分析粉末冶金高速钢制造工艺
粉末冶金高速钢标准
粉末冶金高速钢标准：材料科学与工程的新里程碑一、引言粉末冶金技术是一种独特的金属制备工艺，它利用金属或合金粉末作为原料，通过压制、烧结等步骤，制造出具有特定形状和性能的金属制品。
近年来，随着科技的飞速发展，粉末冶金技术已被广泛应用于各个领域，特别是在制造高速钢等高性能金属材料方面，显示出巨大的潜力。
本文将深入探讨粉末冶金高速钢的标准，阐述其制备工艺、性能特点及应用领域，并展望其未来发展前景。
二、粉末冶金高速钢的制备工艺粉末冶金高速钢的制备过程主要包括原料粉末制备、压制成型和烧结致密化三个阶段。
在原料粉末制备阶段，选用高纯度的铁、碳、钨、钼等元素粉末作为原料，经过精确配比和混合，制备出具有特定成分的合金粉末。
压制成型阶段是将合金粉末放入模具中，施加高压使其成型为所需形状的坯件。
最后，在烧结致密化阶段，将坯件在高温下进行烧结，使粉末颗粒间发生扩散和结合，形成致密的金属结构。
三、粉末冶金高速钢的性能特点与传统的熔炼高速钢相比，粉末冶金高速钢具有一系列优越的性能特点。
首先，由于制备过程中原料粉末的精确配比和混合，使得合金成分更加均匀，从而提高了材料的力学性能和耐磨性。
其次，粉末冶金工艺可以有效地控制材料的微观结构，细化晶粒，消除偏析，提高材料的强度和韧性。
此外，粉末冶金高速钢还具有高硬度、高热导率和良好的切削性能等特点。
四、粉末冶金高速钢的应用领域由于粉末冶金高速钢具有优异的性能特点，因此被广泛应用于各个领域。
在机械制造行业中，它常被用作切削工具、模具和齿轮等高性能零件的材料。
在汽车工业中，粉末冶金高速钢可用于制造发动机零件、传动系统和刹车系统等关键部件，提高汽车的安全性和使用寿命。
在航空航天领域，粉末冶金高速钢因其高强度、高韧性和良好的耐腐蚀性而被用于制造飞机发动机叶片、涡轮盘等高温部件。
五、粉末冶金高速钢标准的制定与发展随着粉末冶金技术的不断发展，为确保产品质量和性能的稳定，制定相应的标准显得尤为重要。
m390标准
m390标准M390是一种高品质的粉末高速钢，也被称为PM390或AISI M390。
这种钢材具有优异的耐磨性和韧性，适用于制造需要高耐久性和高性能的工具和机器零件。
下面将对M390标准进行详细说明。
一、M390钢的化学成分M390钢是一种含碳量较低的粉末冶金高速钢，其化学成分主要包括碳、硅、锰、磷、硫、铬、钨和钒等元素。
其中，碳含量为0.28%-0.35%，硅含量为0.20%-0.50%，锰含量为0.40%-0.65%，磷含量为≤0.03%，硫含量为≤0.03%，铬含量为11.50%-13.50%，钨含量为7.50%-9.50%，钒含量为1.75%-2.25%。
此外，M390钢还添加了少量的铝和氮元素，以提高其硬度和耐磨性。
二、M390钢的性能特点M390钢具有以下性能特点：1．高硬度：M390钢经过粉末冶金高速钢处理后，具有很高的硬度和硬度均匀性，硬度可达HRC67以上。
2．高耐磨性：由于M390钢含有大量的铬、钨和钒等元素，因此具有优异的耐磨性，适用于制造切削工具、钻头、刀具和模具等。
3．韧性好：M390钢的韧性较好，不易开裂，适用于制造承受重载和冲击的机器零件。
4．热处理变形小：M390钢在高温下进行热处理时，由于其组织均匀，所以变形很小，适用于制造高精度和高光洁度的工具和机器零件。
