m2al高速鋼加工性能如何
1. 粉末高速鋼與普通高速鋼的性能差異在哪裡
因公司轉行經營,餘下W6、W9、W18高速鋼圓棒材料共計1.7噸優惠處理,材質工藝均為正宗國標。一個月有效。
2. M2AL高速鋼和6542高速鋼
高速鋼是一種含多量碳(C)、鎢(W)、鉬(Mo)、鉻(Cr)、釩(V)等元素的高合金鋼,熱處理後具有高熱硬性。當切削溫度高達600℃以上時,硬度仍無明顯下降,用其製造的刀具切削速度可達每分鍾60米以上,而得其名。高速鋼按化學成分可分為普通高速鋼及高性能高速鋼,按製造工藝可分為熔煉高速鋼及粉末冶金高速鋼。
普通高速鋼
高速鋼是製造形狀復雜、磨削困難的刀具的主要材料。
普通高速鋼可滿足一般需求。常見的普通高速鋼有兩種,鎢系高速鋼和鎢鉬系高速鋼。
鎢系高速鋼
典型牌號為w18Cr4V,熱處理硬度可達63-66HRC,抗彎強度可達3500MPa,可磨性好。
• 鎢鉬系高速鋼
典型牌號為W6Mo5Cr4V2,目前正在取代鎢系高速鋼,具有碳化物細小分布均勻,耐磨性高,成本低等一系列優點。熱處理硬度同上,抗彎強度達4700MPa,韌性及熱塑性比w18Cr4V提高50%。常用於製造各種工具,例如鑽頭、絲錐、銑刀、鉸刀、拉刀、齒輪刀具等,可以滿足加工一般工程材料的要求。只是它的脫碳敏感性稍強。
另一牌號的普通高速鋼為W9Mo3Cr4V,這是中國近幾年發展起來的新品種。強度及熱塑性略高於W6Mo5Cr4V2,硬度為HRC63-64,與韌性相配合,容易軋制、鍛造,熱處理工藝范圍寬,脫碳敏感性小,成本更低。這三個牌號的普通高速鋼在中國市場的比例分別為:W18Cr4V,16.5%;W6Mo5Cr4V2, 69%;W9Mo3Cr4V,11%。
高性能高速鋼
高性能高速鋼具有更好的硬度和熱硬性,這是通過改變高速鋼的化學成分,提高性能而發展起來的新品種。它具有更高的硬度、熱硬性,切削溫度達攝氏650度時,硬度仍可保持在60HRC以上。耐用性為普通高速鋼的1.5-3倍,適用於製造加工高溫合金、不銹鋼、鈦合金、高強度鋼等難加工材料的刀具。
主要品種有4種,分別為高碳系高速鋼、高釩系高速鋼、含鈷系高速鋼和鋁高速鋼。
• 高碳系高速鋼
牌號為9w18Cr4V,因含碳量高(0.9%),故硬度、耐磨性及熱硬性都比較好。用其製造的刀具在切削不銹鋼、耐熱合金等難加工材料時,壽命顯著提高,但其抗彎強度為3000MPa,沖擊韌性較低,熱處理工藝要求嚴格。
• 高釩系高速鋼
牌號有W12Cr4V4Mo及W6Mo5Cr4V3(美國牌號M3),含釩量達3-4%,使耐磨性大大提高,但隨之帶來的是可磨性變差。高釩系高速鋼的使用及發展還需要依賴於磨削工藝及砂輪技術的發展。
• 鈷高速鋼
牌號有W2Mo9Cr4VCo8(美國牌號M42)。其特點為:含釩量不高(1%),含鈷量高(8%),鈷能促使碳化物在淬火加熱時更多地溶解在基體內,利用高的基體硬度來提高耐磨性。這種高速鋼硬度、熱硬性、耐磨性及可磨性都很好。熱處理硬度可達67-70HRC,但也有採取特殊熱處理方法,得到67-68HRC硬度,使其切削性能(特別是間斷切削)得到改善,提高沖擊韌性。鈷高速鋼可製成各種刀具,用於切削難加工材料效果很好,又因其磨削性能好,可製成復雜刀具,國際上用得很普遍。但中國鈷資源缺乏,鈷高速鋼價格昂貴,約為普通高速鋼的5-8倍。
