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      產品知識

      高速鋼刀具的種類和特點及應用

      文字:[大][中][小] 手機頁面二維碼 2019/8/9     瀏覽次數:    

      高速鋼(High Speed Steel,簡稱HSS)是一種加入了較多的W、Mo、Cr、V等合金元素的高合金工具鋼。高速鋼刀具在強度、韌性及工藝性等方面具有優良的綜合性能,在復雜刀具,尤其是制造孔加工刀具、銑刀、螺紋刀具、拉刀、切齒刀具等一些刃形復雜刀具,高速鋼仍占據主要地位。高速鋼刀具易于磨出鋒利的切削刃。

      按用途不同,高速鋼可分為通用型高速鋼和高性能高速鋼。

      ⑴ 通用型高速鋼刀具

      通用型高速鋼。一般可分鎢鋼、鎢鉬鋼兩類。這類高速鋼含加(C)為0.7%~0.9%。按鋼中含鎢量的不同,可分為含W為12%或18%的鎢鋼,含W為6%或8%的鎢鉬系鋼,含W為2%或不含W的鉬鋼。通用型高速鋼具有一定的硬度(63-66HRC)和耐磨性、高的強度和韌性、良好的塑性和加工工藝性,因此廣泛用于制造各種復雜刀具。

      ① 鎢鋼:通用型高速鋼鎢鋼的典型牌號為W18Cr4V,(簡稱W18),具有較好的綜合性能,在6000C 時的高溫硬度為48.5HRC,可用于制造各種復雜刀具。它有可磨削性好、脫碳敏感性小等優點,但由于碳化物含量較高,分布較不均勻,顆粒較大,強度和韌性不高。

      ② 鎢鉬鋼:是指將鎢鋼中的一部分鎢用鉬代替所獲得的一種高速鋼。鎢鉬鋼的典型牌號是W6Mo5Cr4V2,(簡稱M2)。M2的碳化物顆粒細小均勻,強度、韌性和高溫塑性都比W18Cr4V好。另一種鎢鉬鋼為W9Mo3Cr4V(簡稱W9),其熱穩定性略高于M2鋼,抗彎強度和韌性都比W6M05Cr4V2好,具有良好的可加工性能。

      ⑵ 高性能高速鋼刀具

      高性能高速鋼是指在通用型高速鋼成分中再增加一些含碳量、含釩量及添加Co、Al等合金元素的新鋼種,從而可提高它的耐熱性和耐磨性。主要有以下幾大類:

      ① 高碳高速鋼。高碳高速鋼(如95W18Cr4V),常溫和高溫硬度較高,適于制造加工普通鋼和鑄鐵、耐磨性要求較高的鉆頭、鉸刀、絲錐和銑刀等或加工較硬材料的刀具,不宜承受大的沖擊。

      ② 高釩高速鋼。典型牌號,如,W12Cr4V4Mo,(簡稱EV4),含V提高到3%一5%,耐磨性好,適合切削對刀具磨損極大的材料,如纖維、硬橡膠、塑料等,也可用于加工不銹鋼、高強度鋼和高溫合金等材料。

      ③ 鈷高速鋼。屬含鈷超硬高速鋼,典型牌號,如,W2Mo9Cr4VCo8 ,(簡稱M42),有很高的硬度,其硬度可達69-70HRC,適合于加工高強度耐熱鋼、高溫合金、鈦合金等難加工材料,M42可磨削性好,適于制作精密復雜刀具,但不宜在沖擊切削條件下工作。

      ④ 鋁高速鋼。屬含鋁超硬高速鋼,典型牌號,如,W6Mo5Cr4V2Al,(簡稱501),6000C時的高溫硬度也達到54HRC,切削性能相當于M42,適宜制造銑刀、鉆頭、鉸刀、齒輪刀具、拉刀等,用于加工合金鋼、不銹鋼、高強度鋼和高溫合金等材料。

      ⑤ 氮超硬高速鋼。典型牌號,如,W12M03Cr4V3N,簡稱(V3N),屬含氮超硬高速鋼,硬度、強度、韌性與M42相當,可作為含鈷高速鋼的替代品,用于低速切削難加工材料和低速高精加工。

      ⑶ 熔煉高速鋼和粉末冶金高速鋼

      按制造工藝不同,高速鋼可分為熔煉高速鋼和粉末冶金高速鋼。

      ① 熔煉高速鋼:普通高速鋼和高性能高速鋼都是用熔煉方法制造的。它們經過冶煉、鑄錠和鍍軋等工藝制成刀具。熔煉高速鋼容易出現的嚴重問題是碳化物偏析,硬而脆的碳化物在高速鋼中分布不均勻,且晶粒粗大 (可達幾十個微米),對高速鋼刀具的耐磨性、韌性及切削性能產生不利影響。

      ② 粉末冶金高速鋼(PM HSS):粉末冶金高速鋼(PM HSS)是將高頻感應爐熔煉出的鋼液,用高壓氬氣或純氮氣使之霧化,再急冷而得到細小均勻的結晶組織(高速鋼粉末),再將所得的粉末在高溫、高壓下壓制成刀坯,或先制成鋼坯再經過鍛造、軋制成刀具形狀。與熔融法制造的高速鋼相比,PM HSS具有優點是:碳化物晶粒細小均勻,強度和韌性、耐磨性相對熔煉高速鋼都提高不少。在復雜數控刀具領域PM HSS刀具將會進一步發展而占重要地位。典型牌號,如F15、FR71、GFl、GF2、GF3、PT1 、PVN等,可用來制造大尺寸、承受重載、沖擊性大的刀具,也可用來制造精密刀具。

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