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  • 高性能高速钢的性能、牌号和用途

    作者:佚名 来源:本站整理 时间:2011-08-23 22:40 阅读:981 [投稿]
    高速钢按性能分为普通型和高性能高速钢;按化学成分分为钨系,钨钼系,钼系高速钢;按工艺分为熔炼和粉末冶金高速钢。
    高速钢按性能分为普通型和高性能高速钢;按化学成分分为钨系,钨钼系,钼系高速钢;按工艺分为熔炼和粉末冶金高速钢。
    高性能高速钢,是在通用型高速钢中增大含碳量,含钒量,还增加了钻,铝等合金元素,捉高了高速钢的耐磨性和耐热性。这些高性能高速钢,温度在650℃时,其硬度为hrc60,而普通高速钢w18cr4v只有49~49.2,高出了10hrc;耐用度为普通高速钢的1~3倍。用它制作各种切削刀具,切削加工难切削材料,如不锈钢,高温合金,钛合金,高强度钢等。
    1.高性能高速钢的性能,牌号与用途:
    (1)高碳高速钢:hrc67~68,625℃时,其硬度为64~65hrc。
    95w18cr4v,100w6mo5cr4v2o适于加工不锈钢,高温合金,钛合金,超高强度钢等,其耐用度为w18cr4v的2~3倍。
    (2)钻高速钢:hrc为67;耐热性为640~650℃,其耐用度为普通高速钢的1.5~3倍。
    w6mo5cr4v2co5,w8mo5cr4v2co6si,w9mo4cr4v2co3,w9cr4v2co10,w12mo3cr4v2co80适于加工奥氏体不锈钢,高温合金,钛合金等。
    (3)高钒高速钢:hrc65~67,耐热性637~640℃。
    w12cr4v4mo,w6mo5cr4v3,w9cr4v5适用于切削不锈钢,耐热合金,高强度钢。其刀具耐用度为普通高速钢的2~4倍。我国的典型牌号n3n(w12mo3cr4v3n)
    (4)高钒含钻高速钢:hrc66~68,在600℃时比普通高速钢高5.5hrc。
    w9cr4v5co5,w12cr4v5co5用于切削耐热合金,比普通高速钢的耐用度高2倍多。
    (5)超硬高速钢:hrc67~70
    ①含钴超硬高速钢hrc69~70
    w2mo9cr4vco8(m42)hrc69~70,用铁基高温合金,铸造高温合金,钛合金,超高强度钢,可用中硬(hb400)硬齿面加工。刀具耐用度比普通高速钢2~4倍。
    ②含铝超硬高速钢:
    w6mo5cr4v2a1(501钢),w10mo4cr4v3a1(5f-6钢),其特点在高温下和空气中的氮和氧生成氧化铝和氮化铝起润滑作用,降低摩擦系数,减轻切屑与刀具粘结。切削难切削材料时,刀具耐用度可提高3~4倍。
    ③含氮超硬高速钢hrc67~70。
    w12mo3cr4v3n(v3n钢)在高硬度(hrc69)时,脆性倾向小(σbb的为3000mpa),主要用于高硬度(hrc30~52)件的切削,奥氏体钢,钛合金,镍基耐热合金。
    ④含sinba1超硬高速钢
    w18cr4v4sinba1(b212),w6mo5cr4v5sinba1(b201)用于切削高温合金,铁铝锰耐热钢,奥氏体不锈钢,加工硬度(hrc40~50)材料效果好(vc=3~9m/min;f=0.15~0.33mm/r;ap=0.5~2mm)
    2.涂层高速钢
    性能特点:在高速钢刀具基体(hv850~900,hrc62~70)上用气相物理沉积法(pvd)涂层一层厚为2~6μm的tin或tic,可使刀具表面硬度达1950~3200hv;表面耐热性达到1000℃以上;切速可提高50~100%;刀具耐用度可提高2~10倍,如果涂层后再刃磨前刀面或后刀面后,其刀具耐用度还可以提高2倍左右。涂层高速钢刀具的切削力fc可减小20~40%,切削热可降低20%。还可以采用pcvd工艺涂tic,tin,金刚石和cbn。pcvd工艺涂层温度高于pvd,低于cvd,并低于高速钢的回火温度(550℃)。
    3.提高高速钢刀具耐用度的方法:
    (1)低温渗硫
    ①液体渗硫:将含硫的液体加热到150℃,将刀具浸泡在中间,保温一定时间,可使刀具耐用度提高1~3倍。
    ②固体渗硫:将硫粉加热到200℃,把刀具放在中间,保温2h,效果同上。
    ③离子渗硫:可提高刀具耐用度l~3倍。
    (2)mos2处理:
    ①把mos2粉加热到150℃,然后把刀具放在中间,保温4h。
    ②在刀具上涂mos2油膏。
    ③在切削液中加mos2。
    用上述方法,可使刀具耐用度提高1倍以上。
    (3)离子注入:它是将某些元素的原子进行电离,并使其它在电场中加速,以获得较高速度后射入固体材料表面,以改变材料的物理,力学性能的一种离子束技术。
    特点:可注入需要的任何元素(n,s,b,ti等),使金属强化而提高耐磨性,温度可任意控制,适用于零件的最后处理,不退火、软化,ra不变,只改变表面特性。不疏松,不剥落,无 界面,耐腐蚀。
    (4)多元共渗(c,n,o,s,b):可使高速钢刀具的耐用度提高2~5倍,最合适于低速刀具(拉,推,铰刀等)。
    (5)氮化碳(c3n4涂层:它的表层硬度可达hv4000,刀具耐用度可提高10倍左右)。(注:tin2000hv;ticn2700hv,tiain3000hv)
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