粉末高速工具钢

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高速工具钢(GB/T9943—1988)

高速工具钢(GB/T9943—1988)

(1)牌号和化学成分见表3-48。

表3-48高速工具钢的牌号和化学成分牌号化学成分(质量分数)(%)C Mn Si Cr V W Mo CoW18Cr4V O.70~O.8O.10~0.400.20~0.403.80~4.401.00~1.4017.50~19.00≤O.30W18Cr4VC05 0.70~O.80.10~O.40O.20~0.403.75~4.500.80~1.2017.50~19.000.40~1.004.25~5.75W18Cr4V 2Co8 0.75~O.85O.20~O.40O.20~0.403.75~5.001.80~2.4017.50~19.000.50~1.257.00~9.50W12Cr4V 5Co5 1.50~1.60O.15~0.40O.15~0.403.75~5.004.50~5.2511.75~13.00≤1.004.75~5.25W6Mo5Cr4V2 0.80~O.9O.15~0.40O.20~0.453.80~4.401.75~2.205.50~6.754.50~5.50CW6Mo5 Cr4V2 0.95~1.05O.15~0.40O.20~O.453.80~4.401.75~2.205.50~6.754.50~5.50W6Mo5Cr4V3 1.00~1.10O.15~O.400.20~0.453.75~4.502.25~2.755.00~6.754.75~6.50CW6Mo5 Cr4V3 1.15~1.25O.15~0.40O.20~O.453.75~4.502.75~3.255.00~6.754.75~6.50W2M09Cr4V2 0.97~1.050.15~O.40O.20~O.553.50~4.001.75~2.251.40~2.108.2~9.20W6M05Cr 4V2Co5 O.80~O.90.15~O.40O.20~O.453.75~4.501.75~2.255.50~6.504.50~5.504.50~5.50W7M04Cr 4V2C05 1.05~1.150.20~0.600.15~0.503.75~4.501.75~2.256.25~7.003.25~4.254.75~5.75W2M09Cr 4VC08 1.05~O.15~O.40O.15~O.653.50~4.250.95~1.351.15~1.859.00~10.007.75~8.751.15W9M03Cr4V O.77~O.870.20~0.40O.20~0.403.80~4.401.30~1.708.50~9.502.70~3.30W6M05Cr 4V2Al 1.05~1.200.15~O.400.20~O.603.80~4.401.75~2.205.50~6.754.50~5.50A10.80~1.20注:1.所有牌号钢的磷、硫含量均分别不大于0.030%。

