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粉末高速钢在刀具制造领域的应用

放大字体  缩小字体 发布日期:2010-02-24 来源:数控刀具 浏览次数:595


  虽然从市场的全局而言,和整体硬质合金刀具相比,高速钢刀具的份额在下降,但在某些应用场合中,刀具韧性仍至关重要。所以高速钢刀具仍不失为一种经济实用的选择。

  高速钢刀具至今仍在加工业占有一席之地,主要归功于其制造工艺上的一项巨大进步:粉末冶金高速钢诞生。这个方法在1970年开始引入特殊钢工业后,迅速促进了高速钢性能的提高。在保持原有耐磨性的情况下,使其硬度接近硬质合金的水平。

  粉末冶金高速钢的主要工艺过程是:把已加入合金元素的预炼高速钢,用感应炉熔化,然后用气体喷雾制粒。这个过程有点像从瓶里喷香水。但和喷香水不同之处是,钢水喷出后迅速固化成均匀的颗粒。然后把颗粒装入一个大型的可压缩圆桶,进行热等静压,形成致密毛坯,然后进行锻造或轧制。

  这种方法的最大特点是多种合金元素能在钢材内得到均匀分布,从而解决了原来铸锭法炼钢的一个固有难题:合金元素在钢内的偏析。偏析造成产品的不一致性,会影响材料的使用性能。

  此外,粉末冶金方法可以使钢中的合金元素含量大大增加,这在传统的铸锭炼钢工艺是做不到的。

  Carpenten粉末制品公司的技术服务经理BudCarnes指出,该公司生产的一种名为Micro-MeltMaxanet的粉末高速钢,含钨13%,钴10%,钒6%,铬4.75%,含碳量达2.15%。若不采用粉末冶金法,不可能达到如此高的合金含量。他说:"也许我们用如此高合金含量的钢铸出了钢锭,也许这个钢锭在冷却和凝固时没有产生裂纹。但是最终内部结构不均匀的问题是无法避免的,钢锭将形成大块碳化物偏析。"有用吗保湿哪种丰胸产品效果好祛痘什么减肥产品效果好有效好用精华液推荐评价护手保湿补水眼霜哪个牌子的好

  Crucible材料公司的技术副总裁JellyWright同意这种观点,即传统的铸锭工艺限制了合金元素的含量。他说:"粉末高速钢工艺的不同之处在于,喷雾制粒时迅速凝固,形成了特别细的碳化物,直径最大3μm,平均1μm。而铸锭工艺中形成的碳化物直径达到40μm。

  高速钢典型的合金元素有:碳、铬、钼、钨、钒和钴。钨、钼、钴的作用是改善材料的"红硬性",使之能承受刀具和工件摩擦产生的热量。按照美国金属协会的"材料手册"钒形成的碳化物最硬,从而提高了高温耐磨性。

  GriggrSteel公司副总裁兼总经理MarkMullen指出,该公司粉末高速钢开发中心,在合金元素大量加入高速钢的工艺方面,正在取得一系列具体进展。他说:"随着制作方法的不断改进,炼钢人员现在已能炼出含量越来越高的合金材料。而通过这些不同的合金成分,就可针对用途获得不同的特性。"

  Carpenter公司的新型高合金高速钢Micro-MeltMaxanet,在测试温度为1000°F(538℃)时,其红硬性为63.0HRC。热处理参数为:奥氏体转变温度为2250°F(1232℃),回火温度为1025°F(552℃)。与之对比的T-15常规高速钢,在类似条件下的红硬性为580HRC。

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