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。
2024年粉末冶金高速钢市场前景分析
粉末冶金高速钢市场前景分析引言粉末冶金高速钢是一种重要的工程材料,具有高硬度、耐磨、耐高温等特点,在工业领域得到广泛应用。
本文将对粉末冶金高速钢市场的前景进行分析。
1. 粉末冶金高速钢市场现状目前,粉末冶金高速钢市场呈现快速增长的趋势。
其应用领域包括汽车制造、航空航天、机械制造等,需求量逐年增加。
同时,粉末冶金高速钢的性能优越,能够满足不同行业的高要求,因此市场需求广泛。
2. 粉末冶金高速钢市场驱动因素2.1 技术进步推动市场发展随着现代工业技术的发展,对材料性能的要求越来越高。
粉末冶金高速钢通过精细制造工艺,能够提供更高的硬度、更好的耐磨性和耐高温性能。
这些优势使得粉末冶金高速钢在各行业得到广泛应用。
2.2 工业转型需求增加市场需求工业领域的转型升级带动了粉末冶金高速钢市场的需求增长。
随着工业设备的更新换代和技术创新,对高性能材料的需求也在增加。
粉末冶金高速钢作为一种高性能材料,能够满足新工业需求,因此市场前景广阔。
3. 粉末冶金高速钢市场前景3.1 市场需求持续增长随着经济的发展和对性能要求的提高,粉末冶金高速钢的市场需求将持续增长。
汽车制造、航空航天以及各种机械制造行业对高速钢的需求将推动市场的发展。
3.2 潜在市场机会粉末冶金高速钢在一些新兴领域也有较大的市场潜力。
例如,新能源汽车的崛起和电子消费品市场的发展,对高性能材料的需求逐渐增加,粉末冶金高速钢有望在这些领域获得更广阔的应用空间。
结论粉末冶金高速钢市场前景广阔,市场需求持续增长,技术进步和工业转型将推动市场的发展。
未来,该市场有望在各个行业获得更高的市场份额,并在新兴领域探索更多的应用场景。
注:本文分析仅为作者个人观点,不构成投资建议。
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。
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
切削刀具领域粉末高速钢的应用
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。
?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。
粉末高速钢的应用与推广
粉末高速钢的应用与推广一、粉末高速钢的制程与优点高速钢的制造方法有两种,一为传统的钢锭浇铸,另一种则为利用粉末冶金方法制造。
传统冶炼制造通常又分为二次精炼(EAF+LF+VD)或电渣重熔(ESR)制程两类,上述方法中由于金属液缓慢冷却,会造成合金的不均匀偏析和合金碳化物的生长粗大化,而影响到高速钢的性能。
虽然后续的热作制程,可将钢锭的铸造组织加以改变及细化,使不良影响减低,但是却无法消除原先的铸造组织,因而对物理及机械性质有负面的影响。
由于人们希望能改善传统高速钢的质量,特别是希望大直径高速钢碳化物颗粒尺寸能够细小且分布均匀,巨观的偏析产生,使得横向及纵向的机械性质没有差别。
因而在1965年于美国开始发展合金粉末制程。
生产出组织均匀无方向性钢种。
发展至今,粉末冶金制程正成为当今制造高性能工具钢的主要方法。
此制程主要原理是将已调配合合金成份的高温熔融钢液,流出时加以高压氮体雾化,使其快速凝固成均匀组成之粉末颗料,再经过筛选并充镇至已抽真空且密封的圆柱形钢瓶中,进行热均压(HIP),使钢瓶内的颗粒成为完全密实的材料,再直接经由传统锻造,辊轧成不同形状之产品,如:圆棒、板材、片材和线材料来供应工业界使用。
粉末高速钢在实际使用上的主要优点有:1.磨削性好2.热处理变形小及硬度均匀性佳3.韧性高4.耐磨耗性佳5.使用寿命长且稳定由于生产粉末高速钢具有一定之技术门槛,目前在全世界粉末高速钢的生产厂家并不多,主要集中在欧洲、日本及美国,代表厂有美国Crucible,欧洲(ASSAB、Soderfors、Erasteel、Bohler、DSS、Carpenter),日本(Hitachi、Daido、Nachi、Kobe)。
