高速鋼鉆頭微觀組織和幾何尺寸參數(shù)對使用壽命的影響.pdf

1、江蘇天工集團(tuán)是全國最大的高速鋼和鉆頭生產(chǎn)基地，但其生產(chǎn)的鉆頭存在著壽命低，壽命分散性較大等問題。通過對江蘇天工集團(tuán)生產(chǎn)鉆頭的微觀組織和幾何尺寸進(jìn)行對比和統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)高速鋼微觀組織和鉆頭的幾何尺寸是高速鋼鉆頭壽命的主要影響因素。采用金相顯微鏡、掃描電鏡來觀察微觀組織，采用拉伸試驗(yàn)和硬度測試來評定力學(xué)性能，研究了添加稀土、熱處理工藝對M2、M42高速鋼的微觀組織和力學(xué)性能的影響，通過數(shù)理統(tǒng)計方法來分析鉆頭幾何尺寸對壽命的影響。 研

2、究了稀土處理對高速鋼微觀組織的影響，結(jié)果表明，稀土處理可以提高鋼的純凈度，使M2中O、s含量分別降低33﹪和43﹪；使：M42中O、s含量分別降低27﹪。添加0.20﹪稀土可以改善鋼的鑄態(tài)組織，使M2高速鋼中鑄態(tài)組織中的萊氏體由原來的閉合、連續(xù)網(wǎng)狀變?yōu)閿嚅_、不連續(xù)的半網(wǎng)狀，萊氏體中的碳化物也由原來的棒條狀變?yōu)轸~骨狀；使M42鋼中萊氏體網(wǎng)變得更薄，碳化物排列更加疏松。添加0.2﹪稀土可以使M2和M42鍛打和軋制組織中的碳化物分布均勻，顆粒

3、更加細(xì)小，使奧氏體晶粒更加細(xì)小均勻。添加0.2﹪的稀土可以使M2盤條面縮率從15.4﹪提高到18.8﹪，使M42盤條面縮率從9.1﹪提高到16.4﹪。 研究了熱處理工藝(退火加熱溫度、退火保溫時間、c曲線保溫時間、爆水工藝和淬火溫度)對高速鋼組織和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，M2較好的熱處理工藝為880℃保溫2小時，爐冷至760℃保溫5小時，爆水；淬火溫度為1200℃。M42較好的熱處理工藝為890℃保溫3小時，爐冷至700℃保溫

4、6小時，爐冷；淬火溫度為1190℃。 對大量鉆頭的幾何尺寸和壽命數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計分析，并建立了相關(guān)模型。計算結(jié)果表明，對φ5mm的鉆頭，當(dāng)鉆芯厚度控制在0.84mm,～0.97mm之間、鉆芯增量控制在0.8～1.9(mm/100mm)之間和直徑倒錐度控制3.0～5.6(mm/100mm)之間時，鉆頭壽命較好。經(jīng)檢驗(yàn)，壽命試驗(yàn)中長壽命鉆頭所占比例由56﹪提高到79﹪。 試驗(yàn)表明，經(jīng)過稀土處理，采用優(yōu)化后的熱處理工藝，并嚴(yán)格控