切削刀具領(lǐng)域粉末高速鋼的應(yīng)用

發(fā)布日期:2012-08-29    蘭生客服中心    瀏覽:2522

    就整體市場(chǎng)而言,和比較的工具硬質(zhì)合金,高速鋼工具,份額的下降,但在一些應(yīng)用中,該工具仍是必要的韌性。因此,高速鋼切削工具仍然是一個(gè)經(jīng)濟(jì)的選擇。

    高速鋼刀具仍是一個(gè)加工工業(yè)的地方,主要是由于其制造工藝上取得重大進(jìn)展:出生的粉末冶金高速鋼。這種方法是在1970年推出后,特殊鋼行業(yè),迅速晉升為提高高速鋼的性能。耐磨性,同時(shí)保持現(xiàn)有的情況下,對(duì)水平接近的硬度碳化物。主要高速鋼粉末冶金過程是:加入了預(yù)合金化冶煉高速鋼成分,感應(yīng)爐熔化,然后氣體噴霧造粒。這個(gè)過程有點(diǎn)像從噴霧瓶古龍水。不過,和噴霧香水不同的是,快速凝固后的鋼水成均勻的顆粒排放。然后壓縮成一個(gè)大顆粒鼓,熱等靜壓,形成致密粗糙,然后偽造或滾動(dòng)。

    這種方法的最重要特征是各種合金元素可在鋼均勻分布,從而解決原來的鋼錠法律的固有問題:在鋼中的合金元素偏析。隔離造成的不一致會(huì)影響產(chǎn)品的材料性能。

    此外,粉末冶金方法可以使鋼的合金元素顯著增加,鋼錠在傳統(tǒng)工藝不是。Carpenten粉產(chǎn)品,該公司的技術(shù)服務(wù)經(jīng)理BudCarnes指出,一家名為微熔體Maxanet粉末高速鋼,鎢,鈷13%,10%,6%,釩,鉻4.75%,碳達(dá)2.15%。如果使用粉末冶金方法,不能達(dá)到如此高的合金含量。他說:“也許我們有這么高合金鋼錠內(nèi)容趕出去,可能是冷卻和鋼錠凝固在沒有裂縫。但最終不平衡的問題是不可避免的內(nèi)部結(jié)構(gòu),會(huì)形成大的碳化物偏析錠。” 

    坩堝材料果凍賴特,技術(shù)副總裁同意這個(gè)觀點(diǎn),即傳統(tǒng)的鑄錠工藝限制了合金元素的含量。他說:“高速鋼粉末差異的進(jìn)程中,快速凝固噴射造粒,形成了一個(gè)特殊的微細(xì)碳化物,在3μm的最大直徑,平均1微米。碳化物的形成過程錠的直徑40微米。

    典型的高速鋼合金元素:碳,鉻,鉬,鎢,釩和鈷。鎢,鉬,鈷的作用是提高材料的“紅硬”,以便它能夠承受刀具和工件的摩擦熱量。在與美國(guó)金屬協(xié)會(huì)按照“材料手冊(cè)”最硬釩碳化物的形成,從而提高了高溫耐磨損造成。 

    Griggr鋼副總裁兼總經(jīng)理馬克馬倫說,該公司的高速鋼粉末和發(fā)展中心,大量的合金元素在高速鋼,有一系列具體的技術(shù)方面的進(jìn)展增加了一些成績(jī)。他說:“隨著生產(chǎn)方式的不斷提高,鋼鐵工人,現(xiàn)在越來越多的內(nèi)容可以是濃縮了合金材料。通過這些不同的合金成分,可用于不同的使用特點(diǎn)得到。” 

    卡彭特的新高合金高速鋼微熔體Maxanet在測(cè)試溫度,到1000華氏度(538℃),其硬度為63.0HRC紅色。熱處理參數(shù):2250華氏度(1232℃)退火1025℉(552℃)的溫度,奧氏體轉(zhuǎn)變溫度。相比之下,T型15常規(guī)高速鋼,在類似情況下,紅色很難580HRC。

    為了證明Maxamet耐磨性,該公司作出了Maxamet和常規(guī)高速鋼的M - 4的對(duì)比測(cè)試:由旋轉(zhuǎn)的橡膠輪,到一間沙流測(cè)試材料。經(jīng)過一段特定時(shí)間內(nèi),Maxanet磨損量是9立方毫米的M - 4一十二立方毫米。 ?Cricible公司最近推出一個(gè)新的高速鋼粉末等級(jí)Rex121,其中合金含量:10%鎢,釩9.5%,9.0%,鈷,鉬5.0%,鉻4.0%,碳3.4%。該公司報(bào)告說,Rex121比粉末高速鋼(老問題,如RexT15 Rex76磨損和10 - V的電阻),高于50至100%。 ?此外,坩堝公司表示,Rex121紅色比Rex76剛性,在1200℉(650℃)高溫退火,在室溫硬度甚至仍然高達(dá)60HRC。據(jù)報(bào)道,Rex121取代傳統(tǒng)的鈷高速鋼,切割速度可提高25?50%。