5．可加工性好：M390钢的可加工性较好，可以进行铣、钻、车、磨等加工操作。
三、M390钢的应用领域M390钢适用于制造以下领域的工具和机器零件：1．切削工具：M390钢可以制造铣刀、车刀、钻头等切削工具，适用于加工各种钢材、铸铁和有色金属等。
2．模具：M390钢可以用于制造冷冲模、拉伸模和塑料模等模具，具有较长的使用寿命和良好的耐磨性。
3．刀具：M390钢可以制造各种高速切削刀具，如钻头、铣刀、车刀等，适用于加工难加工材料和高精度加工要求。
4．机器零件：M390钢可以用于制造承受重载和冲击的机器零件，如曲轴、齿轮、轴销等，具有较好的韧性和抗疲劳性能。
粉末冶金高速压制技术的原理、特点及其研究进展
粉末冶金高速压制技术的原理、特点及其研究进展粉末冶金高速压制技术是一种重要的金属材料制备技术，它通过高速冲击和压缩粉末颗粒，将其迅速烧结成固体材料。
该技术具有独特的原理和特点，并在过去几十年中得到了广泛的研究和应用。
本文将从原理、特点以及研究进展三个方面对粉末冶金高速压制技术进行深入探讨。
一、原理粉末冶金高速压制技术是通过将金属或合金的粉末颗粒置于模具中，并在极短的时间内施加高压力，使得颗粒之间发生塑性变形和结合。
其主要原理可以归纳为以下几个方面：1.1 高速冲击在高速压制过程中，模具以极快的速度向下运动，使得模具与待加工材料之间产生剧烈碰撞。
这种高速冲击能够使得颗粒之间发生变形，并且加快了结合过程。
1.2 高温效应在高温下进行压制可以提供更好的塑性变形能力，使得粉末颗粒能够更好地结合。
此外，高温还可以促进晶粒的生长和再结晶，进一步提高材料的力学性能。
1.3 界面扩散在高速压制过程中，颗粒之间会发生扩散现象。
界面扩散可以使得颗粒之间的接触面积增大，并且在界面处形成更强的结合。
此外，界面扩散还可以促进晶粒的再结晶和生长。
1.4 塑性变形在高速压制过程中，颗粒会发生塑性变形，并且与周围颗粒发生冷焊接触。
这种塑性变形可以使得颗粒之间产生更强的结合，并且提高材料的密度和力学性能。
二、特点与传统冶金加工方法相比，粉末冶金高速压制技术具有以下几个特点：2.1 高效快速由于采用了高速冲击和压缩技术，这种方法具有快速、高效的特点。
一般情况下，整个过程只需要几十毫秒到几秒钟即可完成。
2.2 高质量由于采用了高温和高压力的条件，粉末冶金高速压制技术可以获得高密度和均匀的材料。
此外，由于塑性变形和界面扩散的作用，材料的结合强度也得到了显著提高。
2.3 复杂形状粉末冶金高速压制技术可以制备各种复杂形状的金属零件。
由于采用了模具，可以根据需要设计出各种形状和尺寸的零件。
2.4 节约能源与传统冶金加工方法相比，粉末冶金高速压制技术具有节约能源的优势。
粉末冶金高速钢的特性、热处理工艺及应用
$%!&’ 为代表的新型淬火介质逐渐被推广应用，它不仅 具有良好的冷却特性，而且与油相比还具有安全可靠、 无火灾隐患的特点，所以受到众多企业的欢迎。 在应用的初期， $%!&’ 反映出的效果非常良好，但 随着时间的推移，这种水溶性淬火介质的缺点也开始暴 露出来，那就是它的老化问题。因水溶性淬火介质老化 引发的质量问题曾频繁出现，造成了许多无法挽回的损 失。某机车厂 !""& 年因淬火介质老化造成的材料毛坯 损失就在 &" 万元以上，中频淬火也出现大量表面淬火 裂纹。
几个国家的粉末冶金高速钢牌号、成分及热处理工艺
表 " 三代粉末冶金高速钢的制备技术与性能