• 鋁高速鋼
牌號為W6Mo5Cr4V2Al、W6Mo5Cr4V5SiNbAl等,主要加入鋁(Al)和硅(Si)、鈮(Nb)元素,來提高熱硬性、耐磨性。適合中國資源情況,價格較低。熱處理硬度可達到68HRC,熱硬性也不錯。但是這種鋼易氧化及脫碳,可塑性、可磨性稍差,仍需改進。國際市場上高性能高速鋼使用量已經超過普通高速鋼25-30%。
粉末冶金高速鋼
粉末冶金高速鋼及其製品。
近幾年來高速鋼的最大變革就是發展了粉末冶金高速鋼,它的能優於熔煉高速鋼。用高壓氬氣或氮氣霧化熔融高速鋼水,得到細小高速鋼粉末,篩選後為0.4mm以下的顆粒;在真空(0.04Hg)狀態下,密閉燒結達到密度65%;再在1100℃高溫、300MPa高壓下製成密度100%的鋼坯,然後鍛軋成鋼材,這樣有效地解決了熔煉高速鋼在鑄錠時要產生粗大碳化物偏析的問題,而它無論截面多大,其碳化物級別均為一級。碳化物晶粒極細,小於0.002mm,而熔煉高速鋼碳化物晶粒為0.008-0.02mm。
牌號為APM T15的粉末冶金高速鋼,它的強度、韌性分別是同化學成分的熔煉高速鋼的2倍及2.5倍。盡管含釩量達5%,但由於碳化物晶粒細,可磨性依然很好。高溫熱硬度也比熔煉高速鋼提高0.5-1HRC。
又由於其物理機械性能高度各向同性,淬火變形小。碳化物顆粒均勻分布的表面較大,不易從刀具的切削刃上剝落,小尺寸刀具耐磨性提高1.5-2倍,大尺寸刀具提高20-30%。
粉末冶金高速鋼具有良好的力學性能,適合製造:間斷切削條件下易崩刃的刀具、強度高而切削刃又必須鋒利的刀具,如插齒刀、滾刀、銑刀,高壓動載荷下使用的刀具。
它的碳化物偏析小,晶粒細,可磨性好,適合製造:大尺寸刀具、精密刀具、復雜刀具。這類材料的高溫熱硬度高,又適合製造難加工材料所用的刀具,確實是面面俱到。
粉末冶金高速鋼生產過程較復雜,造價較高。中國鋼廠提供的品種較少,市場用量也很少。國際上著名鋼廠如美國Crucible公司已可提供近二十種粉末冶金高速鋼,日本神戶制鋼所、日立金屬公司均可提供近十種粉末冶金高速鋼,供應量也在迅速增長。日本著名的OSG公司用粉末冶金高速鋼製造了鑽頭、銑刀、絲錐,NACHI公司製造了滾刀、插齒刀、剃齒刀。有理由相信技術性能高的粉末冶金高速鋼將會得到更廣泛的應用,為金屬加工業帶來新的發展。
高速鋼的市場定位及發展趨勢
高速鋼材料按製造工藝可分為熔煉高速鋼及粉末冶金高速鋼。
自二十世紀初發現高速鋼以來,對現代工業發展起到了重要作用。可以說沒有高速鋼,就沒有現代的金屬加工業。盡管六十年代起,硬質合金等材料崛起,但是對於製造形狀復雜、磨削困難的刀具,如拉刀、剃齒刀、插齒刀等,高速鋼始終處於主導地位。特別是要求刀具具備高韌性時,就非高速鋼莫屬了。
高速鋼的主要應用領域是機械和工具製造業,必然要適應這個行業的發展,近幾年來機械加工採用了高速度的數控機床,例如加工中心、車削中心等,金屬切削速度越來越快,要求刀具必須具有高速使用性能,即熱硬性、耐磨性、沖擊韌性要好,因此,廠家紛紛研發符合上述要求的高速鋼材料。
在機加工費用中,材料約佔15-20%,刀具約佔25-35%。用戶對刀具的選用也越來越趨向合理,即選用性能與價格比好的刀具。
