高速工具鋼有哪些性能

日期:2020-12-28 作者:山西亞歐特貿易有限公司 分類:新聞中心

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,對于制造復雜刀具是極其重要的。

  保證碳化物充分破碎、細化并均勻分布(見圖),歷來是高速鋼生產工藝和提高質量的關鍵問題。為此,高速鋼應采用低溫澆鑄工藝,選擇良好錠型,并根據鋼材規格選用足夠大的壓縮比。中國自1965年以來采用扁錠生產高速鋼,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。大尺寸鋼材多采用電渣重熔鋼錠。鍛造開坯、軋制成材的工藝有利于提高質量。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,尤其是對淬火后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。還采用快鍛液壓機開坯、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℃,一般采用540~560℃回火三次,以得到二次硬化的超佳效果。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,也正在普遍采用,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,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。