类别 普通高速钢 项目 制备技术 特性 冶炼铸锭锻轧 第一代粉末冶金高速钢 ;4<=> .1 )-制粉热等静压烧结 第二代粉末冶金高速钢 ?-) .1 )-电渣加热法 ?-) 技术 第三代粉末冶金高速钢 @A<BCD;1.1 )-在 ?-) 技术基础上作数 项改进形成 @A<BCD;1法
物颗粒细小而均匀，一般为 % ( )! 最大尺寸不超过 & （ ，这就大大提高了钢的强度和韧性。 #! &） #" 粉末冶金高速钢的性能和特点 粉末冶金的特殊冶炼方法与普通高速钢相比，具有 更优异的性能和特点 （ 见表 %） 。
表 ! 粉末冶金高速钢与普通高速钢的性能对比
钢种 普通高速钢 项目 特性 碳 化 物 颗 粒 粗 大， 最大 直 径 尺 寸 可 达 *" &， 分 布 不 匀 有 ! 堆集 碳化物颗粒细 小， 一 般 为 % ( ) &，最 大 直 径 尺 ! 寸小 于 # &， 且 分 ! 布十分均匀 消除了共晶碳化 物的不均匀性 无偏析 可提高合金元素 含量，不 会 引 起 碳 化物颗粒粗化和成 分 偏 析， +、 ,-、 ./、 0、 .- 等 主 要 合金元素含量可高 达 *"’ 左右，碳化 钒 含 量 可 高 达 %*’ ，含 碳 量 最 高 !2*1’ 合金元素和碳化 物含 量 增 加，提 高 钢的 硬 度 和 耐 磨 性，不 影 响 钢 的 加 工性，其 车 削 和 磨 削性 好，无 需 锻 轧 加工 各 向 同 性，具 有 高 强 度、 高 硬 度、 高 耐 磨 性、 高 韧 性，适 用 于 高 冲 击 性、大 切 削 量 和 断 续切削加工 ## ( $!34. 粉末冶金高速钢
粉末冶金生产工艺流程
粉末冶金生产工艺流程
粉末冶金生产工艺流程可以分为原料、粗破碎、粉碎、精研磨四个步骤。
1、原料处理：根据产品成分和要求，选择所需原料，包括原料金属以及一些合金等杂质物质，采用气液包覆设备进行颗粒原料的气液覆盖，以获得更好的粉末冶金混合物，确保原物料金属以及各种合金之间的科学比例。
2、粗破碎：经过气液覆盖的原料金属粒子，要经过粒度调整，将粒度较大的材料粗破碎成小颗粒，采用铣削机和搅拌机将其破碎，根据不同的粉末种类，可以将要生产的粉末经过细磨机对其细碎，以便提升加工的精度。
3、粉碎：粉碎是粉末冶金最为关键的一步，根据粉末粒度要求，使用不同类型的粉碎机，将粒度较小的材料研磨成需要的粒径规格，以获得最佳性能和性能表现。
4、精研磨：经过粉碎后，粉末会出现颗粒状分布和残留，对最终成型的影响较大，采用精研磨设备对其进行精细处理，粗破碎、粉碎和精研磨，经过一定工艺流程后，以获得完美的粉末及材料以便后续粉末冶金加工。
粉末冶金高速钢刃具加工工艺研究
ｌ概 述
粉末冶 金高速 钢刀具 材料 以其优 异的 物理力学性能和切 削性 能 ， 在高速切 削领域 以及加工某些难加工材料方面 ， 有其特殊的 优点 。 粉末冶金高速钢刀具材料具有很高的 硬度 、 高耐磨性 、 耐 热性等优 良 能 ， 因而它 广泛应用于切削加工领域 。 随着 高性能粉 末冶 金高速 钢在切 削加 工领域 的 日益广泛应用 ， 如何 降低 粉末冶金 高速钢刀具 在复 杂切削条件 下的摩擦磨损 、 提高粉末冶 金高速钢刀具 的综 合性能 ， 降低 刀具 成本 ， 改善工 件加 工质量 ， 是 目前粉末 冶金 高速 钢作为刀具材料研 究的首要 问题 。 本 文通过实践和理论相结合 ， 介 绍 了粉末 冶 金高 速钢 刀具的制造工 艺 ， 降低 刀具使用成 本 和提高刀具 的使用寿命 的有效方法 。