粉末高速钢的应用ASP23ASP60ASP-30

粉末高速钢的应用ASP23ASP60ASP-30
具钢材产品描述:我铭港公司自1993年创办以来一直以质量第一为宗旨,目前所销售的进口钢材有1000多种.且做网上销售有多年,多年来我公司钢材已销往全国各地,主要销售日本,瑞典,奥国,德国,美国模具钢材,大致如:日本PX4 PX5 PDS-3 PDS-5 PAK90 PD555 PD613 SGT S50C SC5C SUS303 SUS304 SUS410 SUS420 SUS630 SCM440 SMC420 SUP9 SK3 SK4 SKD4 SKD5 SKD7 SKD8 SKD11 SKD12 SKD61 SKD62 SKH-9 SKH-51 SKH-55SKH57 SKH59 SKT4 SKS3 SKS41 SLD SLD8 SLD10 SM400A SNC815 SPHD SS41 SS330 SS400 SS490 S-Star GFA GOA GENA1 S-Star DAC DAC10 DAC45 DAC55 DEX20 DEX40 DEX60 DH21 DH31-S DH42 DH62 DHA1 DH2F DC11 DC53 DM FDAC YEM YEM-K YHD3 YHD27 YHD28 YHD45 YK30 YSS YXR3 YXR33 YXM1 YXM4 YXM42 MH51 MH85 NAK55 NAK80 NP8 NP9 ARK1 H3100 HAP10 HAP40 HAP72 HPM1 HPM2 HPM38 HPM50 HPM57 HPM77 瑞典 618S 618H 718 718S 718H S136 S136H 8407 8418 STAVAX ASP-23 ASP-30 ASP-60 UHB2311 RAMAX S ALVAR14 ASSAB88 DF3 DF2 ELMAX KM2 HMP41 HOTVAR V4 V10 ORO90 UHB20 UHB4006 UHB4462 UHB5752 UHB5860 UHB5919 UHB8159 UHB709 UHB8550 XW5 XW10 XW41 XW42 Q0R090 奥国A903 S500 S600 S709 S790 S705 S390PM S590PM S690PM M201 M202 M238 M261 M310 M238ESR W300 M330 M340 M461 W302 W303 W304 W321 W500 K100 K105 K110 K305 K340 K460 K600 K720 K990 VMRM300ESRM310ESR N100 N320 N540 N350 E116 E200 E220 E230 E400 F300 F530 V320 V155 V800 V820 德国 21NICRMO2 14NICR14 15CRNI6 20CRMO5 18CRNI8 55CR3 50CRV4 42CRMO4 34CRNIMO6 34CRALNI7 40CRNIMOA 638 2711 2316 2316H 2344 2379 2436 2510 2688 2738 1285 1292 2363 2767 2842 3207 1.3343 4125 1.7225 1.0037 1.1210 1.2101 1.1545 1.2080 1.2311 1.2312 1.2343 1.2365 1.2367 1.2550 1.2601 1.2606 1.2714 1.2840 1.2842 1.2885 1.3243 1.3247 1.3343 1.4006 1.4021 1.4034 1.4057 1.4313 1.4462 1.4542 1.4548 1.5752 1.5860 1.5919 1.6582 1.6523 1.7147 1.5920 1.7176 1.7225 1.7220 1.8509 1.8159 中国Cr12 Cr12MoV 6542 W18 W9 3Cr2W8V 15-40CrNiMo 15-42CrMo H13 20CrMnTi 30CrMnTi T8 T8A T10A T12 Y35CA Y12 Y15 Y20 Y30 Y40 美国P2 P3 P20 H11 H13 H10A F1 F2 F8 L2 L3 L6 M1 M2 M3 M4 M35 M42 M1008 M1020 W110 O1 O2 O6 L2 L3 T1 T15 S1 S7 D2 D3 D6 D7 A2 A3 A6 A8 A10 420 S7 1005 1018 1020 1035 1042 1050 1053 1069 1071 1086 1095 1018 13115 1513 1524 1548 1566 2024 2317 3135 3245 3450 4012 4024 4121 4130 4140 4150 4608 4715 4820 5015 5120 5052 5083 6061 6062 6115 6195 7055 7058 7072 7075 7260 8120 8620 8622 8742 9254 9260 A570.Gr.A K52440 此外,我铭港公司还设有加工光板的铣床和大水磨床及热处理真空炉,随时可帮厂家精料加工及热处理一条龙服务. 钨钢如:G1 G2 G3 G4 G5 G6 G7 G8 G9 G10 G11 V30 V40 D30 D40 D50 D60 KE11 SF-05 SF-15 SF-20 SF-30 SF-X K05 K10 K20 YG8 YG9 YG12 YG15 YG20 YG25 YG28 CD650 CD636 CD750 高速钢:SKH-9 SKH-51 SKH-55 M2 M3 M35 M42 ASP-23 ASP-30 V10 S600 S790 SKH2 SKH3 SKH4 SKH53 SKH52 SKH57 M41 T1 T4 T5 T15 T11343 T11344 T12001 T12004 T12005 T12015 T11302 T11313 T11307 T11323 W18CR4V CW6MO5CR4V2CO5 SKH10 铜料如:日本三宝红铜 银铜 紫铜 杯士铜 铬铜 铍铜 钨铜 合金铜 磷青铜 锡青铜 C5191 C3604 C3700 C3771 C3600 C2801 C1100 C52100 MM40 MM30 MOLDMAX C7521 C7200 C2720 C2200 C2100 C5191 H3100 C5050 C194 C19210 C1441 HPB59 HPB63

