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）

進入21世紀以來，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，而材料科學技術的發(fā)展，又強有力地支撐著我國制造業(yè)的發(fā)展和壯大。QPQ技術就是近年來發(fā)展起來的一種金屬材料表面強化改性技術，它起到了熱處理強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，滿足了機械制造業(yè)對零部件表面強化和防腐的技術要求。隨著機械制造業(yè)的不斷發(fā)展，對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技術在切削刀刃具上提供了一個新的應用領域。文章主要論述QPQ技術在機械加工刃具上的應用探索，為機械加工同行們提供一個應用實例。

1 試驗工藝

QPQ技術是一種利用無公害鹽浴復合處理技術，可對金屬零件或刀刃具進行表面強化改性處理，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)中應用數(shù)量最高的四種絲錐（M16、M13、M10、M8）和三種鉆頭（Φ22、Φ10、Φ6）進行QPQ技術應用探索。

1.1 鉆頭試驗工藝

選用Φ22、Φ10、Φ6的鉆頭來做QPQ技術工藝試驗。鉆頭材質為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技術氮化工藝特點，選用了8種試驗工藝，鹽浴氮化溫度控制在540～550℃之間，氮化時間分別為 60'、48'、35'、20'、15'，Φ22 鉆頭還進行了氧化處理。這個工藝試驗的目的就是找出工藝參數(shù)與金相組織硬度之間的關系，找出不同硬度與刃具使用壽命之間的關系，從而找到最佳的QPQ處理技術工藝，最大限度地延長刃具的使用壽命，產(chǎn)生最好的經(jīng)濟效益。

1.2 絲錐試驗工藝

絲錐選用了M16、M13、M10、M8四種規(guī)格來做QPQ技術工藝試驗。絲錐材質也為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，達不到絲錐表面強化處理的目的。但對M13絲錐（德國進口絲錐162元/支），采用加工產(chǎn)品后報廢的絲錐（主要是M13絲錐中徑偏小報廢）來進行QPQ技術處理，這就是要延長氮化保溫時間，增加氧化處理，使其中徑增大達到絲錐尺寸要求。依據(jù)上述思路，我們采用了六種試驗工藝，再用試驗工藝處理后絲錐進行了切削性能試驗，尋找工藝參數(shù)與金相組織，硬度之間的關系，找出不同硬度與刃具使用壽命之間關系。

2 試驗結果及分析

鉆頭、絲錐徑QPQ技術處理后，經(jīng)過四輪切削性能試驗來檢測各種試驗工藝處理過的鉆頭、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3μm，表面硬度為HV0.11300～1376之間，使用壽命為鉆孔103個后崩刃報廢。如果氮化處理后無白亮層，顯微硬度在HV0.11100～1195之間時，其切削使用壽命大大提高為480件。

上述試驗結果表明，QPQ技術處理后刃具不能出白亮層，刃具處理后沒有白亮層時，其表明硬度越高使用壽命越長。

3 結語

（1）QPQ技術處的刃具不能出現(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技術處理時應重點來考慮其中徑增大尺寸，對因中徑偏小報廢的絲錐可采用氮化+氮化處理工藝，增加中徑的尺寸，達到增加表明硬度和修復廢品的雙重作用。