２研究的 目的及意义
金高速钢 刀具 制作的关键 ， 选择好 的粉末冶 金 高速 钢棒料 ， 满足刀具制备后 的各项使用 性 能是 必要的组成部份 ， 棒料 的质量直接影 响刀具 的性能 ， 所 以在加工 刀具前应对棒料 进行性 能试验检测 ， 具体内容如下 ： （ １ ） 抗弯强度 ； （ ２ １ 维 氏硬度 ； （ ３ ） 断裂韧性 ： 直接压痕法 ， 采用测抗弯强 度断裂后 的试样 测 显微 硬度 ； （ ４ １ 导热 系数 ； （ ５ 讳 才 料显微结构 观 察： 采用 Ｓ Ｅ Ｍ （ 扫描 电子显微镜） 、 Ｔ Ｅ Ｍ （ 透 射电 子显微镜 ） 、 Ｈ Ｒ Ｅ Ｍ（ 高分 辨率透射 电子显微 镜博 仪 器观察 材料 的显微结构 ； 对性 能较好 的试样进 行 ｘ射线衍射试 验 ，定性／ 定量测 定化合物成分 ， 测定材料 的相组成 。 ５整体粉末冶金高速钢立铣刀制造工
粉末冶金高速钢
雾化制粉就是将熔融的高速钢水通过中间漏包，流经专门喷嘴，使用高压高纯惰性气体（Ar或N2）喷射钢水 流，使其雾化成细小液滴，冷却后收集起来，由于液滴很细，热容量小，故冷却速度极快，可达一千～十万℃/s。 在高速冷却下，一次共晶碳化物来不及长大，从而可得到无宏观碳化物偏折的高速钢粉末。
(2)磨削加工性好。由于碳化物细小均匀，粉末冶金高速钢磨削加工性好，钒质量分数为5%的粉末冶金高速 钢的磨削加工性相当于钒质量分数为2%的熔炼高速钢，磨削效率比熔炼高速钢高2～3倍，磨削表面粗糙度显著减 小。
(3)能制造超硬高速钢。在化学成分相同的情况下，与熔炼高速钢相比，粉末冶金高速钢的常温硬度能提高 1～1.5HRC，热处理后硬度可达67~70HRC，600℃时的高温硬度比熔炼高速钢高2～3HRC。应用粉末冶金高速钢的 新工艺，可在现有高速钢中加入高碳化物（TiC和NbC），制造出超硬高速钢新材料。
粉末冶金高速钢
通过高压惰性气体而得到的细小的高速钢粉末
01 简介
03 优点
目录
02 工艺流程 04 应用
基本信息
粉末冶金高速钢是指通过高压惰性气体或高压水雾化高速钢水而得到的细小的高速钢粉末，然后在高温、高 压下压制成形，再经烧结而成的高速钢。
简介
简介
粉末冶金高速钢T15工业制备技术
ｏ ｚ ｔｏ ＨＩ ｍｉ ａ ｉ ｎ， Ｐ＋ ｆ ｉｈ ｆ ｒ ｉ ｇ ｗａ ｎ ｅ ｔ ａ ｅ ． Ｂｙ ｒ ａ ｏ ａ ｌ ｏ ｔｏ ， １ ｔ ｘ ｇ ｎ ｉ ｓ ｏ ｇ ｎ ｓ ｉｖ ｓｉ ｔ ｄ ｎ ｇ ｅ ｓ ｎ ｂ ｅ ｃ ｎ ｒ ｌ Ｔ ｗｉｈ ｏ ｙ ｅ ５
第 １ ８卷 第 ５ 期 ２０ ０ ８年 １ Ｏ月
粉 末 冶 金 工 业
ＰＯＷ ＤＥＲ ＥＴＡＬＬＵＲ ＧＹ Ｎ ＤＵＳ Ｍ Ｉ ＴＲＹ
Ｖｏ ． ８ ＮＯ ５ １１ ．
０ ｃ． ２ ８ ｔ ００
粉 末 冶 金 高 速 钢 Ｔ１ 业 制 备 技 术 ５工 ０ ０ １ （ 泰 科 技 股 份 有 限公 司 ， 京 安 北
摘
要 ： 照母合 金精 炼 ＋ 氮气 雾化制 粉 ＋热等 静压 ＋精 锻 的工 艺路 线 ， Ｔ１ 按 以 ５为 研 究对 象，
