高速工具钢

  仪器信息网 ·  2011-03-24 00:16  ·  33169 次点击
高速工具鋼主要用於製造高效率的切削刀具。由於其具有紅硬性高、耐磨性好、強度高等特性,也用於製造性能要求高的模具、軋輥、高溫軸承和高溫彈簧等。高速工具鋼經熱處理後的使用硬度可達HRC63以上,在600℃左右的工作溫度下仍能保持高的硬度,而且其韌性、耐磨性和耐熱性均較好。退火狀態的高速工具鋼的主要合金元素有多、鉬、鉻、釩,還有一些高速工具鋼中加入了鈷、鋁等元素。這類鋼屬於高碳高合金萊氏體鋼,其主要的組織特徵之一是含有大量的碳化物。鑄態高速工具鋼中的碳化物是共晶碳化物,經熱壓力加工後破碎成顆粒狀分佈在鋼中,稱為一次碳化物;從奧氏體和馬氏體基體中析出的碳化物稱為二次碳化物。這些碳化物對高速工具鋼的性能影響很大,特別是二次碳化物,其對鋼的奧氏本晶粒度和二次硬化等性能有很大影響。碳化物的數量、類型與鋼的化學成分有關,而碳化物的顆粒度和分佈則與鋼的變形量有關。鎢、鉬是高速工具鋼的主要合金元素,對鋼的二次硬化和其他性能起重要作用。鉻對鋼的淬透性、抗氧化性和耐磨性起重要作用,對二次硬化也有一定的作用。釩對鋼的二次硬化和耐磨性起重要作用,但降低可磨削性能。
高速工個鋼的淬火溫度很高,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℃範圍內回火(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。
高速工個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。
多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範圍較寬,但碳化物顆粒粗大,分佈均勻性差,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佈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,分佈均勻、韌性好,但脫碳敏感性和過熱敏感性大、熱加工和熱處理範圍窄。
含鑽高速工具鋼是在通用高速工具鋼的基礎上加入一定量的鈷,可顯著提高鋼的硬度、耐磨性和韌性。
粉未高速工具鋼是用粉未冶金方法產生的。首先用霧化法制取低氧高速工具鋼預合金粉未,然後用冷、熱靜壓機將粉未壓實成全緻密的鋼坯,再經鍛、軋成材。粉未高速工具鋼的碳化物細小、分佈均勻,韌性、可磨削性和尺寸穩定性等均很好,可生產用鑄錠法個可能產生更高合金元素含量的超硬高速工具鋼。粉未高速工具鋼可分為3類,第一類是含鈷高速工具鋼,其特點是具有接近硬質合金的硬度,而且還具有良好的可鍛性、可加工性、可磨性和強韌性。第二類是無鈷高鎢、鉬、釩超硬高速工具鋼。第三類是超級耐磨高速工具鋼。其硬度不太高,但耐磨性極好,主要用於要求高耐磨並承受衝擊負荷的工作條件。

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