粉末冶金高速钢的选择与应用
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。
热作粉末高速钢型号
热作粉末高速钢型号粉末高速钢是一种在金属切削加工中广泛应用的材料，具有优异的切削性能和耐磨性。
在粉末冶金技术的基础上，粉末高速钢通过高温煅烧、烧结和热处理等工艺制备而成。
本文将介绍几种常见的热作粉末高速钢型号及其特点。
一、W18Cr4VW18Cr4V是一种常用的粉末高速钢材料，具有较高的硬度和耐磨性。
它的主要成分是钨、铬、钼和钒等元素，通过热作工艺制备而成。
W18Cr4V具有良好的切削性能，适用于加工硬质合金、钢铁和铸铁等材料。
它还具有较高的热稳定性，能够保持良好的硬度和耐磨性在高温条件下。
二、M2M2是一种常见的高速钢材料，也是粉末高速钢中的一种重要型号。
它的主要成分是钼、钴、铬和钨等元素，通过粉末冶金技术制备而成。
M2具有优异的硬度、韧性和耐磨性，被广泛应用于切削工具、冷模具和刀具等领域。
它的硬度可达到62-64 HRC，可以在高速切削条件下保持较长时间的切削寿命。
三、ASP60ASP60是一种高性能的粉末高速钢材料，也是粉末冶金技术的重要应用之一。
ASP60具有优异的硬度、韧性和耐磨性，适用于高速切削和冷模具等领域。
它的主要成分是钨、钴、铬和钼等元素，通过粉末冶金和热处理工艺制备而成。
ASP60的硬度可达到63-65 HRC，可以在恶劣的切削条件下保持较长时间的切削寿命。
四、ASP23ASP23是一种高性能的粉末高速钢材料，具有良好的硬度、韧性和耐磨性。
它的主要成分是钨、钴、铬和钼等元素，通过粉末冶金技术制备而成。
ASP23适用于高速切削和冷模具等领域，可以在恶劣的切削条件下保持较长时间的切削寿命。
它的硬度可达到62-64 HRC，具有优异的切削性能和耐磨性。
以上是几种常见的热作粉末高速钢型号及其特点。
粉末高速钢在金属切削加工中起着重要的作用，它具有优异的切削性能、硬度和耐磨性。
通过粉末冶金技术的应用，粉末高速钢的制备工艺得到了大幅度的改进，使其性能得到了进一步的提升。
在实际应用中，选择合适的热作粉末高速钢型号对于提高切削效率和延长刀具寿命至关重要。
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。
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
热作粉末高速钢型号
热作粉末高速钢型号热作粉末高速钢是一类具有优异性能的刀具材料，常用于切削加工中。
下面将对几种常见的热作粉末高速钢型号进行介绍。
1. M2型热作粉末高速钢M2型热作粉末高速钢是一种具有良好刃性和高硬度的刀具材料。
它具有优秀的耐磨性和高温硬度，适用于高速切削、切割和冲击工艺。
M2型热作粉末高速钢常用于制造刀具、刀片和刀头等切削工具。
2. M35型热作粉末高速钢M35型热作粉末高速钢是一种具有高热硬度和耐热疲劳性能的刀具材料。
它在高温下保持较高的硬度和强度，适用于高速切削、切割和重负荷工艺。
M35型热作粉末高速钢常用于制造钻头、刀具和冲击工具等。
3. T15型热作粉末高速钢T15型热作粉末高速钢是一种具有极高硬度和耐热性能的刀具材料。
它具有优异的耐磨性和高温硬度，在高温下仍能保持较高的切削性能。
T15型热作粉末高速钢常用于制造钻头、铣刀和切割刀片等高速切削工具。
4. ASP23型热作粉末高速钢ASP23型热作粉末高速钢是一种具有优良耐磨性和高硬度的刀具材料。
它具有较高的冲击韧性和耐热性能，适用于高速切削和重负荷工艺。
ASP23型热作粉末高速钢常用于制造冲压模具、刀具和切割刀片等。
热作粉末高速钢型号的选择取决于具体的切削应用。