GT35钢-高韧性粉末高速钢的特性和应用

GT35钢-高韧性粉末高速钢的特性和应用

GT35钢-高韧性粉末高速钢的特性和应用(1)模具钢的特性新型含TiC硬质相的钢结硬质合金,是一种高韧性粉末高速钢,具有高耐磨粒磨损、、高韧性、高抗压强度,有较高的硬度和耐磨性,但不耐高温和腐蚀,淬火状态硬度69~73HRC,=1400~1800MPa,冲击韧性值6J/cm2。

强度σbb东莞弘超模具钢材钢结硬质合金是用粉末冶金的方法制造的铬钼合金钢,其中钢为黏结相,TIC为硬质相。

它的性能介于钢与硬质合金之间,可进行淬火等热处理,因此加工硬质合金方便,而硬质比钢却高很多。

具有硬质合金的高硬度、高耐磨性及高耐腐蚀性,又具有钢的加工性、锻压性、焊接性及热处理性。

⑵供货状态硬度38~46HRC。

⑶典型化学成分(质量分数,%)C0.5、Cr2.0、Mo2.0、余为Fe,硬质相TIC的含量约为35%。

⑷典型应用举例①可用于冷挤压模凹模,推荐硬度65~67HRC,模具寿命很高。

每打光一次凹模,可连续拉伸1000件工件。

而同样情况下,Cr12MoV 钢仅为数十件。

②可用于钢板冷冲模具,当批量大于100万件,被冲材料为δ<1mm的软态低碳钢板。

③含80%镍的特殊合金材料,在退火状态的硬度值为130HBS,极易与模具表面发生强烈的咬合,采用Cr12MoV钢(硬度为59~61HRC)制作的凹模,每拉伸十余件,模具表面就出现咬合拉毛现象;当使用特殊润滑剂以后,也只能拉伸数十件,只好将凹模卸下抛光,否则,将使工件拉毛;在采用CT35型钢结硬质合金制作凹模以后,硬度为65~67HRC,大大减少咬合倾向,每打光一次凹模,可连续拉伸近1000个工件。

④适用于各种冷挤、冷冲、冷镦和冷剪模具。

⑤镗杆、轧辊、液压工具及卡具、量具等。

⑥重载荷、形状复杂的大、中型模具。

刀具钢材之粉末钢

刀具钢材之粉末钢

刀具钢材之粉末钢Company Document number:WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT刀具钢材—粉末冶金钢粉末冶金钢材越来越成为刀具制作主流。

目前,美国、日本、瑞典、德国等钢材冶炼强国纷纷推出各种粉末钢,其中有很多都是刀具制作的上好材料。

比如:CPM-S30V以及演化出来的S35VN?S60V,S90V,CPM-154CM,CPM-D2,CPM-M4,CPM-3V20CV?以及M390......瑞典的RWL34、日本的YXR7......CPM-S30V:CPM?S30V是由Crucible?Materials公司生产的粉末不锈钢,研制者主要是Dick?Barber和Chirs?Reeve。

当然,很多刀匠都参与了其中的改进,包括Emerson,?Phil?Wilson,?Tom?Mayo,?Paul?Bos 等10余位着名的刀届人士。

专门为刀设计的钢材CPM?S30V的最大优势在于它的热处理稳定,次品率极低,研磨方便,和强度极高。

这和其中所用的高科技是分不开的。

CPM?S30V的均匀性是当时世界最好的,均匀性意味着稳定的性能和强度。

它是最早大规模应用于刀具制作的粉末冶金钢材之一,曾经引发过许多争论(主要集中在与BG42的性能之争)。

可以把它的出现看做是刀具行业另一个时代的开始。

个人认为它的出现注定是一次毁誉参半的尝试,但无疑是伟大的。

CPM-S35VN:或许是S30V的争议太大,或许是市场对S30V的不满,或许有其他什么原因,Crucible?Materials公司推出了S35VN,按照厂家的说法,S35VN的化学成分经过了调整,加入了铌。