高速鋼刀具佔主導地位的領域,如精密零件、復雜零件、成形加工零件的市場也越來越大,對可磨性的要求也越來越高。
高速鋼-走過一個世紀的鋼種,應瞄準特定市場空間,提高自身技術含量,去抗衡其它材料的挑戰。
中國牌號 習慣名稱 相似ISO牌號 淬、回火硬度HRC 抗彎強度MPa 沖擊韌性
MJ/m² 600℃下的硬度HRC
W18Cr4V T1 HS18-0-1 62-65 3430 0.29 50.5
W6Mo5Cr4V2 M2 HS6-5-2 63-66 3500-4000 0.30-0.40 47-48
W6Mo5Cr4V3 M3 HS6-5-3 65-67 3200 0.25 51.7
W9Mo3Cr4V 64-66 4000-4500 0.35-0.40
W6Mo5Cr4V2Co5 HS6-5-2-5 65-66 3000 0.30 54
W10Mo4Cr4V3Co10 HS10-4-3-10 67-69 2350 55.5
W2Mo9Cr4V2Co8 HS2-9-2-8 66-68 2700-3800 0.23-0.35 55
W7Mo4Cr4V2Co5 M41 HS7-4-2-5 66-68 2500-3000 0.23-0.35 54
W12Cr4VCo5 HS12-0-1-5 66-68 3000 0.25 54
W6Mo5Cr4V2Al 501鋼 66-69 3000-4100 0.25-0.30 55-56
110W1.5Mo9.5Cr4VCo8 M42 67-69 2650-3730 0.23-0.29 55.2
W10Mo4Cr4VAl 5F6鋼 68-69 3010 0.20 54.2
3. 高速鋼有何特點
高速鋼
1.概述
高速鋼又名風鋼或鋒鋼,意思是淬火時即使在空氣中冷卻也能硬化,並且很鋒利。它是一種成分復雜的合金鋼,含有鎢、鉬、鉻、釩等碳化物形成元素。合金元素總量達10~25%左右。它在高速切削產生高熱情況下(約500℃)仍能保持高的硬度,HRC能在60以上。這就是高速鋼最主要的特性——紅硬性。而碳素工具鋼經淬火和低溫回火後,在室溫下雖有很高的硬度,但當溫度高於200℃時,硬度便急劇下降,在500℃硬度已降到與退火狀態相似的程度,完全喪失了切削金屬的能力,這就限制了碳素工具鋼製作切削工具用。而高速鋼由於紅硬性好,彌補了碳素工具鋼的致命缺點,可以用來製造切削工具。
高速鋼的熱處理工藝較為復雜,必須經過退火、淬火、回火等一系列過程。退火的目的是消除應力,降低硬度,使顯微組織均勻,便於淬火。退火溫度一般為860~880℃。淬火時由於它的導熱性差一般分兩階段進行。先在800~850℃預熱(以免引起大的熱應力),然後迅速加 熱到淬火溫度1220~1250℃,後油冷。工廠均採用鹽爐加熱。淬火後因內部組織還保留一部分(約30%)殘余奧氏體沒有轉變成馬氏體,影響了高速鋼的性能。為使殘余奧氏體轉變,進一步提高硬度和耐磨性,一般要進行2~3次回火,回火溫度560℃,每次保溫1小時。
(1)生產製造方法:通常採用電爐生產,近來曾採用粉末冶金方法生產高速鋼,使碳化物呈極細小的顆粒均勻地分布在基體上,提高了使用壽命。
(2)用途:用於製造各種切削工具。如車刀、鈷頭、滾刀、機用鋸條及要求高的模具等。
