高速鋼產(chǎn)品說明
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,熱處理后具有高熱硬性。當切削
溫度高達600℃以上時,硬度仍無明顯下降,用其制造的刀具切削速度可達每分鐘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,按制造工藝可分為熔煉高速鋼及粉末冶金高速鋼。
普通高速鋼
高速鋼是制造形狀復雜、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(yōu)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%。常用于制造各種工具,例如鉆頭、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(fā)展起來的新品種。強度及熱塑性略高于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(fā)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
用于制造加工高溫合金、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。用其制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(fā)展還需要依賴于磨削工藝及砂輪技術(shù)的發(fā)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(nèi),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,但也有采取特殊熱處理方法,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。鈷高速鋼可制成各種刀具,用于切削難加工材料效果很好,又因其磨削性能好,可制成復雜刀
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(jīng)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制品。
近幾年來高速鋼的大變革就是發(fā)展了粉末冶金高速鋼,它的能優(yōu)于熔煉高速鋼。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,篩選后為0.4mm以下的顆粒;在真空(0.04Hg)狀態(tài)下,密閉燒結(jié)達到密度65%;再在
1100℃高溫、300MPa高壓下制成密度100%的鋼坯,然后鍛軋成鋼材,這樣有效地解決了熔煉高速鋼在鑄錠時要產(chǎn)
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,小于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
%,但由于碳化物晶粒細,可磨性依然很好。高溫熱硬度也比熔煉高速鋼提高0.5-1HRC。
又由于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,適合制造: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,適合制造:大尺寸刀具、精密刀具、復雜刀具。這類材料的高溫熱硬度高
,又適合制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(chǎn)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。日本的OSG公司用粉末冶金高速鋼制造了鉆頭、銑刀、絲錐,NACHI公司制造了滾刀、
插齒刀、剃齒刀。有理由相信技術(shù)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(yè)帶來新的發(fā)展。
高速鋼的市場定位及發(fā)展趨勢
高速鋼材料按制造工藝可分為熔煉高速鋼及粉末冶金高速鋼。
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/m? 600℃下的硬度HRC
W18Cr4V T1HS18-0-1 62-65 3430 0.29 50.5
W6Mo5Cr4V2 M2 HS6-5-2 63-66 3500-40000.30-0.40 47-48
W6Mo5Cr4V3 M3 HS6-5-3 65-67 3200 0.25 51.7
W9Mo3Cr4V64-66 4000-4500 0.35-0.40
W6Mo5Cr4V2Co5HS6-5-2-5 65-66 3000 0.30 54
W10Mo4Cr4V3Co10HS10-4-3-1067-69 2350 55.5
W2Mo9Cr4V2Co8HS2-9-2-866-68 2700-3800 0.23-0.35 55
W7Mo4Cr4V2Co5 M41 HS7-4-2-566-68 2500-3000 0.23-0.35 54
W12Cr4VCo5HS12-0-1-5 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
W6Mo5Cr4V2通用型高速鋼 1.簡介 W6Mo5Cr4V2鋼簡稱W6或6542,是鎢鉬系通用型高速鋼的代表鋼號.它對含有多種合金元素的高合金鋼,屬菜氏體型鋼種.具有高硬度,高耐磨性,高熱硬性,高淬透性和足夠的塑性和韌性,并有良好的鑄,鍛,焊和機械加工性能,因而它在工具鋼中占有及重要的地位. 2.基本數(shù)據(jù) 表1.化學成份及鋼號對照鋼號(GB) W6Mo5Cr4V2 C:0.80-0.90 SI:0.20-0.45 MN:0.15-0.40 Cr:3.80-4.40MO:4.50-5.50 W:5.50-6.75 V:1.75-2.20 標準:GB 9943-88 GB3080-2001 供貨狀態(tài): 退火 硬度HB207-2553.特點: 電弧爐或中頻爐熔煉.電渣精煉.鋼質(zhì)純凈.成份均勻. 碳化物顆料細小均勻,熱塑性和切削性能好. 淬火硬度高,紅硬性及高溫硬度好. 耐磨性好,強度韌性配合良好. 4.用途: 車,銑,鉆,滾,拉,剃,鉸,鋸片,絲錐等切削工具及木工刀具. 沖擠,壓,滾等冷加工模具,大型及熱塑成型模具,沖頭,頂針,搓絲工具. 高溫彈簧,軸承和要求耐熱耐磨的針閥,葉片,心軸等機械零件. 5.熱處理制度(參考) 5.1鍛造:始鍛1100攝氏度,終鍛900攝氏度,緩冷后及時退火. 5.2退火:對鑄,鍛,軋.焊的材料進行球化退火,對經(jīng)冷或溫塑性變形加工的毛坯進行去應力退火.球化退火溫度為840-860攝氏度,冷卻速度大于或等于30攝氏度小時,冷至550攝氏度以下了爐空冷;去應力退火溫度為720-760攝氏度
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