本期QPQ表面处理厂家对工具材料以及相关QPQ工艺参数进行分享。

材料选择及预先热处理

高速钢刀具在QPQ处理之前 ,须进行正常的淬火和回火 , 常 用 氮 化 温度为530～540℃。Cr12MoV 钢制成的刀具预先要进行高温(1050℃) 淬火、高温(520℃) 回火 ,以保证高的抗回火性能 ,氮化温度在520℃左右。高碳钢和低合金工具钢 (9SiCr、CrWMn 等) 刀具淬火后 ,不宜作QPQ处理 ,否则刀具芯部硬度会下降至35HRC以下。某些加工有色金属(Cu、Al) 的刀具 ,或虽用于加工钢 ,但被加工件数量不多 ,而刀具形状复杂、尺寸较大 ,这类刀具用高速钢制造成本太高 ,有的厂家便采用42CrMo中碳钢制作 ,预先不淬火或只作调质 ,然后采用QPQ处理 ,这样也能满足切削加工要求。

很多镶片刀具的刀体常采用40Cr钢制作 ,经QPQ处理后 ,刀具变形很小 ,表面硬化层具有很高的抗擦伤能力。

QPQ 工艺参数的设定

高速钢刀具氮化温度通常选择 530～540 ℃,氮化时间则视刀具的品种规格而定。

QPQ技术在工具上的应用实例

(1) 钻头

钻头先采用 QPQ技术的刀具品种,迄今已有十余年的应用历史。有数家专业工具厂和机械厂购买了成套 QPQ 专用设备,大量生产实践表明,QPQ技术可稳定提高钻头寿命 2～3 倍。通过三次切削对比试验 。经 QPQ 处理后 ,钻头寿命提高 314 % ,钻头寿命分散度 (更高钻孔数与更低钻孔数之比) 由15.2 降到 1.98 ,三次试验结果大体相近。

许多工厂利用QPQ技术处理钻头的效果都很好 ,刀具寿命均可提高 2 倍以上。其中 ,加工不锈钢的钻头经QPQ技术处理后 ,效果尤为显著。例如某厂飞机发动机的火焰喷头材料为镍基合金 ,即使采用 M42 钴高速钢钻头也只能加工3个孔 ,但经QPQ处理后 ,同样的钻头却可加工60多个孔。

(2) 铣刀

目前 ,已有重型机器、机车车辆和飞机制造等多家工厂采用QPQ技术处理本厂自用刀具 ,其中铣刀是重要的处理品种。某机车厂加工机车连杆时 ,原使用<50×120mm高速钢立铣刀 ,寿命低 ,消耗量大 ,每年购买刀具费用达几十万元。采用QPQ技术处理后 ,该立铣刀切削寿命提高 2 倍 ,大大减少了刀具消耗。海军某造船厂用锯片铣刀加工耐磨合金铸铁零件 ,由于被加工材料耐磨性高 ,普通铣刀磨损非常快 ,几乎无法加工。经QPQ处理后 ,原锯片铣刀的切削寿命大幅度提高 ,使用效果非常理想。