龍奉明，章見義，唐新民，曾雪云，劉南平

（江鈴控股有限公司，江西 南昌 330052）

進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國逐步加快了制造業(yè)的發(fā)展，已經(jīng)成為世界上的制造大國，而材料科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，又強(qiáng)有力地支撐著我國制造業(yè)的發(fā)展和壯大。QPQ技術(shù)就是近年來發(fā)展起來的一種金屬材料表面強(qiáng)化改性技術(shù)，它起到了熱處理強(qiáng)化和表面防腐的雙重作用，較之常規(guī)方法能更有效地提高金屬物件的耐磨性和抗蝕性，滿足了機(jī)械制造業(yè)對(duì)零部件表面強(qiáng)化和防腐的技術(shù)要求。隨著機(jī)械制造業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)金屬零部件的切削速度和生產(chǎn)效率要求越來越高，這就成為QPQ技術(shù)在切削刀刃具上提供了一個(gè)新的應(yīng)用領(lǐng)域。文章主要論述QPQ技術(shù)在機(jī)械加工刃具上的應(yīng)用探索，為機(jī)械加工同行們提供一個(gè)應(yīng)用實(shí)例。

1 試驗(yàn)工藝

QPQ技術(shù)是一種利用無公害鹽浴復(fù)合處理技術(shù)，可對(duì)金屬零件或刀刃具進(jìn)行表面強(qiáng)化改性處理，從而大幅度提高其表面耐磨性和抗蝕性。為了提高刀具的切削速度和生產(chǎn)效率選生產(chǎn)中應(yīng)用數(shù)量最高的四種絲錐（M16、M13、M10、M8）和三種鉆頭（Φ22、Φ10、Φ6）進(jìn)行QPQ技術(shù)應(yīng)用探索。

1.1 鉆頭試驗(yàn)工藝

選用Φ22、Φ10、Φ6的鉆頭來做QPQ技術(shù)工藝試驗(yàn)。鉆頭材質(zhì)為W6Mo5Cr4V2，熱處理狀態(tài)為淬火加三次回火（560℃×1h）。

依據(jù)鉆頭服役條件及QPQ技術(shù)氮化工藝特點(diǎn)，選用了8種試驗(yàn)工藝，鹽浴氮化溫度控制在540～550℃之間，氮化時(shí)間分別為 60'、48'、35'、20'、15'，Φ22 鉆頭還進(jìn)行了氧化處理。這個(gè)工藝試驗(yàn)的目的就是找出工藝參數(shù)與金相組織硬度之間的關(guān)系，找出不同硬度與刃具使用壽命之間的關(guān)系，從而找到最佳的QPQ處理技術(shù)工藝，最大限度地延長刃具的使用壽命，產(chǎn)生最好的經(jīng)濟(jì)效益。

1.2 絲錐試驗(yàn)工藝

絲錐選用了M16、M13、M10、M8四種規(guī)格來做QPQ技術(shù)工藝試驗(yàn)。絲錐材質(zhì)也為W6Mo5Cr4V2高速鋼。其熱處理狀態(tài)也是淬火加三次回火（560℃×1h）。

絲錐的服役條件與鉆頭是顯然不同。不但要使絲錐表面硬度提高，還要控制其絲錐中徑的增大，否則絲錐切削阻力增大，使用壽命降低，達(dá)不到絲錐表面強(qiáng)化處理的目的。但對(duì)M13絲錐（德國進(jìn)口絲錐162元/支），采用加工產(chǎn)品后報(bào)廢的絲錐（主要是M13絲錐中徑偏小報(bào)廢）來進(jìn)行QPQ技術(shù)處理，這就是要延長氮化保溫時(shí)間，增加氧化處理，使其中徑增大達(dá)到絲錐尺寸要求。依據(jù)上述思路，我們采用了六種試驗(yàn)工藝，再用試驗(yàn)工藝處理后絲錐進(jìn)行了切削性能試驗(yàn)，尋找工藝參數(shù)與金相組織，硬度之間的關(guān)系，找出不同硬度與刃具使用壽命之間關(guān)系。

2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

鉆頭、絲錐徑QPQ技術(shù)處理后，經(jīng)過四輪切削性能試驗(yàn)來檢測各種試驗(yàn)工藝處理過的鉆頭、絲錐的切削使用壽命。

從鉆頭、絲錐表面硬度（HV0.1）、白亮層厚度、擴(kuò)散層深度來看，隨著表面硬度的升高，刃具使用壽命延長；但刃具表面硬度升高到形成白亮層后，其使用壽命隨刃具的早期崩刃而大大縮短。例Φ22鉆頭540℃×48'氮化處理、430℃×30'氧化處理后，其白亮層厚度達(dá)3μm，表面硬度為HV0.11300～1376之間，使用壽命為鉆孔103個(gè)后崩刃報(bào)廢。如果氮化處理后無白亮層，顯微硬度在HV0.11100～1195之間時(shí)，其切削使用壽命大大提高為480件。

上述試驗(yàn)結(jié)果表明，QPQ技術(shù)處理后刃具不能出白亮層，刃具處理后沒有白亮層時(shí)，其表明硬度越高使用壽命越長。

3 結(jié)語

（1）QPQ技術(shù)處的刃具不能出現(xiàn)白亮層，否則刃具崩刃早期失效。

（2）在沒有白亮層的前提下，表面硬度越高則刃具使用壽命更長。

（3）絲錐QPQ技術(shù)處理時(shí)應(yīng)重點(diǎn)來考慮其中徑增大尺寸，對(duì)因中徑偏小報(bào)廢的絲錐可采用氮化+氮化處理工藝，增加中徑的尺寸，達(dá)到增加表明硬度和修復(fù)廢品的雙重作用。