2.主要生產廠
我國大連鋼廠、重慶鋼廠、上海鋼廠是生產高速鋼的主要生產廠。
3.主要進口生產國家
我國主要從日本、俄羅斯、德國、巴西等國進口。
4.種類
有鎢系高速鋼和鉬系高速鋼兩大類。鎢系高速鋼有W18Cr4V,鉬系高速鋼有W6Mo5Cr4V2等。
5.規格和外觀質量
規格主要有圓鋼和方鋼。鋼材的表面要加工良好,不得有肉眼可見的裂紋、折疊、結疤和發紋。冷拔鋼材表面應潔凈、光滑、無夾雜和氧化皮等。
高速鋼是一種含多量碳(C)、鎢(W)、鉬(Mo)、鉻(Cr)、釩(V)等元素的高合金鋼,熱處理後具有高熱硬性。當切削溫度高達600℃以上時,硬度仍無明顯下降,用其製造的刀具切削速度可達每分鍾60米以上,而得其名。高速鋼按化學成分可分為普通高速鋼及高性能高速鋼,按製造工藝可分為熔煉高速鋼及粉末冶金高速鋼。
普通高速鋼
圖一: 高速鋼是製造形狀復雜、磨削困難的刀具的主要材料。
普通高速鋼可滿足一般需求。常見的普通高速鋼有兩種,鎢系高速鋼和鎢鉬系高速鋼。
鎢系高速鋼
典型牌號為W18Cr4V,熱處理硬度可達63-66HRC,抗彎強度可達3500MPa,可磨性好。
鎢鉬系高速鋼
典型牌號為W6Mo5Cr4V2,目前正在取代鎢系高速鋼,具有碳化物細小分布均勻,耐磨性高,成本低等一系列優點。熱處理硬度同上,抗彎強度達4700MPa,韌性及熱塑性比w18Cr4V提高50%。常用於製造各種工具,例如鑽頭、絲錐、銑刀、鉸刀、拉刀、齒輪刀具等,可以滿足加工一般工程材料的要求。只是它的脫碳敏感性稍強。
另一牌號的普通高速鋼為W9Mo3Cr4V,這是中國近幾年發展起來的新品種。強度及熱塑性略高於W6Mo5Cr4V2,硬度為HRC63-64,與韌性相配合,容易軋制、鍛造,熱處理工藝范圍寬,脫碳敏感性小,成本更低。這三個牌號的普通高速鋼在中國市場的比例分別為:W18Cr4V,16.5%;W6Mo5Cr4V2,69%;W9Mo3Cr4V,11%。
高性能高速鋼
高性能高速鋼具有更好的硬度和熱硬性,這是通過改變高速鋼的化學成分,提高性能而發展起來的新品種。它具有更高的硬度、熱硬性,切削溫度達攝氏650度時,硬度仍可保持在60HRC以上。耐用性為普通高速鋼的1.5-3倍,適用於製造加工高溫合金、不銹鋼、鈦合金、高強度鋼等難加工材料的刀具。
主要品種有4種,分別為高碳系高速鋼、高釩系高速鋼、含鈷系高速鋼和鋁高速鋼。
高碳系高速鋼
牌號為9w18Cr4V,因含碳量高(0.9%),故硬度、耐磨性及熱硬性都比較好。用其製造的刀具在切削不銹鋼、耐熱合金等難加工材料時,壽命顯著提高,但其抗彎強度為3000MPa,沖擊韌性較低,熱處理工藝要求嚴格。
高釩系高速鋼
牌號有W12Cr4V4Mo及W6Mo5Cr4V3(美國牌號M3),含釩量達3-4%,使耐磨性大大提高,但隨之帶來的是可磨性變差。高釩系高速鋼的使用及發展還需要依賴於磨削工藝及砂輪技術的發展。
鈷高速鋼
牌號有W2Mo9Cr4VCo8(美國牌號M42)。其特點為:含釩量不高(1%),含鈷量高(8%),鈷能促使碳化物在淬火加熱時更多地溶解在基體內,利用高的基體硬度來提高耐磨性。這種高速鋼硬度、熱硬性、耐磨性及可磨性都很好。熱處理硬度可達67-70HRC,但也有採取特殊熱處理方法,得到67-68HRC硬度,使其切削性能(特別是間斷切削)得到改善,提高沖擊韌性。鈷高速鋼可製成各種刀具,用於切削難加工材料效果很好,又因其磨削性能好,可製成復雜刀具,國際上用得很普遍。但中國鈷資源缺乏,鈷高速鋼價格昂貴,約為普通高速鋼的5-8倍。