因此,除了钒和铬的碳化物,钢材中会出现铌的碳化物。

由于部分钒的碳化物被铌的碳化物所取代,CPM?S35VN相比S30V而言,在不损失保持性的条件下,韧性提高了15%-20%。

韧性的提高可以使得刀刃的抗破损能力提高。

由于铌的碳化物和钒的碳化物在硬度和实际效果方面比铬的碳化物能够提供更好的保持性,因此CPM的不锈钢产品相比传统的高铬钢材具有更好的保持性。

钨钢 硬质合金 高速工具钢 合金工具钢

钨钢 硬质合金 高速工具钢 合金工具钢

钨钢硬质合金合金工具钢高速工具钢钨钢含钨的钢材钨钢制品中约含钨18%钨钢属于硬质合金,又称之为钨钛合金。

硬度为维氏10K,仅次于钻石。

正因如此,钨钢的产品(常见的有钨钢手表),具有不易被磨损的特性。

常用于车床刀具、冲击钻钻头、玻璃刀刀头、瓷砖割刀之上,坚硬不怕退火,但质脆。

属于稀有金属之列。

钨钢烧结成型就是将粉末压制成坯料,再进烧结炉加热到一定温度(烧结温度),并保持一定的时间(保温时间),然后冷却下来,从而得到所需性能的钨钢材料。

硬质合金硬质合金是以高硬度难熔金属的碳化物(WC、TiC)微米级粉末为主要成分,以钴(Co)或镍(N i)、钼(Mo)为粘结剂,在真空炉或氢气还原炉中烧结而成的粉末冶金制品。

ⅣB、ⅤB、ⅥB族金属的碳化物、氮化物、硼化物等,由于硬度和熔点特别高,统称为硬质合金。

下面以碳化物为重点来说明硬质含金的结构、特征和应用。

ⅣA、ⅤA、ⅥA族金属与碳形成的金属型碳化物中,由于碳原子半径小,能填充于金属品格的空隙中并保留金属原有的晶格形式,形成间充固溶体。

在适当条件下,这类固溶体还能继续溶解它的组成元素,直到达到饱和为止。

因此,它们的组成可以在一定范围内变动(例如碳化钛的组成就在TiC0.5~TiC之间变动),化学式不符合化合价规则。

当溶解的碳含量超过某个极限时(例如碳化钛中Ti︰C=1︰1),晶格型式将发生变化,使原金属晶格转变成另一种形式的金属晶格,这时的间充固溶体叫做间充化合物。

金属型碳化物,尤其是ⅣB、ⅤB、ⅥB族金属碳化物的熔点都在3273K以上,其中碳化铪、碳化钽分别为4160K和4150K,是当前所知道的物质中熔点最高的。

大多数碳化物的硬度很大,它们的显微硬度大于1800kg•mm2(显微硬度是硬度表示方法之一,多用于硬质合金和硬质化合物,显微硬度1800kg•mm2相当于莫氏一金刚石一硬度9)。

许多碳化物高温下不易分解,抗氧化能力比其组分金属强。

碳化钛在所有碳化物中热稳定性最好,是一种非常重要的金属型碳化物。

高速钢HSS

高速钢HSS

高速钢1. 概述高速钢High Speed Steels又名风钢或锋钢,意思是淬火时即使在空气中冷却也能硬化,并且很锋利。

它是一种成分复杂的合金钢,含有钨、钼、铬、钒、钴等碳化物形成元素。

合金元素总量达10~25%左右。

它在高速切削产生高热情况下(约500℃)仍能保持高的硬度,HRC 能在60以上。

这就是高速钢最主要的特性——红硬性。

而碳素工具钢经淬火和低温回火后,在室温下虽有很高的硬度,但当温度高于200℃时,硬度便急剧下降,在500℃硬度已降到与退火状态相似的程度,完全丧失了切削金属的能力,这就限制了碳素工具钢制作切削工具用。