不同的材料、工艺和切削条件都会对刀具材料的性能提出不同的要求。
因此，在选择热作粉末高速钢型号时，需要综合考虑切削材料的硬度、切削速度、切削力和切削温度等因素。
热作粉末高速钢是一类性能优异的刀具材料，可以在高速切削和重负荷工艺中发挥出色的切削性能。
不同的热作粉末高速钢型号具有不同的特点和适用范围，选择合适的型号可以提高切削效率和工具寿命，从而实现高效的切削加工。
粉末冶金高速钢刀具的特点及应用
粉末冶金高速钢刀具的特点及应用000内容摘要:近年来，随着粉末冶金高速钢(P/MI-ISS)刀具切削性能的提高，高速钢刀具的市场占有率有所回升。
与普通高速钢刀具相比，粉末冶金高速钢刀具硬度更高、韧性更好、更耐磨损，因此在某些应用领域(如高冲击性、大切除量的加工场合)，粉末冶金高速钢刀具有逐渐取代脆性较大、在切削冲击下易发生碎裂的整体硬质合金刀具的趋势。
近年来，随着粉末冶金高速钢(P/MI-ISS)刀具切削性能的提高，高速钢刀具的市场占有率有所回升。
与普通高速钢刀具相比，粉末冶金高速钢刀具硬度更高、韧性更好、更耐磨损，因此在某些应用领域(如高冲击性、大切除量的加工场合)，粉末冶金高速钢刀具有逐渐取代脆性较大、在切削冲击下易发生碎裂的整体硬质合金刀具的趋势。
粉末冶金高速钢制造工艺于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，碳化图I粉末冶金高速钢中的碳化物尺寸与碳化物含量无关;普通高速钢中的碳化物尺寸随碳化物含量的增加而急剧增大物团块就越大。
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。
ASP-30粉末高速钢
ASP-30粉末高速钢ASP-30是经粉末冶金ASP工艺制造的含高钴、高钒的高级高合金高速钢。
经金属粉末雾化、压实、然后热成形至所需尺寸，均匀的组织使其具有独特的综合性能。
使用性能1、良好的磨削性能2、良好的热处理尺寸稳定性3、良好的韧性4、良好的红硬性5、良好的耐磨性用途1.ASP-30是一种含钴的粉末高速钢。
适合制作多刀刃的，如：麻花钻，铰刀、丝锥、铣刀，拉刀、滚刀及成型等；2.单刃如、切断车刀和成形等.3.从性能上看，ASP-30适用于制作需要一定红硬性的多刃之。
4.ASP-30也适用于制作一般要求的单刃。
5.ASP-30也适合作为对耐磨性有严格要求的冷作模具。
例如：冲孔，成形，冲压模等。
6.此钢种具有极好的耐磨性和韧性，优于其他高合金的冷作钢。
7.成形能力,热成形由于组织非常均匀、ASP-30具有良好的热锻和热轧性能。
这些特性对于其它诸如冲头头部镦锻等。
热加工场合也是重要的。
8.冷成形均匀的组织使ASP-30在常温下可以塑性成形。
但由于其合金元素的构成，使得钢材在快，速加工下具有加工硬化的倾向，因而对塑性成形有一定的局限。
热处理钢种淬火温度回火温度×次数硬度（HRC）A23 1100-1180℃560-580℃×3 60-65密度8.25g/cm3，折合成kg的话是0.00000825kg/mm3ASP-30出厂状态：HB300常见规格厚度4-70mm,宽度、长度100mm-300mm，特殊规格可以订做，比如20*50*200等。
ASP-30圆棒常见规格：直径6mm-200mm,长度≥50mm，特殊规格可订做。
重量计算ASP-30板材理论重量：厚度×长度×高度×密度，比如个规格20×100×200mm,余量50条，即0.5mm，重量=(20+0.5)×100×200×0.00000825=3.3825Kg高速钢是高速工具钢的简称。
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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