鋁高速鋼
牌號為W6Mo5Cr4V2Al、W6Mo5Cr4V5SiNbAl等,主要加入鋁(Al)和硅(Si)、鈮(Nb)元素,來提高熱硬性、耐磨性。適合中國資源情況,價格較低。熱處理硬度可達到68HRC,熱硬性也不錯。但是這種鋼易氧化及脫碳,可塑性、可磨性稍差,仍需改進。國際市場上高性能高速鋼使用量已經超過普通高速鋼25-30%。
本站註:按照通常的國際標准,只有含鈷量在2%以上的高速鋼才稱為高性能高速鋼,代號為HSS-E。其它如鋁高速鋼等,雖然性能較普通高速鋼有所提高,但尚未有證據表明可以達到鈷高速鋼的同等性能。
粉末冶金高速鋼
圖二:粉末冶金高速鋼及其製品。
近幾年來高速鋼的最大變革就是發展了粉末冶金高速鋼,它的能優於熔煉高速鋼。用高壓氬氣或氮氣霧化熔融高速鋼水,得到細小高速鋼粉末,篩選後為0.4mm以下的顆粒;在真空(0.04Hg)狀態下,密閉燒結達到密度65%;再在1100℃高溫、300MPa高壓下製成密度100%的鋼坯,然後鍛軋成鋼材,這樣有效地解決了熔煉高速鋼在鑄錠時要產生粗大碳化物偏析的問題,而它無論截面多大,其碳化物級別均為一級。碳化物晶粒極細,小於0.002mm,而熔煉高速鋼碳化物晶粒為0.008-0.02mm。
牌號為CPM T15的粉末冶金高速鋼,它的強度、韌性分別是同化學成分的熔煉高速鋼的2倍及2.5倍。盡管含釩量達5%,但由於碳化物晶粒細,可磨性依然很好。高溫熱硬度也比熔煉高速鋼提高0.5-1HRC。
又由於其物理機械性能高度各向同性,淬火變形小。碳化物顆粒均勻分布的表面較大,不易從刀具的切削刃上剝落,小尺寸刀具耐磨性提高1.5-2倍,大尺寸刀具提高20-30%。
粉末冶金高速鋼具有良好的力學性能,適合製造:間斷切削條件下易崩刃的刀具、強度高而切削刃又必須鋒利的刀具,如插齒刀、滾刀、銑刀,高壓動載荷下使用的刀具。
它的碳化物偏析小,晶粒細,可磨性好,適合製造:大尺寸刀具、精密刀具、復雜刀具。這類材料的高溫熱硬度高,又適合製造難加工材料所用的刀具,確實是面面俱到。
粉末冶金高速鋼生產過程較復雜,造價較高。中國鋼廠提供的品種較少,市場用量也很少。國際上著名鋼廠如美國Crucible公司已可提供近二十種粉末冶金高速鋼,日本神戶制鋼所、日立金屬公司均可提供近十種粉末冶金高速鋼,供應量也在迅速增長。日本著名的OSG公司用粉末冶金高速鋼製造了鑽頭、銑刀、絲錐,NACHI公司製造了滾刀、插齒刀、剃齒刀。有理由相信技術性能高的粉末冶金高速鋼將會得到更廣泛的應用,為金屬加工業帶來新的發展。
4. 高速鋼都有哪些性能特點
高速鋼又名風鋼或鋒鋼,又稱白鋼。意思是淬火時即使在空氣中冷卻也能硬化,並且很鋒利。它是一種成分復雜的合金鋼,含有鎢、鉬、鉻、釩、鈷等碳化物形成元素。合金元素總量達10~25%左右。它在高速切削產生高熱情況下(約500℃)仍能保持高的硬度,HRC能在60以上。這就是高速鋼最主要的特性——紅硬性。而碳素工具鋼經淬火和低溫回火後,在室溫下雖有很高的硬度,但當溫度高於200℃時,硬度便急劇下降,在500℃硬度已降到與退火狀態相似的程度,完全喪失了切削金屬的能力,這就限制了碳素工具鋼製作切削工具用。而高速鋼由於紅硬性好,彌補了碳素工具鋼的致命缺點,可以用來製造切削工具。