而高速钢由于红硬性好,弥补了碳素工具钢的致命缺点,可以用来制造切削工具。

高速钢的热处理工艺较为复杂,必须经过退火、淬火、回火等一系列过程。

退火的目的是消除应力,降低硬度,使显微组织均匀,便于淬火。

退火温度一般为860~880℃。

淬火时由于它的导热性差一般分两阶段进行。

先在800~850℃预热(以免引起大的热应力),然后迅速加热到淬火温度1190~1290℃(不同牌号实际使用时温度有区别),后油冷或空冷或充气体冷却。

工厂均采用盐炉加热,现真空炉使用也相当广泛。

淬火后因内部组织还保留一部分(约30%)残余奥氏体没有转变成马氏体,影响了高速钢的性能。

为使残余奥氏体转变,进一步提高硬度和耐磨性,一般要进行2~3次回火,回火温度560℃,每次保温1小时。

(1)生产制造方法:通常采用电炉生产,近来曾采用粉末冶金方法生产高速钢,使碳化物呈极细小的颗粒均匀地分布在基体上,提高了使用寿命。

(2)用途:用于制造各种切削工具。

如车刀、钴头、滚刀、机用锯条及要求高的模具等。

2. 主要生产厂我国上钢五厂、河冶科技是生产高速钢的主要生产厂。

3. 主要进口生产国家我国主要从日本、俄罗斯、德国、奥地利、法国、乌克兰、巴西等国进口。

4. 种类有钨系高速钢、钼系高速钢和钴系高速钢三大类。

钨系高速钢有W 18 CR 4 V,钼系高速钢有W 6 Mo 5 Cr 4 V 2 ,钴系高速钢有W6Mo 5Cr 4 V 2Co5、W 2 Mo 9 Cr 4 V Co 8等。

简析高速钢与粉末高速钢

简析高速钢与粉末高速钢

简析⾼速钢与粉末⾼速钢简析⾼速钢与粉末⾼速钢⼀、⾼速钢⾼速钢⼜名风钢或锋钢,意思是淬⽕时即使在空⽓中冷却也能硬化,并且很锋利。

它是⼀种成分复杂的合⾦钢,含有钨、钼、铬、钒、钴等碳化物形成元素。

合⾦元素总量达10~25%左右。

它在⾼速切削产⽣⾼热情况下(约500℃)仍能保持⾼的硬度,HRC能在60以上。

这就是⾼速钢最主要的特性——红硬性。

⽽碳素⼯具钢经淬⽕和低温回⽕后,在室温下虽有很⾼的硬度,但当温度⾼于200℃时,硬度便急剧下降,在500℃硬度已降到与退⽕状态相似的程度,完全丧失了切削⾦属的能⼒,这就限制了碳素⼯具钢制作切削⼯具⽤。

⽽⾼速钢由于红硬性好,弥补了碳素⼯具钢的致命缺点,可以⽤来制造切削⼯具。

热处理⼯艺:⾼速钢的热处理⼯艺较为复杂,必须经过退⽕、淬⽕、回⽕等⼀系列过程。

退⽕的⽬的是消除应⼒,降低硬度,使显微组织均匀,便于淬⽕。

退⽕温度⼀般为860~880℃。

淬⽕时由于它的导热性差⼀般分两阶段进⾏。

先在800~850℃预热(以免引起⼤的热应⼒),然后迅速加热到淬⽕温度1190~1290℃(不同牌号实际使⽤时温度有区别),后油冷或空冷或充⽓体冷却。

⼯⼚均采⽤盐炉加热,现真空炉使⽤也相当⼴泛。

淬⽕后因内部组织还保留⼀部分(约30%)残余奥⽒体没有转变成马⽒体,影响了⾼速钢的性能。

为使残余奥⽒体转变,进⼀步提⾼硬度和耐磨性,⼀般要进⾏2~3次回⽕,回⽕温度560℃,每次保温1⼩时。

⼆、粉末⾼速钢粉末冶⾦⾼速钢,简称粉末⾼速钢,或PM ⾼速钢。

采⽤粉末冶⾦⽅法(雾化粉末在热态下进⾏等静压处理)制得致密的钢坯,再经锻、轧等热变形⽽得到的⾼速钢型材,简称粉末⾼速钢。

粉末⾼速钢组织均匀,晶粒细⼩,消除了熔铸⾼速钢难以避免的偏析,因⽽⽐相同成分的熔铸⾼速钢具有更⾼的韧性和耐磨性,同时还具有热处理变形⼩、锻轧性能和磨削性能良好等优点。