    粉末高速鋼的合金成分可以更改為優(yōu)化該材料固有的韌性,或使高速鋼承受的壓力和磨損以上的硬質(zhì)合金以及適應(yīng)范圍。最低的碳含量似乎更好的工作表現(xiàn),并比較硬質(zhì)合金,高速鋼彎曲變大范圍的力量。按照“國(guó)際論壇高速鋼的規(guī)定,”提供的數(shù)據(jù),粉末高速鋼的抗彎(張力)強(qiáng)度不等,約2500Mpa到6000Mpa,而碳化物低強(qiáng)度,范圍和有關(guān)1250Mpa到2250Mpa。

    Enasteel公司的技術(shù)總監(jiān)赫尼Wisell說:“低碳最好的高速鋼的韌性。” 卡恩斯同意這個(gè)觀點(diǎn)。他還指出,普通高速如M - 3和M - 4,一個(gè)粉末冶金生產(chǎn)用鋼材,鋼錠過程的韌性會(huì)大大優(yōu)于同類產(chǎn)品的生產(chǎn)。

    然而,為了提高刀具壽命,鋼鐵工人要工作在另一個(gè)領(lǐng)域,即提高合金的內(nèi)容。增加合金成分還可以促進(jìn)改善硬紅材料,以便它能夠承受高溫和相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)沒有軟化?ǘ魉拐f:“隨著新的合金成分的發(fā)展,我們現(xiàn)在能夠提供性能接近高速鋼等硬質(zhì)合金刀具。這導(dǎo)致高速鋼合金含量高,可用于高速使用干切削一般的無(wú)能和場(chǎng)所一起。“卡恩斯說,粉末高速鋼的硬度,以滿足高的要求,比硬質(zhì)合金價(jià)格低廉,所以更加經(jīng)濟(jì)。工具制成的觀點(diǎn),高速鋼(特別是高速鋼粉末)容易磨。碳化物是辛苦的,不易磨損,而且對(duì)整體磨削。因?yàn)槟悴荒馨褳楦咚黉摰奶蓟,與退火硬度下降的方法,那么完成硬化,只有在完成研磨。必須使用該合金在所有研磨。

    許多工具也可以用來使用高速鋼碳化物生產(chǎn)。作為這種滾刀,沖頭,成型工具,水龍頭,立銑刀,各類銑床和滾動(dòng)輪。但不能說高速鋼和硬質(zhì)合金的競(jìng)爭(zhēng),一直是決定勝負(fù)。

    賴特指出,四年前有硬質(zhì)合金滾刀。當(dāng)時(shí)有人認(rèn)為,建立這樣復(fù)雜的形狀工具,沒有比非碳化物等。這種高速鋼制造商,以促進(jìn)新牌號(hào)的進(jìn)一步發(fā)展,使其能夠達(dá)到目前使用的硬質(zhì)合金滾刀加工中心。他還說:“在高速鋼碳化物傳統(tǒng)領(lǐng)域的進(jìn)步,我們正在開發(fā)更多的抗磨損,高紅硬性,高品位的新速度,試圖占領(lǐng)了一部分市場(chǎng)碳化物回來。”

    為了爭(zhēng)奪這一市場(chǎng),卡彭特公司進(jìn)行了比較試驗(yàn)滾齒,齒輪材料SAE2060鋼,滾刀材料Maxanet高速鋼和硬質(zhì)合金粉末。由于在較高的進(jìn)給速度的高速鋼滾刀工作,測(cè)試結(jié)果是:Maxanet齒輪滾刀切每小時(shí)105,硬質(zhì)合金切削滾刀每小時(shí)85。

    此外,形成工具,不銹鋼螺絲車床零部件領(lǐng)域,Maxanet工具重新打磨,每12曾經(jīng)是0.508毫米研磨能力,的T - 15常規(guī)高速鋼重量為每8小時(shí)的磨損小時(shí)所需時(shí)間,每次研磨1.016毫米能力。

    總之,賴特強(qiáng)調(diào),高速鋼和硬質(zhì)合金之間的競(jìng)爭(zhēng),除了外部用戶的最終受益者,包括制造商和硬質(zhì)合金刀具制造商。他說:“哪里有需求,有競(jìng)爭(zhēng),人們會(huì)覺得難以開發(fā)新的事物,取得成效。這將使我們都有進(jìn)步。

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