TA的每日心情 | 奋斗 2020-3-6 17:38 |
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发表于 2010-3-10 13:30:19
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高性能高速钢熔炼* W! ^) S, \6 t, p- B
高速钢材料发明于19世纪末,一般用熔炼方法制成。普通高速钢的典型牌号是W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2。在加工效率和加工质量要求日益提高的现代切削加工中,它们的性能已嫌不足。在20世纪后期,逐步出现了许多高性能高速钢。高性能高速钢是在普通高速钢基础上,通过调整基本化学成分并添加其他合金元素,使其常温和高温机械性能得到显著提高。现分述其特点于下:' r9 O: V" x+ Y
1 {& C. o! N: D( x5 T+ E2 v/ T1高碳高速钢
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在W18Cr4V基础上。增加0.2%含碳量,形成95W18Cr4V。根据化学平衡碳理论,可在淬火加热时增加高速钢奥氏体中的含碳量,加强回火时的弥散硬化作用,从而提高了常温和高温硬度。与W18Cr4V相比,95W18Cr4V的耐磨性和刀具耐用度都有所提高,刃磨性能相当。这个钢种的切削性能虽不及高钴、高钒高速钢,但价格便宜,切削刃可以磨得很锋利,故有应用价值。同样,还有100W6Mo5Cr4V2(CM2)高碳高速钢。* z6 @* I6 o, `. f- B x" I8 L! }
7 s7 F5 U: u% ], p% |8 S0 Y% K0 }2高钴高速钢
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在高速钢中加钴,可以促进回火时从马氏体中析出钨、钼碳化物,提高弥散硬化效果,并提高热稳定性,故能提高常温、高温硬度及耐磨性。增加含钴量还可改善钢的导热性,降低刀具、工件间的摩擦系数。M42是美国这方面的代表性钢种,其综合性能甚为优越。瑞典的HSP-15也是这一类的钢种,但其含钒量为3%,刃磨加工性不如M42。钴含量高、价格昂贵,不适合中国国情。我国研制成功的低钴含硅高速钢Co5Si,性能优越,价格低于M42和HSP-15,但Co5Si含钒量亦达3%,刃磨加工性亦较差,故不宜用其制造刃形复杂的刀具。1 |: Q F2 y, D& V& u! c0 O
9 M0 J6 V1 [. C( @4 c* t1 ~2 R. [3高钒高速钢
- z {- b( A- p1 N# L2 z$ O0 I9 D% w
- h; w) }, S2 }# |1 v) M高钒高速钢(如B201、B211、B212)的钒含量为3%~5%,同时加大碳含量,形成VC与V4C3,使高速钢得到高的硬度和耐磨性。高钒高速钢的耐热性也好,但高钒高速钢的刃磨加工性差,导热性也不好,冲击韧性较低,故不宜用于复杂刀具。在高钒高速钢中也可加入适当的钴,成为高钒含钴高速钢。我国研制的高钒含氮高速钢V3N,价格便宜,切削性能也好,唯刃磨较难。后来又研制出低钴含氮高速钢Co3N(W12Mo3Cr4VCo3N),切削性能很好,刃磨性能亦佳,但价格高于V3N。5 s, W8 u7 R" c* x
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4含铝高速钢/ s. Z! y1 T1 r7 }' }7 g" G
1 N: Q, N1 Y5 v, X( G) ]我国研制出无钴、价廉的含铝高性能高速钢501。其中铝含量约为1%。铝能提高钨、钼在钢中的溶解度,而产生固溶强化,由于铝化合物在钢中能起“钉扎”作用,故钢的常温、高温硬度和耐磨性均得以提高,强度和韧性也都比较高,切削性能与M42相当。501的钒含量为2%,刃磨性能稍逊于M42。5F6也是含铝1%的高性能高速钢,B201、B211、B212中也含铝。含铝高速钢是中国的一个独创。501在国内得到广泛应用,在国外也得到应用;其他含铝高速钢的应用不如501广泛。$ Y4 x. _# {4 ^5 b0 F# ]5 s
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在切削难加工材料时,应当合理选用不同牌号的高性能高速钢。切削常见的难加工材料,如高强度钢、奥氏体不锈钢、高温合金、钛合金等,上述各种高性能高速钢都可以选用,选用时主要应考虑高速钢的机械性能和刃磨性能:在粗加工或断续切削条件下,应选用抗弯强度与冲击韧性较高的高性能高速钢;在精加工时,对高速钢的抗弯强度与冲击韧性的要水较低,这时主要考虑其耐磨性;工艺系统刚性差时,选用高速钢的牌号与粗加工时相同;工艺系统刚性好时,选用高速钢的牌号与精加工相同;刃型复杂的刀具,应选用刃磨性能较好的低钒高钴或低钒含铝高速钢;刃型简单的刀具,可选用刃磨性能差的高钒高速钢。 |
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