粉末⾼速钢中的碳化物含量⼤⼤超过熔铸⾼速钢的允许范围,使硬度提⾼到HRC67以上,从⽽使耐磨性能得到进⼀步提⾼。

粉末高速工具钢

粉末高速工具钢

粉末高速工具钢杨秋((辽宁工程技术大学材料科学与工程学院阜新123000)摘要: 粉末高速钢是通过特殊方法把高速钢微细粉末成形并烧结而制成的高速钢材产品,简称PMHSS粉末高速钢具有碳化物颗粒细小、夹杂物含量少、分布均匀等的显微组织特点,使高速钢的抗弯强度、硬度和切削性能得到了显著提高。

关键词: 综述;粉末高速钢;研究趋势;进展1 PM HSS钢种开发2.1第一代PM HSs上世纪70 年代工业化生产的PM Hss 由美国Crucible 厂和瑞典Stora 厂(现属法国Erasteel 公司)相继投产,此为第一代的PM粉末高速工具钢HSS第一代PM HSS生产者使用1-2 t的中间钢包,其钢材夹杂物含量相当电弧炉+U'钢包精炼钢的水平,但是第一代PMHSS勺抗弯强度较普通熔炼高速钢提高了约1倍。

2.2第二代PM HSS继第一代PM HSS之后,各生产厂对设备和生产工艺进行了改进和更新,谓ESH技术就是带有电渣加热和吹Ar 设备的中间钢包系统, 2 个石墨电极浸入碱性电渣内。

电流通过钢水表面的活性渣产生热量,可保证 3 h 内高速钢钢水雾化过程中温度稳定,又可使钢水脱硫、脱氧。

同时自钢包底吹Ar 搅拌,使中间钢包钢水温度均匀化,又促进钢水净化反应。

采用ESH方法生产的PM HSS称为第二代PMHSS其产品商标也改为ASP2000系列(如ASP 2030,以前第一代称ASP 30),它比第一代的PM HSSi冈材更为纯净,非金属夹杂物含量可减少90%,淬回火后的钢材韧性可提高20%。

钢材的质量和性能对化学成分的波动非常敏感,通常要求成分的波动范围愈小愈好。

第二代钢较第一代钢达到了更高的技术水平,成分波动范围比第一代缩小近50%。

此外,第二代PMHSS ASP 2000系列钢材的纵向与横向抗弯强度相差较小约为22% -32 %,而普通熔炼HSS(M2 M42)的相应值达200 %以上,并随钢材直径而变化,直径愈大,纵向和横向抗弯强度相差值也愈大。

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粉末高速工具钢
杨秋
((辽宁工程技术大学材料科学与工程学院阜新123000)
摘要:粉末高速钢是通过特殊方法把高速钢微细粉末成形并烧结而制成的高速钢材产品,简称PM HSS。

粉末高速钢具有碳化物颗粒细小、夹杂物含量少、分布均匀等的显微组织特点,使高速钢的抗弯强度、硬度和切削性能得到了显著提高。

关键词:综述;粉末高速钢;研究趋势;进展
1 PM HSS钢种开发
2.1第一代PM HSs
上世纪70年代工业化生产的PM Hss由美国Crucible厂和瑞典Stora厂(现属法国Erasteel公司)相继投产,此为第一代的PM粉末高速工具钢HSS。

