切削刀具领域粉末高速钢的应用
刀具材料的发展主要牌号及用途
刀具材料的发展主要牌号及用途刀具材料的发展史可以追溯到石器时代。
人类刚开始使用石器作为简单的切割工具，逐渐进化到使用金属材料制作刀具。
随着科学技术的进步，刀具材料的种类和性能也得到了大幅度的提升。
本文将主要介绍刀具材料的发展，以及目前主要的牌号和用途。
一、早期金属材料早期的金属刀具主要由铜、青铜和铁制成。
这些材料相对较软，容易切削，但缺乏足够的耐磨性和刚性。
因此，它们的应用范围受到了限制。
二、高速钢20世纪初，高速钢的出现推动了刀具材料的发展。
高速钢是一种含有较高量的碳素、钨、钼、钴和其他合金元素的优质钢材。
它的硬度高，耐高温，耐磨性强，因此适用于高速切削和高温切削。
高速钢被广泛应用于切削工具、钻头、铣刀等。
三、硬质合金硬质合金是由钨碳化物、钨钛碳化物等粉末与金属粉末压制烧结而成的刀具材料。
它具有极高的硬度、耐磨性和耐腐蚀性，适用于切削和钻孔等工作。
硬质合金广泛应用于铣刀、刀片、钻头、车刀等切削工具。
四、陶瓷材料陶瓷材料一般指氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷和氧化锆陶瓷。
陶瓷材料具有极高的硬度和耐磨性，能够在高温和高速切削条件下保持稳定的切削性能。
陶瓷刀具广泛应用于高速切削、硬质材料加工和精密加工领域。
五、先进刀具材料随着科技的进步，新型的刀具材料不断涌现。
其中，涂层刀具材料是最典型的代表之一、涂层刀具材料通常是将刀具表面涂覆一层纳米级的硬质镀层，如碳化钛、碳化钨、氮化钛等。
这种涂层能够提高刀具的硬度、耐磨性和耐腐蚀性，延长刀具的使用寿命。
涂层刀具广泛应用于高速切削、超精密加工和高温加工等领域。
在不同的切削应用中，对刀具材料的要求也有所不同。
例如，在普通钢加工中，使用高速钢即可满足需求；而在高硬度材料加工或高温环境下，需要使用硬质合金或陶瓷刀具。
总之，刀具材料的发展经历了从早期金属材料、高速钢、硬质合金、陶瓷材料到先进刀具材料的阶段。
刀具材料的改进为现代制造业的发展提供了重要支持，提高了生产效率和产品质量。
粉末冶金高速钢的选择与应用
粉末冶金高速钢的选择与应用切削技术的发展依赖刀具技术和高速机床技术的进步，刀具与机床的正确选用常起着决定性作用。
采用耐热性更好的新型刀具材料及涂层、合理设计刀具结构与几何参数、选择最佳的切削速度是实现切削加工优化的重要保障。
在目前高性能刀具材料如硬质合金、金属陶瓷、金刚石、立方氮化硼等超硬材料不断发展的同时，高速钢尤其是粉末冶金高速钢，凭借其在强韧性、工艺性及可加工性等方面优良的综合性能，在复杂刀具特别是切齿刀具、拉刀和各类铣刀制造中仍占有明显优势，应用相当广泛。
1 高速钢发展及粉末高速钢冶炼工艺特点以切削刀具为主要用途的高速钢已经历了百年的发展历程。
1900 年法国巴黎世界博览会上，美国人Taylor和White成功进行的高速切削演示标志着高速钢的应用拉开了序幕。
多年来，高速钢刀具一直占据着机械加工领域的主导地位，其发展简史见表1。
表1 高速钢发展简史年代主要大事记1870～1898 英国人Mushet发明应用Mn-W自硬工具钢，切削中碳钢速度8m/min 1898～1900 美国人Taylor、White以Cr-W钢取代Mn-W自硬钢，创立了高速钢。
切削中碳钢速度达20m/min1910 确立T1(W18Cr4V)钢成分，切削中碳钢速度达30m/min1937～美国人Breelor发明W-Mo系高速钢M21939 ～美国发明高碳高钒高速钢，含钒3～5%，淬回火硬度达67～68HRC，耐磨性好，可磨削性差。
