1 实验方法
刀具选用钻头，采用STARSKY SPORT公司DC-80L深冷箱对其进行深冷处理，深冷处理工艺如图1 所示。用硬度计、金相显微镜、扫描电镜、天平等仪器，分别测量对比硬度、金相、组织和耐磨性能的变化。
钻头选用8mm、18.5mm两种规格，在数控铣床上，分别对1Cr17Mn6Ni5N不锈钢和Q235A钢上钻孔，切削参数为：进给量f=640mm/min，孔深为20mm，主轴转速为415r/min。
2 实验结果与分析
2.1 钻头硬度变化
同一把钻头深冷处理前、后切削部分的硬度见表1。从表1可看出，经过深冷处理后，钻头的硬度提高了0.5 ～ 0.9HRC。
2.2 钻头耐磨性变化
两种规格钻头钻削实验所得磨损曲线分别如图2和图3所示。由图2和图3可知，深冷处理后高速钢钻头的耐磨性，比未经深冷处理的高速钢钻头有显著提高，耐磨性提高2～4倍。
深冷处理前、后的钻头材料显微组织照片如图4所示。
高速钢钻头显微组织中有马氏体、残余奥氏体和碳化物颗粒。从图4a中可以看出，深冷处理前，钻头材料的显微组织中黑色片状马氏体组织相对较少，白色残余奥氏体较多，并且分布不均匀。由于深冷处理温度达到-160℃，而在0～-80℃时，高速钢中的大部分残余奥氏体转变为马氏体，使得组织中的黑色针状马氏体增多，分布趋于均匀；高速钢在超低温下，淬火马氏体处于热力学不稳定状态，分解驱动力大，而在此温度下碳原子扩散迁移能力较弱，在马氏体基体上沉淀出细小的碳化物微粒，因此白色的碳化物颗粒增多，且组织分布更加均匀，如图4b所示。
3 结论
1)实际切削实验表明，深冷处理过程在一定程度上提高了钻头的硬度和耐磨性。深冷处理后刀具的使用寿命比深冷处理前提高2 ～ 4倍。
2)在深冷处理过程中，W4Mo3Cr4VSi高速钢组织中的残余奥氏体向马氏体转变，并且在马氏体基体上沉淀出超细微的碳化物颗粒，从马氏体基体上沉淀出的碳化物具有高红硬性和强耐磨性，大大提高了高速钢的耐磨性，强化了高速钢基体。（注：实验团队为北京工业大学阎红娟教授团队，STARSKY SPORT编辑整理摘录）