第一代PM HSS生产者使用1-2 t的中间钢包,其钢材夹杂物含量相当电弧炉+U'钢包精炼钢的水平,但是第一代PMHSS的抗弯强度较普通熔炼高速钢提高了约1倍。

2.2第二代PM HSS
继第一代PM HSS之后,各生产厂对设备和生产工艺进行了改进和更新,谓ESH技术就是带有电渣加热和吹Ar设备的中间钢包系统,2个石墨电极浸入碱性电渣内。

电流通过钢水表面的活性渣产生热量,可保证3 h内高速钢钢水雾化过程中温度稳定,又可使钢水脱硫、脱氧。

同时自钢包底吹Ar搅拌,使中间钢包钢水温度均匀化,又促进钢水净化反应。

采用ESH方法生产的PM HSS称为第二代PMHSS,其产品商标也改为ASP2000系列(如ASP 2030,以前第一代称ASP 30),它比第一代的PM HSS钢材更为纯净,非金属夹杂物含量可减少90%,淬回火后的钢材韧性可提高20%。

钢材的质量和性能对化学成分的波动非常敏感,通常要求成分的波动范围愈小愈好。

第二代钢较第一代钢达到了更高的技术水平,成分波动范围比第一代缩小近50%。

此外,第二代PMHSS ASP 2000系列钢材的纵向与横向抗弯强度相差较小约为22%-32%,而普通熔炼HSS(M2、M42)的相应值达200%以上,并随钢材直径而变化,直径愈大,纵向和横向抗弯强度相差值也愈大。

这一点正是大尺寸、高应力刀具使用PM HSS的理由之一。

2.3第三代PM HSS
第三代PM HSS无论是产品质量还是物理化学性能都比前两代PM HSS有很大的提高,它也是目前PM HSS生产厂的主流产品。

第三代PM HSS采用最大的8t中间钢包及ESH技术,利用电磁搅拌来替代吹自炉底的微弱心气流进行钢水搅拌,气雾喷粉装置的喷嘴位置也由紧接钢包渗孔的喷雾室顶部,改到了喷雾室顶侧面。

这些技术的改革大大提高了PM HSS的性能,简化了工艺,提高了生产效率。

2.4新型PM HSS
近几年,一家日本公司开发出了一种新型粉末冶金高速钢,其硬度可达到70-75 HRC。

这种钢于 550-560℃下经多次回火后.在1 170℃的高温下,硬度最低可达到70 HRC。

另外,还具有良好的耐磨性。

这种钢的化学成分(质量分数)为:铬lO.5%、钨 9.5%、钼6.5%、碳3.3%,其余为Fe。

该钢种在刀具和热加工设备方面体现了其特殊用途。

据美刊报道美国Cmeible材料公司研制出一种新的CPM Rex 121含钒钴量较高的粉末冶金高强工具钢,并且已大量面市。

据该公司称,这种新型钢的特点是结合了任何一种高速钢的高耐磨性、可达更高标准的硬度和热硬度值。

据称,这种钢的热硬性优势就在于其切削速度比其含钴高速钢提高25%-50%。

而且在如此高的速度下,具有更大的耐磨性使其仍可保持一种锐利刃口。

据报导,碳含量为1.25%-2.30%的粉末高速钢,用氮置换0.4%-0.6%的碳后,韧性提高约3倍,耐热粘性提高2倍,耐磨损性提高1.2倍,用这种材料制成的切削工具比以往产品寿命提高2-3倍。

3 PM HSS制备技术的发展
PM HSS的制备工艺与普通高速钢的制备工艺不同,熔化的钢水不是直接注入铸模,而是利用高压气体(如氮气)或高压水对其进行雾化,雾化后获得的金属液滴迅速冷却为细小的粉末P41(直径小于1mm),称为雾化高速钢粉末,由于钢水溶液中的碳化物在快速冷却过程中来不及沉淀和形成团快,因此获得的粉末中碳化物颗粒细小且分布均匀,将雾化高速钢粉末进行成形和固结便制得PM HSS制品,常见的制备技术有:热等静压技术、冷压烧结技术、喷射成形技术等。