1958～1963 平衡碳理论提出与应用，美国发明M40系高速钢，硬度达70HRC，如M41，M421965～美国Crucible Steels公司发明粉末冶金法生产高速钢1970～瑞典Stora-ASEA粉末冶金高速钢投产；电渣重熔高速钢开始用于大截面材生产1980 ～欧、美、日、俄等国开始生产粉末冶金高速钢；氮化钛涂层用于高速钢切削刀具，寿命大幅提高1990 ～粉末冶金高速钢实现高合金冶炼，新钢种热处理硬度达70～72HRC高速钢传统冶炼制造工艺通常采用大吨位电弧炉冶炼、模铸浇铸成锭。
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。
数控刀具新材料——粉末高速钢
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目前常用的切削刀具的材料
目前常用的切削刀具的材料
切削刀具是机械加工中不可或缺的一种工具，广泛应用于机床加工、模具加工、数控
加工等领域。
根据不同的工件材料和加工工艺，切削刀具的材料也存在多种选择。
目前常
用的切削刀具的材料有以下几种。
1.高速钢
高速钢是一种高合金的不锈钢，主要组成成分为碳素、钨、钒、铬、锰等元素。
由于
高速钢具有良好的热稳定性和耐磨性，因此被广泛应用于各种机械加工领域，如车削、铣削、钻削、刨削等。
高速钢刀具的优点是成本低、加工效率高，但脆性大，容易发生断裂。
2.硬质合金
硬质合金是由钨、钴、铁等金属粉末按一定比例混合，经加压、烧结而成。
硬质合金
具有高硬度、高强度、良好的耐磨性和抗腐蚀等特点，因此被广泛应用于切削领域。
硬质
合金刀具的优点是硬度高、耐磨性好，但成本较高。
3.陶瓷
陶瓷刀具是指由氧化铝、氮化硅等陶瓷材料制成的刀具。
陶瓷刀具具有高硬度、高耐
磨性、耐高温等特点，被广泛应用于高硬度材料如铸铁、钢铁等的加工中。
陶瓷刀具的优
点是切削自锐性好、耐磨性强、耐高温，但成本高，易破碎。
4.CBN
5.PCD
PCD是聚晶金刚石的简称，由人造金刚石微晶粉末，与金属粉末经高温高压处理而成。
PCD刀具具有高硬度、高耐磨性、良好的导热性和稳定性等特点，在加工铸铁、铝合金、
钛合金等材料中效果较好。
PCD刀具的优点是硬度高、耐磨性好，但成本较高。
总之，随着工艺的不断发展，切削刀具的材料也不断有新的材料涌现，未来的切削刀
具将更加科技化和高效化。
一胜百ASSABASP60（PM60）粉末高速钢应用领域与加工性能
一胜百ASSABASP60（PM60）粉末高速钢应用领域与加工性能一胜百ASSAB ASP60（PM60）粉末高速钢应用领域与加工性能ASP60是一种高钴合金粉末高速钢，也叫PM60 SuperClean高速钢，高达10.5%的钴含量能显著提高钢材的高温性能（红硬性、抗回火性）、抗压强度、弹性模量。
PM 60 SuperClean含大是颗粒细小、异常坚硬目分布均匀的碳化物，其是由高含量的碳与大量的碳化物形成元素（如铬，钼，钨和钒）结合形成的。
PM 60 SuperClean 中的小颗粒碳化物难以萌生裂纹，并且提高了材料的耐磨损性能。
PM60 SuperClean特别适用需要同时满足极高耐磨损性和抗压强度的冷作模具，其特性为∶极高的耐磨性、极高的抗压强度、良好的整体淬硬性、良好的韧性、良好的热处理尺寸稳定性和非常好的抗回火性典型应用包括∶冲切薄的、具有磨损性的材料，例如电工用矽钢片和垫片，同时也是替代硬质合金的一个很好的选择，后者易于开裂和崩角。
