刀具深冷箱
深冷處理后效果對(duì)比
硬質(zhì)合金刀具經(jīng)深冷處理后效果比較見附表。實(shí)驗(yàn)條件：切削試件為灰鑄鐵(HT250)；刀具材料為硬質(zhì)合金；深冷處理前、后切削參數(shù)相同。
經(jīng)過(guò)深冷處理后，材料穩(wěn)定性得到提高，有害應(yīng)力得到減小，刀具壽命有所提高。通過(guò)對(duì)灰鑄鐵零件的加工試驗(yàn)證實(shí)，以同樣的切削參數(shù)加工同一零件，從附表中可看出，經(jīng)過(guò)深冷處理的刀具的平均壽命明顯提高約1.53～8.4倍左右。
刀具深冷箱性能的原因分析
由于溫度接近零度時(shí)材料表現(xiàn)出的一種由無(wú)序向有序轉(zhuǎn)變的奇特現(xiàn)象，世界各國(guó)近年來(lái)開展的有關(guān)液氮溫度范圍超導(dǎo)材料的研究已經(jīng)取得舉世矚目的成就，盡管對(duì)這類現(xiàn)象進(jìn)行解釋的理論尚未形成，超低溫對(duì)材料的影響尚未完全認(rèn)識(shí)，但如何應(yīng)用這些已發(fā)現(xiàn)的物理現(xiàn)象來(lái)改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本，正在從試驗(yàn)室進(jìn)入工廠。對(duì)于深冷處理能提高刀具性能的原因分析如下：
1)它使硬度較低的奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)檩^硬的、更穩(wěn)定的、耐磨性和抗熱性更高的馬氏體；
2)通過(guò)超低溫處理，使被處理材料的晶格具有更加廣泛分布的硬度較高、粒度更細(xì)化的碳化物微粒；
3)在金屬晶粒中可產(chǎn)生更均勻、更微小，且?guī)в懈竺芏鹊奈⑿〔牧辖M織；
4)由于有附加微碳化物粒子和更細(xì)密的晶格，故導(dǎo)致了更密集的分子結(jié)構(gòu)，使材料內(nèi)部微小的空洞被大大減少；
5)材料經(jīng)超低溫處理后內(nèi)部熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力大為降低，從而有效地減少了造成工具和刀具產(chǎn)生裂紋、崩刃的可能性。此外，由于刀具中的殘余應(yīng)力影響切削刃吸收動(dòng)能的能力，經(jīng)過(guò)超低溫處理的刀具不僅具有較高的抗磨性，而且其自身的殘余應(yīng)力的危害也比未經(jīng)處理的刀具大大降低；
6)在被處理的硬質(zhì)合金中，由于其電子動(dòng)能的減少而使分子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生新的組合；
結(jié)論
刀具深冷箱，可以增強(qiáng)刀具材料的抗磨性、強(qiáng)度、韌性和抗沖擊性，提高抗疲勞強(qiáng)度和消除內(nèi)應(yīng)力。由于提高了材料的穩(wěn)定性和機(jī)械性能，因此延長(zhǎng)了刀具使用壽命，減少了換刀、磨刀次數(shù)，降低了生產(chǎn)成本。