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粉末冶金高速鋼刀具的特點及應用

發布時間:2022-10-11        來源:www.zzjinqili.com
如今,隨著粉末冶金高速鋼刀具切削性能的提高,高速鋼刀具的市場占有率有所回升。與普通高速鋼刀具相比,粉末冶金高速鋼刀具硬度高、韌性好、耐磨損,因此在某些應用領域,粉末冶金高速鋼刀具有逐漸取代脆性較大、在切削沖擊下易發生碎裂的整體硬質合金刀具的趨勢。

粉末冶金高速鋼制造工藝可在高速鋼中加入較多合金元素而不會損害材料的強韌性或易磨性,從而可制成具有高硬度、高耐磨性、可吸收切削沖擊、適合高切除率加工和斷續切削加工的刀具。

高速鋼刀具材料主要由兩種基本成分構成:一種是金屬碳化物(碳化鎢、碳化鉬或碳化釩),它賦予刀具較好的耐磨性;二是分布在周圍的鋼基體,它使刀具具有較好的韌性和吸收沖擊、防止碎裂的能力。制備普通高速鋼時,是將熔化的鋼水從鋼水包中注入鑄模,使其緩慢冷卻凝固。此時,金屬碳化物從溶液中析出,并形成較大的團塊。高速鋼中添加的合金含量越多,碳化圖I粉末冶金高速鋼中的碳化物尺寸與碳化物含量無關;普通高速鋼中的碳化物尺寸隨碳化物含量的增加而急劇增大物團塊就越大。

粉末冶金高速鋼的制備工藝與普通高速鋼的制備工藝不同,熔化的鋼水不是直接注入鑄模,而是通過一個小噴嘴將其吹入氮氣流中進行霧化,噴出的霧狀鋼水迅速冷卻為細小的鋼粒(直徑小于lmm)。由于鋼水溶液中的碳化物在快速冷卻過程中來不及沉淀和形成團塊,因此獲得的鋼粒中碳化物顆粒細小且分布均勻。將這些鋼粉過篩后置入一個鋼桶中,并將鋼粉中間的空氣抽凈形成真空狀態,然后在高溫、高壓下將鋼桶中的鋼粉壓制成型,即可得到致密度為100%的粉末冶金高速鋼毛坯。

粉末冶金高速鋼制備技術的最新進展進一步提高了其競爭力。電渣加熱精煉工藝的應用對于粉末冶金高速鋼具有里程碑式的重大意義。該工藝可以去除鋼中幾乎所有雜質,進一步提高材料的韌性,顯著改善刀具的抗崩刃能力。

粉末冶金工藝改變了傳統高速鋼的材料特性,尤其是采用新開發的提純技術,使粉末冶金高速鋼可以達到較高的合金含量而又能保持其韌性。粉末冶金高速鋼刀具的切削性能在幾乎所有切削加工領域全面超越了傳統高速鋼刀具,并在高切除率、高沖擊性切削加工中優于整體硬質合金刀具。雖然其價格高于普通高速鋼,但可以通過刀具性能的提高、壽命的延長、易磨性的改善而獲得補償。
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