原产地进口的PM 60 SuperClean通过热处理可以得到非常高的硬度和抗压强度，它拥有同其他PM 系列材料一样好的热处理尺寸稳定性。
虽然是高合金钢，但它的韧性非常高。
PM 60高速钢的机加工性能低于其他的低合金高速钢，但其磨削加工性能优于同类高合金高速钢，但稍逊色于PM 30 SuperClean，PM60 SuperClean有非常好的红硬性。
钢泽供货状态为软性退火至约340HB未经处理前的色标为金色其他地区类似牌号有∶WNr.1.3292。
一胜百ASSAB ASP60（PM60）模具钢化学成分表：加工处理∶抗弯强度∶四点弯曲试验原始直径∶?6 mm/;试样尺寸∶?5 mm;回火∶560℃保温1小时，3次回火。
冲击强度∶室温下不同硬度水平的近似冲击强度原始尺寸∶9x12 mm;;试样尺寸∶7x10x55 mm;试样形状∶无缺口;回火∶560℃保温1小时，3次回火。
粉末高速钢用途
粉末高速钢用途粉末高速钢是一种特殊的钢材，其应用领域广泛。
本文将从几个方面介绍粉末高速钢的用途。
粉末高速钢在刀具制造领域有着重要的应用。
由于粉末高速钢具有较高的硬度和耐磨性，因此非常适合用于制造切削工具，如铣刀、钻头、刨刀等。
与传统的钢材相比，粉末高速钢刀具具有更长的使用寿命和更高的工作效率。
粉末高速钢还广泛应用于模具制造领域。
粉末高速钢具有出色的耐磨性和耐热性，能够在高温和高压的工作环境下保持稳定的性能。
因此，它常被用于制造模具，如塑料模具、压铸模具等。
粉末高速钢模具不仅能够提高生产效率，还能够降低生产成本。
粉末高速钢还被广泛应用于汽车制造领域。
在汽车制造过程中，需要使用大量的切削工具进行车削、铣削等加工。
而粉末高速钢刀具由于具有优异的切削性能和耐磨性，能够满足汽车制造的高精度和高效率的要求。
同时，粉末高速钢也被用于制造汽车发动机的凸轮轴、曲轴等零部件，以提高发动机的耐磨性和工作效率。
粉末高速钢还被广泛应用于航空航天领域。
在航空航天领域，对材料的要求非常高，需要具备较高的强度、硬度和耐高温性。
粉末高速钢正是符合这些要求的理想选择。
它常被用于制造飞机的涡轮叶片、发动机的涡轮盘、导向叶片等部件。
粉末高速钢的应用能够提高飞机的性能和可靠性。
粉末高速钢还在其他工业领域有着广泛的应用。
例如，在能源领域，粉末高速钢可用于制造风力发电机叶片和水力发电机叶片；在电子领域，粉末高速钢可用于制造半导体加工设备的零部件；在军工领域，粉末高速钢可用于制造武器弹头和装甲材料。
粉末高速钢由于其优异的性能和广泛的应用领域，成为现代工业中不可或缺的材料之一。
随着科技的不断进步，粉末高速钢的用途将会更加广泛，为各行各业的发展做出更大的贡献。
ASP2080 钢-粉末高速钢的特性有哪些？
ASP2080钢-粉末高速钢的特性有哪些？（1）模具钢特性粉末高速钢，无方向性，结晶颗粒细致均匀，热处理能提高硬度，热处理变形减少，没有偏析现象，没有非金属夹杂物，耐磨性、韧性较佳，具备更高的硬度、红硬性。
⑵化学成分（质量分数，）C 2.30～2.60、Cr 3.80～4.50、W10.50～11.5、Mo4.80～5.30、V5.80～6.20、Co15.50～16.5、P≤0.03、S≤0.03、N≤0.08、O≤0.015、Ar≤0.05ppm。
⑶典型应用举例适合于要求高速切削、高热硬性、高寿命的刀具。
东莞弘超模具商城高速工具钢主要用于制造高效率的切削刀具。
由于其具有红硬性高、耐磨性好、强度高等特性，也用于制造性能要求高的模具、轧辊、高温轴承和高温弹簧等。
高速工具钢经热处理后的使用硬度可达HRC63以上，在600℃左右的工作温度下仍能保持高的硬度，而且其韧性、耐磨性和耐热性均较好。