高速鋼一般不做抗拉強度檢驗,而以金相、硬度檢驗為主。
鎢系和鉬系高速鋼經正確的熱處理後,洛氏硬度能達到63以上,鈷系高速鋼在65以上。鋼材的酸浸低倍組織不得有肉眼可見的縮孔、翻皮。中心疏鬆,一般疏鬆應小於1級。
金相檢驗的內容主要包括脫碳層、顯微組織和碳化物不均勻度3個項目。
1.高速鋼不應有明顯的脫碳。顯微組織不得有魚骨狀共晶萊氏體存在。
2.高速鋼中碳化物不均勻度對質量影響最大,冶金和機械部門對碳化物不均勻度的級別十分重視。根據鋼的不同用途可對碳化物不均勻度提出不同的級別要求,通常情況下應小於3級。
3.用高速鋼製造切削工具,除因其具有高硬度、高耐磨性和足夠的韌性之外,還有一個重要因素是具有紅硬性。(紅硬性是指刀具在高速切削時,刀刃在紅熱狀態下抵抗軟化的能力。)
一種衡量紅硬性的方法是先把鋼加熱至580~650℃,保溫1小時,然後冷卻,這樣反復4次後測量其硬度值。高速鋼的淬火溫度一般均接近鋼的熔點,如鎢系高速鋼為1210~1240℃,高鉬系高速鋼為1180~1210℃。淬火後一般需在540~560℃之間回火3次。提高淬火溫度可以增加鋼的紅硬性。為了提高高速鋼刀具的使用壽命,可對其表面進行強化處理,如低溫氰化、氮化、硫氮共滲等。
5. 試比較高速鋼與硬質合金的性能之主要區別及各自應用場合。
高速鋼:是高碳高合金鋼,按化學成分可分為鎢系、鉬系鋼,按切削性內能分為普通高速鋼、高容性能高速鋼。高速鋼必須通過熱處理強化。在淬火狀態下,高速鋼中的鐵、鉻、部分鎢與碳形成極硬的碳化物,可以提高鋼的耐磨性(硬度可達HRC64--68)。另一部分鎢溶於基體,增加鋼的紅硬性。
高速鋼紅硬性可以達到650度。
高速鋼強度、韌性均好,刃磨後切削刃鋒利,質量穩定,一般用來製造小型、形狀復雜的刀具。
硬質合金:是微米數量級的難熔高硬度金屬碳化物的粉末,用鈷、鉬、鎳等做粘結劑,在高溫高壓下燒制而成。硬質合金中高溫碳化物含量超過高速鋼,硬度高(HRC75--80),耐磨性好。
硬質合金紅硬性可以達到800-1000度。
硬質合金切削速度比高速鋼高4--7倍。切削效率高。
缺點是抗彎強度低,沖擊韌性差,脆性大,承受沖擊和抗振能力低。
6. 高性能高速鋼一般用於什麼加工條件
高性能高速鋼是在普通高速鋼基礎上增加>2.50%的V或≥4.50%的Co或0.80~1.20%的Al,同時增加碳而形成的鋼種。其常溫硬度可達65~70HRC,耐磨性與耐熱性有顯著的提高,能用於不銹鋼、耐熱鋼和高強度鋼的加工。
通項TXCO提供W6Mo5Cr4V2Co5、W2Mo9Cr4VCo8、W6Mo5Cr4V2Al、CW5Mo6Cr4V3等高性能高速鋼。
(1)W6Mo5Cr4V2Co5
W6Mo5Cr4V2Co5,屬於含鈷5%的高性能高速鋼,熱處理後硬度HRC65-67,具有優異的高溫硬度和較好的韌性配合。由於碳化物細小,具有良好的機械加工性能和熱處理響應性,是製造各種形狀復雜高硬度刀具的理想材料,廣泛用於製造磨製鑽頭、絲錐、齒輪刀具、沖頭沖棒等。
