小径多用途麻花钻热处.doc

小径多用途麻花钻常规热处理课程设计 1 零件图 零件图如图1所示 图1 麻花钻零件图 规格: D L1 L2 d2 8mm 100mm 40mm 12mm 2 服役条件及性能技术要求 该麻花钻为小径多用途麻花钻（焊接），适应场合包括合金钢、奥氏体不锈钢、铸铁、铝合金、铜合金、钛合金等合金的加工。 作为机床上使用的金属切削工具，其主要工作部分是刀刃或刀尖,刀具在进行切削时，刀尖与工件之间，刀尖与切除的切削之间要产生强烈的摩擦，刀尖要承受挤压应力，弯曲应力，还要承受不同程度的冲击力，同时伴随摩擦会产生高温，使钻头出现严重磨损。 金属切削工具首先应具备高的硬度和耐磨性。在一定条件下，工具的硬度越高，其耐磨性也越高。同时切削工具还具备足够的韧性，否则可能因为脆性过大，在外力作用下产生蹦刃，折断，破碎等现象。红硬性也是切削工具的重要性能，特别是高速切削工具，红硬性特别重要。 根据 GB/T17984-2010 《麻花钻技术条件》 可知，麻花钻工作部分用W6Mo5Cr4V2或其他同等性能的普通高速钢(代号:HSS)制造，直径d≥3mm的麻花钻应经蒸汽表面处理或其他表面强化处理(如麻花钻未经表面强化处理，沟槽表面须磨光或抛光)。麻花钻工作部分也可用高性能高速钢(代号：HSS-E)制造。焊接麻花钻柄部用45钢或同等性能的其他材料制造。 同时GB/T17984-2010《麻花钻技术条件》中规定工作部分硬度为：普通高速钢(HSS)：780HV-900HV(或62.5HRC-66.5HRC)；高性能高速钢(HSS-E)：820HV-950HV(或64HRC-68HRC)。硬度试验载荷根据麻花钻直径选择，在刃带或靠近刃带的刃背上测量。柄部硬度为:整体麻花钻不低于240HV(或不低于23HRC)；焊接麻花钻不低于170HV。柄部最高硬度不应大于工作部分硬度。硬度试验载荷根据麻花钻直径选择。锥柄扁尾(d10mm)硬度不低于220HV30(或不低于19HRC)。 3 材料选择 GB/T17984-2010《麻花钻技术条件》中规定，麻花钻工作部分用W6Mo5Cr4V2或其他同等性能的普通高速钢制造，也可用高性能高速钢制造，麻花钻柄部用45钢或同等性能的其他材料制造。 该麻花钻为焊接麻花钻，柄部主要承受冲击与扭矩，以及作为被夹持部位会承受夹具的挤压，但柄部所处环境并不严酷，45钢完全可以胜任，因此柄部使用45钢。 经市场调查，货源充足又满足GB/T17984-2010《麻花钻技术条件》中材料要求的普通高速钢（HSS）有：W6Mo5Cr4V2（M2）、W6Mo5Cr4V3（M3）、W18Cr4V（T1）、CW6Mo5Cr4V2（CM2）等；高性能高速钢（HSS-E）有：W18Cr4VCo5（T4）、W18Cr4V2Co8（T5）、W6Mo5Cr4V2Co5（M35）、W6Mo5Cr4V2Co8（M36）、W2Mo9Cr4VCo8（M42）、W6Mo5Cr4V2Al（M2Al）。 普通高速钢（HSS）制作的钻头可用于常规合金钢、铸铁、铝合金、铜合金的加工，但不适用于奥氏体不锈钢与钛合金。因为奥氏体不锈钢的加工硬化指数高，在加工的时候产生的加工硬化很明显，使进一步加工时的阻力增大，会产生更高的温度和更严重的摩擦和挤压；奥氏体不锈钢的导热系数小，切削时产生的热量不易传出；奥氏体不锈钢中含有大量合金元素，在新鲜表面与空气接触时会产生一层氧化膜，氧化膜的硬而脆，加工时加剧刀具磨损。钛合金在切削加工时也有相似的特点。钛合金在切削加工时变形系数小，切屑在前刀面上滑动摩擦的路程大大增加，加速刀具磨损；钛合金导热系数小，切削时产生的热量不易传出，集中在切削区和切削刃附近的较小范围内，切削温度很高；钛合金弹性模量小，加工时在径向作用下容易产生弯曲变形引起振动，使刀具磨损加大；钛化学活性大，在高的切削温度下很容易吸收空气中的氧和氮而形成硬而脆的外皮，同时切削过程中的塑性变形也会产生表面硬化层，使刀具的磨损加剧。由上可知普通高速钢不适合于制造该麻花钻，因此采用高性能高速钢。有资料提出硬质合金也可用于麻花钻，但是硬质合金与高性能高速钢相比具有更高的性能与价格，但对于常规麻花钻并不实用，因此只能使用高性能高速钢。 高性能高速钢理论上均可用于该麻花钻，其中W6Mo5Cr4V2Al（M2Al）由于Al元素的添加，其韧性大大下降，用于制造麻花钻的话，其使用寿命与其他高性能高速钢相比相对较低，因此不考虑使用。W18Cr4VCo5（T4）、W18Cr4V2Co8（T5）、W6Mo5Cr4V2Co5（M35）、W2Mo9Cr4VCo8（M42）性能上均能满足该麻花钻的要求。W18Cr4VCo5（T4）与W18Cr4V2Co8（T5）为18-4-1系列的加钴版高性能高速钢，18-4-1系列由于含