二、工艺试验

三、试验结果与分析

1. 试验结果
   氧氮处理后对刀具外形尺寸进行测定，发现刀具形体尺寸基本上没有变化。利用XH-1000型显微硬度计对试验刀具渗层表面和内部进行硬度测定，并制作金相试样。在金相显微镜下对渗层的深度进行测定，具体测定结果见表1。
   表1 氮处理后的硬度与渗层深度材料 渗层表面硬度
   HV 渗前硬度
   HV 渗层深度
   mm W6Mo5Cr4V2 1037 856 0.037 W18CrV2 1055 889 0.040表2 氧氮处理前后的刀具寿命刀具加工 材料 硬度
   HB 加工内容 未处理
   寿命 处理后
   寿命 f250×2圆盘铣刀 铸钢毛坯 200-220 铣长槽 劈头 12件 28件 f45立铣刀 铸钢毛坯 200-220 铣65mm长槽 7件 16件 f19钻头 45钢 180-212 钻f19mm 14件 81件 f34扩孔钻 40Cr 280-310 扩f34mm孔 25件 49件
   利用氧氮处理后的工具，上机进行切削对比试验，试验结果见表2。
2. 试验分析
   高速钢刀具经氧氮处理后，刀具表面形成了一层比较致密的Fe₃O₄氧化膜层，它的存在能够增加散热能力并具有润滑作用；向内是渗氮层，具有高的硬度和耐磨性；由于在氨水中加入稀土元素使渗层的深度和渗入速度较无稀土元素更大；同时由于氨水中的水和稀土元素的共同作用，使渗氮层中的氮浓度较低，向内扩散较深，避免了单一渗氮时渗层的脆性，从而避免了刀具在使用过程中渗层脱皮脆裂的可能，由于高速钢刀具在制造过程中经过了三次高温回火，其形体尺寸较稳定，所以在氧氮处理过程中尺寸基本上没有变化。
   氧氮处理工艺具有设备简单、成本低廉、周期短和工艺简单的优点。经处理过的高速钢刀具较未处理前寿命提高2倍以上；此工艺适合于各类机械厂，它的应用对于提高成品刀具的寿命，提高效益降低消耗具有实际意义。