3.1热等静压法
热等静压法(HIP)技术【151生产PM HSs工艺是利用氮气雾化制取高速钢粉末,然后将粉末装入钢包套,经脱气、密封成为粉锭,经热等静压机压实成与粉末成分相同、相对密度接近100%的粉末冶金高速钢锭(材)。

其基本工艺流程是:气体雾化法-÷粉末_+配料装套_热等静压_PM Hss。

这种生产工艺设备投资大、技术难度高,且热等静压后视最终尺寸
要求进行锻、轧加工,但产品质量好,也是现在最为成熟的工业生产工艺。

早在20世纪60年代,美国Crucible公司就开始筹建雾化法制粉和热等静压致密化粉末冶金高速钢的车间,并于1971年投产量1200t。

3.2模压烧结技术
这是一种传统的粉末冶金制品生广方法。

该方法采用水雾化法制粉,制得的粉末经筛选分级、还原退火,用冷模压制成形,然后在保护气氛或真空条件下烧结致密化,生产出接近最终形状的粉末冶金高速钢预形坯嗍。

其工艺流程是:水雾化法一粉末_+退火_+冷压成形_+烧结_÷PM HSS。

水雾化粉末的冷凝速度比气雾化快,颗粒呈不规则形状,故其压坯具有良好的保形能力,但氧含量偏高。

这种粉末用冷压成形,经过烧结达到致密化,其技术关键在于粉末的脱氧处理和烧结温度的合理选择及控制。

烧结温度低则达不到高的致密度,温度过高又会引起颗粒界熔化过量,碳化物颗粒长大及晶粒粗化,因此适宜的温度范围很窄,难以准确控制明。

英国Powdrex公司从事水雾化烧结高速钢的生产至少有20年历史,其专利遍及英、美、德、日的许多生产厂家,德国的Krobsoge公司和印度的BISL公司均采用此工艺。

不过,烧结高速钢的品种目前还仅限于AIsL标淮范围内,如M2、M42Si、T15、M42等。

3.3喷射成形技术
该技术的基本原理是:采用高压惰性气体将金属液流雾化成细小弥散的熔滴,熔滴在高速气体的作用下冷却成过冷态,将这些过冷熔滴在完全凝固前沉积到具有一定形状的收集器上,通过改变熔滴射流、沉积器的相对位置和沉积器的形状及运动形式可以得到锭(柱)、管(环)、板(带)等各种形状的半成品坯件嗍。

其工艺示意图如图1所示。

喷射成形工艺具有能制备偏析小、颗粒细小、致密度高的材料,简化工艺,降低成本等的优点。

铸造及粉末冶金等工艺是无法比拟的。

该工艺在多种合金材料的开发上取得了巨大成功,在钢铁材料应用上也取得了重大突破,研究材料范围日益扩大。

喷射成形的发展大致经历了以下几个阶段:学术思想的提出及工艺的初步成形(1968-1974年);实用合金系统的实验研究(1975-1984年);工艺优化和雾化沉积机理的研究(1984-1992年);雾化技术规模的扩大与产业化(1992-1998年);产业规模和研究材料的进一步扩大拓宽(1998年至今)。

4结束语
从PM HSS的研制进展与研究动向中,可以看出钢种的开发、设备的更新以及工艺的成熟进步是PM HSS进军工具钢领域的资本与支柱。

PM HSS工艺技术随着粉末冶金技术日新
月异的发展,将会涌现出一系列新技术、新工艺,如粉末冶金注射成形、热压成形、流动热压成形、高速压制成形、微波烧结、烧结硬化等。

PM HSS工艺技术正朝着高致密化、高性能化、集成化和低成本化等方向发展。

PM HSS工艺技术在巨大的设备更新投资和科研经费的支持下PM HSS技术在不断发展,促使PM HSS在工具钢领域将占有更大的市场份额。

为机械和冶金等行业解决了部分材料难加工或不可加工的屏障,使其有了更广阔的发展空间和更快的发展速度。

参考文献
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