高速工具鋼的簡介

博主:adminadmin 2023-09-12 15:40:01 條評論
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  工具鋼材出廠狀態、相關參數和注意事項

  

  高速工具鋼簡介

  

  形成原理

  

  高速工具鋼主要用于制造高效率的切削刀具。由于其具有紅硬性高、耐磨性好、強度高等特性,也用于制造性能要求高的模具、軋輥、高溫軸承和高溫彈簧高速工具鋼等。高速工具鋼經熱處理后的使用硬度可達HRC63以上,在600℃左右的工作溫度下仍能保持高的硬度,湖北大冶特殊鋼而且其韌性、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鎢、鉬、鉻、釩,還有一些高速工具鋼中加入了鈷、鋁等元素。這類鋼屬于高碳高合金萊氏體鋼,其主要的組織特征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,經熱壓力加工后破碎成顆粒狀分布在鋼中,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回收高速工具鋼大,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回收齒輪鋼,而碳化物的顆粒度和分布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。

  

  物理性質

  

  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。高速工具鋼淬火后硬度升高,此為次硬化,但淬火溫度越高,則回火后的強度和韌性越低。淬火后在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,并超過淬火硬度,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,華裕特特殊鋼有限公司不含鉬或含少量鉬。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于鎢系高速工具鋼,脫碳敏感性和過熱敏感性低于鉬系高速工具鋼,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。

  

  應用場合

  

  高速鋼主要用來制造中、高速切削刀具,如車刀、銑刀、鉸刀、拉刀、麻花鉆等。

  

  常用高速鋼

  

  高速工具鋼是一種高碳高合金工具鋼,wC=0.70~1.25%,常加入的合金元素有W、Mo、Cr、V等,W、Mo、V是提高熱硬性的主要元素,V可形成高硬度的碳化物,顯著提高鋼的硬度及耐磨性,Cr可提高淬透性。W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2和W9Mo3Cr4V為較常用的高速鋼,這三個鋼號的產量占目前國內生產和使用的95%以上。

  

  熱處理

  

  W18Cr4V鋼的終熱處理為高溫淬火和多次回火。W18Cr4V鋼的淬火溫度高達1270~1280℃,淬火冷卻后得到馬氏體、碳化物和殘余奧氏體(20%~30%)。回火采用560℃三次回火,多次回火的主要目的是消除淬火組織中較多的殘余奧氏體,使其轉變成馬氏體;三次回火還能使馬氏體中析出更多的碳化物,產生二次硬化,提高熱硬性。熱處理后高速鋼的硬度可達63~65HRC。

  

  高速鋼屬于萊氏體鋼,鑄態組織中有粗大魚骨狀的合金碳化物,這種碳化物硬而脆,若不消除這種碳化物的不均勻性,制成刀具后將出現早期損壞,使刀具易出現“崩刃”,故必須用反復鍛打的方法將其擊碎,使碳化物細化并均勻分布在基體上。W18Cr4V鋼鍛造后進行退火,以消除內應力,降低硬度改善切削加工性能,并為淬火做好組織準備。

  

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