm3)、600°C沖擊吸收功最大(58J)。從提高高溫耐磨損性能和高溫沖擊性能出發(fā),含鍶CNC加工中心鉆頭的始鍛溫度優(yōu)選為1180°C、終鍛溫度優(yōu)選為950°C、鍛比優(yōu)選為6〇
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2024-11
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