退火状态的高速工具钢的主要合金元素有多、钼、铬、钒，还有一些高速工具钢中加入了钴、铝等元素。
这类钢属于高碳高合金莱氏体钢，其主要的组织特征之一是含有大量的碳化物。
铸态高速工具钢中的碳化物是共晶碳化物，经热压力加工后破碎成颗粒状分布在钢中，称为一次碳化物；从奥氏体和马氏体基体中析出的碳化物称为二次碳化物。
这些碳化物对高速工具钢的性能影响很大，特别是二次碳化物，其对钢的奥氏本晶粒度和二次硬化等性能有很大影响。
碳化物的数量、类型与钢的化学成分有关，而碳化物的颗粒度和分布则与钢的变形量有关。
钨、钼是高速工具钢的主要合金元素，对钢的二次硬化和其他性能起重要作用。
铬对钢的淬透性、抗氧化性和耐磨性起重要作用，对二次硬化也有一定的作用。
钒对钢的二次硬化和耐磨性起重要作用，但降低可磨削性能。
高速工具钢的淬火温度很高，接近熔点，其目的是使合金碳化物更多的溶入基体中，使钢具有更好的二次硬化能力。
高速工具钢淬火后硬度升高，此为第一次硬化，但淬火温度越高，则回火后的强度和韧性越低。
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切削刀具领域粉末高速钢的应用
就整体市场而言，和比较的工具硬质合金，高速钢工具，份额的下降，但在一些应用中，该工具仍是必要的韧性。
因此，高速钢切削工具仍然是一个经济的选择。
高速钢刀具仍是一个加工工业的地方，主要是由于其制造工艺上取得重大进展：出生的粉末冶金高速钢。
这种方法是在1970年推出后，特殊钢行业，迅速晋升为提高高速钢的性能。
耐磨性，同时保持现有的情况下，对水平接近的硬度碳化物。
?
主要高速钢粉末冶金过程是：加入了预合金化冶炼高速钢成分，感应炉熔化，然后气体喷雾造粒。
这个过程有点像从喷雾瓶古龙水。
不过，和喷雾香水不同的是，快速凝固后的钢水成均匀的颗粒排放。
然后压缩成一个大颗粒鼓，热等静压，形成致密粗糙，然后伪造或滚动。
?
这种方法的最重要特征是各种合金元素可在钢均匀分布，从而解决原来的钢锭法律的固有问题：在钢中的合金元素偏析。
隔离造成的不一致会影响产品的材料性能。
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此外，粉末冶金方法可以使钢的合金元素显着增加，钢锭在传统工艺不是。
?
Carpenten粉产品，该公司的技术服务经理BudCarnes指出，一家名为微熔体Maxanet粉末高速钢，钨，钴13％，10％，6％，钒，铬4.75％，碳达2.15％。
如果使用粉末冶金方法，不能达到如此高的合金含量。
他说：“也许我们有这么高合金钢锭内容赶出去，可能是冷却和钢锭凝固在没有裂缝。
但最终不平衡的问题是不可避免的内部结构，会形成大的碳化物偏析锭。
”?
坩埚材料果冻赖特，技术副总裁同意这个观点，即传统的铸锭工艺限制了合金元素的含量。
他说：“高速钢粉末差异的进程中，快速凝固喷射造粒，形成了一个特殊的微细碳化物，在3μm的最大直径，平均1微米。
碳化物的形成过程锭的直径40微米。
典型的高速钢合金元素：碳，铬，钼，钨，钒和钴。
钨，钼，钴的作用是提高材料的“红硬”，以便它能够承受刀具和工件的摩擦热量。
在与美国金属协会按照“材料手册”最硬钒碳化物的形成，从而提高了高温耐磨损造成。
?
Griggr钢副总裁兼总经理马克马伦说，该公司的高速钢粉末和发展中心，大量的合金元素在高速钢，有一系列具体的技术方面的进展增加了一些成绩。
他说：“随着生产方式的不断提高，钢铁工人，现在越来越多的内容可以是浓缩了合金材料。
通过这些不同的合金成分，可用于不同的使用特点得到。
”?