(2)W2Mo9Cr4VCo8
W2Mo9Cr4VCo8是含鈷8%的高性能高速鋼,主要特性如下:高熱處理硬度,高紅硬性,良好的耐磨性能,良好的機加工性能,適用於製造拉刀、立銑刀、帶鋸條、車刀等。
(3)W6Mo5Cr4V2Al
W6Mo5Cr4V2Al屬無鈷超硬高速鋼,熱處理後硬度可達HRC66-68。W6Mo5Cr4V2Al在多種刀具上可代替M35甚至M42,使刀具成本明顯降低。主要特性如下:高的淬回火硬度和紅硬性,良好的機加工性能,良好的耐磨性能。鋁高速鋼的熱處理工藝要求比較嚴格,如果熱處理不當,特別是變形加工後退火不當,容易發生混晶和刀具切削崩刃現象。
(4)CW5Mo6Cr4V3
CW5Mo6Cr4V3屬於高釩高速鋼,經過特殊的冶煉工藝,使鋼中碳化物彌散分布,具有優異的機械加工性能和熱處理一致性,均勻細小的VC顆粒保證了材料具有良好耐磨性的同時具有優異的可磨削性,適用於製造高品質絲錐、高耐磨高韌性小規格刀具等。
7. 鋒鋼鋸條和M2高速鋼 哪個性能更好 最好有具體參數對比 越詳細越好 謝謝
各有所長,具體看用在什麼地方。
8. 高速鋼的性能特點與用途有哪些
高速鋼
是一種具抄有高
硬度
、高
耐磨性
和高
耐熱性
的
工具鋼
,又稱
高速工具鋼
或鋒鋼。高速鋼是美國的F.W.泰勒和M.懷特於1898年創制的。高速鋼的
工藝性能
好,
強度
和韌性配合好,因此主要用來製造復雜的
薄刃
和耐沖擊的
金屬切削刀具
,也可製造高溫軸承和冷擠壓
模具
等。
9. 高速工具鋼的主要性能
工藝性能也是高速鋼的重要指標。首先,要有良好的熱塑性,以便充分破碎共晶碳化物和加工成形;其次,要有低的退火硬度,以便在生產過程中進行冷成形和切削加工。其他工藝性能如過熱不敏感性,脫碳不敏感性,低的淬火變形性,在電阻焊和摩擦焊中與柄部碳鋼結合的良好焊接性能等也很重要,尤其是磨削性,對於製造復雜刀具是極其重要的。
保證碳化物充分破碎、細化並均勻分布(見圖),歷來是高速鋼生產工藝和提高質量的關鍵問題。為此,高速鋼應採用低溫澆鑄工藝,選擇良好錠型,並根據鋼材規格選用足夠大的壓縮比。中國自1965年以來採用扁錠生產高速鋼,其優點為顯著加快鋼錠凝固速度,從而改善了鋼材的碳化物不均勻度和低倍組織。大尺寸鋼材多採用電渣重熔鋼錠。鍛造開坯、軋製成材的工藝有利於提高質量。高速鋼的熱加工溫度、變形量和退火制度,對鋼材的熱處理性能,尤其是對淬火後的晶粒度有明顯的影響,須嚴加控制。熱加工中如終鍛(軋)溫度過高,變形量不足或已經過一次淬火,但未經充分退火又進行第二次淬火,會出現特殊閃光的萘狀斷口(見金屬宏觀檢驗),從而顯著降低鋼的韌性,使刀具脆崩。還採用快鍛液壓機開坯、精鍛機成材的新工藝。
高速鋼需通過特殊的熱處理才能獲得所需的性能。一般淬火溫度均接近這種鋼的熔化溫度,例如高鎢鋼為1270~1290℃,鎢鉬鋼為1210~1240℃,高鉬鋼為1180~1210℃,一般採用540~560℃回火三次,以得到二次硬化的最佳效果。對韌性和紅硬性有不同要求時,可適當調整淬火溫度。
粉末冶金高速鋼可保證碳化物細小和均勻分布,對改善高碳高釩高速鋼的磨削性、改進熱加工性,減少淬火變形以及提供碳化物質量優異的大尺寸鋼材確有獨特優點;可以生產出合金含量更高和切削能力較大的高速鋼。高速鋼刀具的真空熱處理獲得廣泛應用;刀具的氧氮化、碳氮氧共滲等表面化學熱處理,也正在普遍採用,尤其是化學氣相沉積法和物理氣相沉積法的發展,可進一步提高刀具的使用壽命。