探 索研 究 了粉 末 冶金 高速 钢 的 工业制 备过 程 。通过 工 艺控 制 ， 获得 氧 含 量 小于 １ ０ ０ ， ５ ×１ ～ 晶
粒度 大 于 １ １级 ， 化 物 尺 寸 ２ ４ ｍ， 度 ６ 碳 — 硬 ７ ＨＲＣ， 弯强 度 ４ ０ Ｐａ的 性 能 。 抗 ４ ０Ｍ
关 键词 ： 末 冶金 高速钢 ； 粉 气雾化 制粉 ； 等静压 ； 热 精锻
中图分 类 号 ： １ ５ １ ＴＦ ２ ． 文献标 识码 ： Ａ
Ｋｅ ｒ ｓ ＰＭ ｉ ｈ ｓ ｅ ｄ ｓ ｅ ｌ ｇ ｓ ａ ｏ ｉａ ｉ ｎ； Ｉ ｆ ｉｈ ｆ ｒ ｉ ｇ ｙ ｗｏ ｄ ： ｈｇ ｐ ｅ ｔｅ ； ａ ｔ ｍ ｚ ｔ ｏ Ｈ Ｐ； ｉ ｓ ｏ ｇ ｎ ｎ
粉末 冶金 高速 钢 是 在 铸 造 高 速 钢 的基 础 上 发 展 起来 的 ， 因采 用 了粉末 冶金 工艺 ， 除 了合 金 成分 消 宏 观偏 析 ， 有 优 良的微 观 组 织 ， 化 物 分 布 均 匀 ， 具 碳 与铸造 高速 钢相 比其 抗弯 强度 和 冲击 韧性都 有 很大
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分析粉末冶金高速钢制造工艺
20世纪60年代后期在瑞典开发成功，并于70年代初期进入市场。
该工艺可在高速钢中加入较多合金元素而不会损害材料的强韧性或易磨性，从而可制成具有高硬度、高耐磨性、可吸收切削冲击、适合高切除率加工和断续切削加工的刀具。
高速钢刀具材料主要由两种基本成分构成：一种是金属碳化物(碳化钨、碳化钼或碳化钒)，它赋予刀具较好的耐磨性；二是分布在周围的钢基体，它使刀具具有较好的韧性和吸收冲击、防止碎裂的能力。
制备普通高速钢时，是将熔化的钢水从钢水包中注入铸模，使其缓慢冷却凝固。
此时，金属碳化物从溶液中析出，并形成较大的团块。
高速钢中添加的合金含量越多，碳化物团块就越大。
达到某一临界点时，可形成尺寸极大的碳化物团块(直径可达40mm)。
出现大的碳化物团块的临界点根据钢锭的尺寸以及其它因素而略有不同，但一般是在碳化钒含量达到约4%时发生。
通过对钢锭进行锻造、轧制等后续加工，可以粉碎其中一部分碳化物团块，但不可能将其完全消除。
虽然增加钢材中金属碳化物颗粒的数量可以改善材料的耐磨性，但随着合金含量的增加，碳化物的尺寸及团块数量也会随之增加，这对于钢材的韧性会产生极其不利的影响，因为大的碳化物团快可能成为产生裂纹的起始点。
粉末冶金高速钢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，而是通过一个小喷嘴将其吹入氮气流中进行雾
化，喷出的雾状钢水迅速冷却为细小的钢粒(直径小于1mm)。
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，因此获得的钢粒中碳化物颗粒细小且分布均匀。
将这些钢粉过筛后置入一个钢桶中，并将钢粉中间的空气抽净形成真空状态，然后在高温、高压下将钢桶中的钢粉压制成型，即可得到致密度为100%的粉末冶金高速钢毛坯。
这一制备工艺被称为热等静压(hotisostaticpressing,HIPing)成型。
然后可对毛坯进行锻造、轧制等后续加工。
利用热等静压成型工艺制备的粉末冶金高速钢中的碳化物颗粒非常细小，而且不管其合金含量为多少，这些碳化物颗粒都可均匀分布于整个高速钢基体中。