卡彭特的新高合金高速钢微熔体Maxanet在测试温度，到1000华氏度（538℃），其硬度为63.0HRC 红色。
热处理参数：2250华氏度（1232℃）退火1025℉（552℃）的温度，奥氏体转变温度。
相比之下，T型15常规高速钢，在类似情况下，红色很难580HRC。
为了证明Maxamet耐磨性，该公司作出了Maxamet和常规高速钢的M - 4的对比测试：由旋转的橡胶轮，到一间沙流测试材料。
经过一段特定时间内，Maxanet磨损量是9立方毫米的M - 4一十二立方毫米。
?Cricible公司最近推出一个新的高速钢粉末等级Rex121，其中合金含量：10％钨，钒9.5％，9.0％，钴，钼5.0％，铬4.0％，碳3.4％。
该公司报告说，Rex121比粉末高速钢（老问题，如RexT15 Rex76磨损和10 - V的电阻），高于50至100％。
?此外，坩埚公司表示，Rex121红色比Rex76刚性，在1200℉（650℃）高温退火，在室温硬度甚至仍然高达60HRC。
据报道，Rex121取代传统的钴高速钢，切割速度可提高25?50％。
粉末高速钢的合金成分可以更改为优化该材料固有的韧性，或使高速钢承受的压力和磨损以上的硬质合金以及适应范围。
最低的碳含量似乎更好的工作表现，并比较硬质合金，高速钢弯曲变大范围的力量。
按照“国际论坛高速钢的规定，”提供的数据，粉末高速钢的抗弯（张力）强度不等，约2500Mpa 到6000Mpa，而碳化物低强度，范围和有关1250Mpa到2250Mpa。
?
Enasteel公司的技术总监赫尼Wisell说：“低碳最好的高速钢的韧性。
”?卡恩斯同意这个观点。
他还指出，普通高速如M - 3和M - 4，一个粉末冶金生产用钢材，钢锭过程的韧性会大大优于同类
产品的生产。
?
然而，为了提高刀具寿命，钢铁工人要工作在另一个领域，即提高合金的内容。
增加合金成分还可以促进改善硬红材料，以便它能够承受高温和相当一段时间内没有软化。
卡恩斯说：“随着新的合金成分的发展，我们现在能够提供性能接近高速钢等硬质合金刀具。
这导致高速钢合金含量高，可用于高速使用干切削一般的无能和场所一起。
“卡恩斯说，粉末高速钢的硬度，以满足高的要求，比硬质合金价格低廉，所以更加经济。
工具制成的观点，高速钢（特别是高速钢粉末）容易磨。
碳化物是辛苦的，不易磨损，而且对整体磨削。
因为你不能把为高速钢的碳化物，与退火硬度下降的方法，那么完成硬化，只有在完成研磨。
必须使用该合金在所有研磨。
许多工具也可以用来使用高速钢碳化物生产。
作为这种滚刀，冲头，成型工具，水龙头，立铣刀，各类铣床和滚动轮。
但不能说高速钢和硬质合金的竞争，一直是决定胜负。
赖特指出，四年前有硬质合金滚刀。
当时有人认为，建立这样复杂的形状工具，没有比非碳化物等。
这种高速钢制造商，以促进新牌号的进一步发展，使其能够达到目前使用的硬质合金滚刀加工中心。
他还说：“在高速钢碳化物传统领域的进步，我们正在开发更多的抗磨损，高红硬性，高品位的新速度，试图占领了一部分市场碳化物回来。
”?
为了争夺这一市场，卡彭特公司进行了比较试验滚齿，齿轮材料SAE2060钢，滚刀材料Maxanet高速钢和硬质合金粉末。
由于在较高的进给速度的高速钢滚刀工作，测试结果是：Maxanet齿轮滚刀切每小时105，硬质合金切削滚刀每小时85。
此外，形成工具，不锈钢螺丝车床零部件领域，Maxanet工具重新打磨，每12曾经是0.508毫米研磨能力，的T - 15常规高速钢重量为每8小时的磨损小时所需时间，每次研磨1.016毫米能力。
总之，赖特强调，高速钢和硬质合金之间的竞争，除了外部用户的最终受益者，包括制造商和硬质合金刀具制造商。
他说：“哪里有需求，有竞争，人们会觉得难以开发新的事物，取得成效。
这将使我们都有进步。