高速工具鋼的淬火溫度很高,接近熔點,其目的是使合金碳化物更多的溶入基體中,使鋼具有更好的二次硬化能力。高速工具鋼淬火後硬度升高,此為第一次硬化,但淬火溫度越高,則回火後的強度和韌性越低。淬火後在350℃以下低溫回火硬度下降在350℃以上溫度回火硬度逐漸提高,至520~580℃范圍內回火(化學成分不同,回火溫度不同)出現第二次硬度高峰,並超過淬火硬度,此為二次硬化。這是高速工具鋼的重要特性。
高速工具鋼除了具有高的硬度、耐磨性、紅硬性等使用性能外,還具有一定的熱塑性、可磨削性等工藝性能。
鎢系高速工具鋼主要合金元素是鎢,不含鉬或含少量鉬。其主要特性是過熱敏感性小,脫碳敏感性小、熱處理和熱加工溫度范圍較寬,但碳化物顆粒粗大,分布均勻性差,影響鋼的韌性和塑性。
鎢鉬系高速工具鋼的主要合金元素是鎢和鉬。其主要特性是碳化物的顆粒度和分布均優於鎢系高速工具鋼,脫碳敏感性和過熱敏感性低於鉬系高速工具鋼,使用性能和工藝性能均較好。
鉬系高速工具鋼的主要合金元素是鉬,不含鎢或含少量鎢。其主要特性是碳化物顆粒細,分布均勻、韌性好,但脫碳敏感性和過熱敏感性大、熱加工和熱處理范圍窄。 硬度
工具鋼製成工具經熱處理後具有足夠高的硬度,如用於金屬切削加工的工具一般在HRC60以上。工具在高的切削速度和加工硬材料所產生高溫的受熱條件下,仍能保持高的硬度和良好的紅硬性。碳素工具鋼和合金工具鋼一般在180℃~250℃、高速工具鋼在600℃左右的工作溫度下,仍能保持較高的硬度。紅硬性對熱變形模具和高速切削刀具用鋼是非常重要的性能。
耐磨性
工具鋼具有良好的耐磨性,即抵抗磨損的能力。工具在承受相當大的壓力和摩擦力的條件下,仍能保持其形狀和尺寸不變。
強度和韌性
工具鋼具有一定的強度和韌性,使工具在工作中能夠承受負荷、沖擊、震動和彎曲等復雜的應力,以保證工具的正常使用。
其他性能
由於各種工具的工作條件不同,工具用鋼還具有一些其他性能,如模具用鋼還應具有一定的高溫力學性能、熱疲勞性、導熱性和耐磨腐蝕性能等。 工具鋼除了具有上述使用性能外,還應具有良好的工藝性能。
⑴ 加工性
工具鋼應具有良好的熱壓力加工性能和機械加工性能,才能保證工具的製造和使用。鋼的加工性取決於化學成分、組織的質量。
⑵ 淬火溫度寬泛性
工具鋼的淬火溫度應足夠寬,以減少過熱的可能性。
⑶ 淬硬性和淬透性
淬硬性是鋼在淬火後所能達到最高硬度的性能。淬硬性主要與鋼的化學成分特別是碳含量有關,碳含量越高,則鋼的淬硬性越高。
淬透性表示鋼在淬火後從表面到內部的硬度分布狀況。淬透性的高低與鋼的化學成分、純潔度、晶粒度有關。
根據用於製造不同的工具,對這兩種性能各有一定的要求。
⑷ 脫碳敏感性
工具表面發生脫碳,將使表面層硬度降低,因此要求工鋼的脫碳敏感性低。在相同的加條件下,鋼的脫碳敏感性取決於其化學成分。
⑸ 熱處理變形性
工具在熱處理時,要求其尺寸和外形穩定。
⑹ 耐削性
對於製造刀具和量具用鋼,要求具有良好的磨削性。鋼的磨削性與其化學成分有關,特別是釩含量,如果釩質量分數不小於0.50%則磨削性變壞。