奥氏体不锈钢钻头用高速钢的选择

　　奥氏体不锈钢应用广泛，其特点是韧性好、导热系数小、加工硬化显著、切削力大、切削温度高和磨损大，是一种典型的难加工材料。普通奥氏体不锈钢钻通常选用M35、M42等钴高速钢制造。本文通过试验研究M35和M42钢的选用情况，分析得出更适合用作不锈钢钻头的材料。

　　试验材料的化学成分见表1。M35钢和M42钢的退火态组织见图1。材料成分、组织都符合GB/T9943-2008《高速工具钢。按M35钢、M42钢各自适宜的温度采用盐浴炉淬火和回火。试验选用全磨制加工，且钻头表面经过蒸汽处理。

　　按照相同的加工条件，将两种材料制成规格为5的全磨制直柄麻花钻。切削试坯为0Cr18Ni9钢，机床采用MAHOMH1000C加工中心，钻削孔深15mm，盲孔，切削液冷却。每组试验3支钻头，寿命终止条件按JB/T54867-93《直柄麻花钻产品质量分等。采用蔡司立体显微镜（型号Stemi508）观察钻头转角和刃口的磨损情况。

　　图1试验钢退火组织

　　(1)试验结果

　　表2不锈钢钻的淬回火硬度及切削寿命

　　(2)试验分析

　　(a)M35钢钻头(b)M42钢钻头

　　奥氏体不锈钢的材料特性决定了其加工刀具必须具有较高的耐磨性、红硬性和强度，不能片面追求高硬度、高耐磨性或高韧性。实践证明，M35和M42比M2更适合做奥氏体不锈钢专用钻，因为M35和M42钢比M2钢具有更高的硬度和红硬性。

　　图3M2、M35和M42钢等的性能比较

　　国内外很多厂家的不锈钢钻都进行蒸汽处理。蒸汽处理可以较彻底地消除钻头的磨削应力，钻头表面的氧化膜能减小摩擦系数和切削阻力，从而显著提高钻头的切削寿命。

　　(a)f0.08mm/r

　　(c)f0.12mm/r

　　显然，图4a切屑形态较好，选择该切削参数可提高钻头的切削寿命。在实际使用奥氏体不锈钢钻头时，要综合考虑各种因素，合理选择切削参数，充分发挥钻头的切削性能。