作者：哈尔滨第一工具有限公司宋学全
切削技术的发展依靠刀具技术和高
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、公道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上风，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 年法国巴黎世界展览会上，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
冶炼，钢水容量大，成分均匀，可通过炉外精炼、真空脱气等进步钢水质量；但由于钢锭浇铸尺寸较大，钢水冷却缓慢，且高速钢化学成分复杂，合金元素含量高，使其莱氏体组织粗大，碳化物偏析严重。
碳化物偏析程度反映了高速钢质量的优劣，严重的偏析降低了高速钢的性能，使钢的锻、轧加工困难，高合金、高性能高速钢的发展受限。
粉末冶金高速钢改变了传统的高速钢浇铸与成锭工艺，采用了雾化制粉及压力加工成形。
国际上较先进的粉末高速钢制造基本工艺是将冶炼完、符合化学成分要求的钢水经强力高压氮气雾化，细小液滴瞬间迅速凝固成合金粉末颗粒，其粒度相当于一般铸锭亿万分之一的“超细小钢锭”，形成了极快冷凝固制粉。
雾化制粉完成后，合金粉末颗粒经筛分、装包套、摇实、抽真空脱气等工序，再经冷、热等压力加工成锭。
粉末冶金高速钢的优点为成分均匀、碳化物无偏析，易实现高合金化；与电炉钢比较，其强韧性大幅度进步，热处理变形小，尺寸稳定性高，可磨削性能好。
2 粉末冶金高速钢主要牌号及成分
传统冶炼生产的高速钢牌号均可运用粉末冶金方法生产，而高钒、高钴等高合金高性能高速钢却是粉末冶金高速钢所独占的牌号(如ASP2060、ASP2080等)。
表2为粉末冶金高速钢主要牌号及成分范围。
表2 粉末冶金高速钢主要牌号及成分(wt%)
高速钢含有大量W、Mo、Cr、V等元素，其与碳形成的合金碳化物进步了钢材性能。
由于粉末高速钢冶炼的独特性，合金元素含量更高，尤其是高V、高Co 钢的应用较为普遍。
高速钢中的W、Mo作用相似，与碳形成的合金碳化物通过溶解及析出强化，使高速钢具有特殊的二次硬化效果，红硬性大大进步；钢中V是强的碳化物形成元素，VC细小弥散，进步了钢的耐磨性，随着V含量的进步，高速钢的抗磨粒磨损性能大幅提升；Co是固溶强化最强的合金元素之一，通过固溶基体强化来进步高速钢的硬度及热硬性，改善了刀具切削性能，使刀具寿命大为进步。
图1为几种粉末高速钢与典型高速钢的性能特点对比。
图1 几种粉末高速钢与典型高速钢的性能特点对比
刀具材料的选择需要考虑刀具种别、机床及切削条件、被加工材料及硬度等因素。
随着数控机床、中硬材料切削及高强钢的大量应用，对切削刀具的性能要求越来越高，刀具必须具备更高的硬度、红硬性、耐磨性及韧性。
一般来讲，对于要求高耐磨、高韧性的刀具，如遐龄命丝锥、拉刀、单齿薄刃刀具等，可选择高碳高钒粉末高速钢，典型牌号有M3-PM、M4-PM、M61-PM等；对于要求高速切削、高热硬性、遐龄命的刀具，如齿轮滚刀、插齿刀、数控机床用各类铣刀，可选择高钒高钴粉末高速钢，典型牌号有ASP2015、ASP2030、ASP2060等。
4 结语
粉末高速钢由于良好的组织一致性和碳化物的无偏析，弥补了普通冶炼高速钢的严重缺陷，使钢材质量和性能全面进步。
粉末冶金高速钢刀具在加工铁基高温合金、钛合金、超高强钢等难加工材料时表现出了良好的切削性能及综协力学性能。
由于粉末高速钢冶炼及雾化制粉的特殊性，工艺及设备要求相对复杂，钢材制造本钱较高，目前在精密复杂刀具生产中应用较多，还有待进一步推广应用。
(end。