中国目前并没有实际商业化生产粉末高速钢,全部由国外进口。
因此在多数中国使用者印象中对粉末高速钢只存有模糊的概念,只知它代表一种性能优良且价格很贵的高级高速钢。
其它的了解及如何应用并不清楚。
由于粉末高速钢品种牌号相当多,笔者仅就几种本公司经常库存同时较常用到的四类钢种做说明,提供广大使用客户参考及选择。
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。
粉末冶金综述
粉末冶金高速钢的研究及应用摘要高速工具钢被广泛应用于机械加工行业的刀具、加工成型的模具以及一些要求高耐磨或耐高温的零部件上。
粉末冶金高速钢具有独特的优势,本文主要介绍了粉末冶金的工艺,粉末冶金高速钢的生产流程和工艺比较,粉末冶金高速钢的应用。
关键词:高速钢,粉末冶金,PH MSS1.引言随着汽车、航天、航空、军工、信息技术产业及机械制造业的迅速发展,对切削刀具有越来越高的要求,为此开发用于刀具制造的优质材料就非常重要。
高速钢作为机械加工最常使用的一种工具材料,在钢铁材料尤其是特殊钢中占有非常重要的位置。
高速钢具有高达63-67HRC的硬度,并且在550・600℃时仍可保持60HRC以上的硬度、耐磨性和耐热性,因此被广泛应用于机械加工行业的刀具、加工成型的模具以及一些要求高耐磨或耐高温的零部件上囚。
高速工具钢属于高碳高合金莱氏体钢,采用传统的冶炼、铸锭、锻轧等生产工艺容易产生碳化物偏析,碳化物尺寸为2・12. m,严重影响其使用寿命的进一步提高口。
20世纪60年代后,粉末冶金高速钢逐步兴起,粉末冶金是节材、节能、高效、环境友好、适合大批量生产的金属成形匚艺。
粉末冶金法避免了熔炼法所带来的碳化物偏析而引起的机械性能的降低和热处理变形,在一定程度上能够提高速钢的强度和韧性,因而使高速钢的使用寿命得以提高。
采用粉末冶金的方法, 使得碳化物组织不受高速钢钢材尺寸的影响,最大尺寸的碳化物一般为3闻口m, 通常低于2|Jm。
随着粉末冶金技术和先进设备的快速发展,粉木高速钢中不存在碳化物偏析•,合金元素充分溶解到基体中,从而提高了高速钢的性能。
2.粉末冶金工艺简介粉末冶金工艺的主要组成是粉末的制取一一原料粉末的配料和混合一一成形一一固结。
可以根据对材料性能的要求和零件使用性能,在很宽的范围内组合材料成分。
主要的粉末冶金产业是铁基机械零件。
基于其工艺特点,还可制备高熔点金属,如鸨、铝等;金属陶瓷材料,如硬质合金、锲基高温材料等;假合金,如鸨铜、铜石墨等;多孔材料,如含油轴承、过滤材料、固一一液一一气分离材料等;多组元特殊材料,如摩擦材料、金刚石工具超硬材料等;微观或宏观复合材料,如颗粒弥散材料、磁粉芯、纤维(或晶须)增强材料、梯度材料、多层复合材料等。
2024年粉末冶金高速钢市场调研报告
2024年粉末冶金高速钢市场调研报告1. 简介粉末冶金高速钢是一种通过粉末冶金工艺制备的高速钢材料。
粉末冶金工艺将金属粉末与添加剂混合,经过压制成型、烧结等工艺步骤,最终得到高性能的高速钢材料。
粉末冶金高速钢具有优异的耐磨性、耐热性和耐冲击性等特点,在工具、刀具、模具等领域得到了广泛应用。
2. 市场规模粉末冶金高速钢市场在过去几年保持了稳定的增长。
根据统计数据显示,2019年全球粉末冶金高速钢市场规模达到X亿美元,在2025年有望增长到Y亿美元。
3. 市场驱动因素3.1 工具制造行业的增长随着制造业的发展,工具制造行业对高速钢材料的需求不断增加。
高速钢具有高硬度、高耐磨性的特点,适用于制造切割工具、钻头、铣刀等工具,因此受到工具制造行业的青睐。
3.2 汽车工业的发展汽车工业是粉末冶金高速钢市场的另一个重要需求方。
高速钢适用于制造汽车零部件,如发动机零件、传动系统零件等。
随着汽车产量的增加和技术的进步,对高速钢材料的需求也在不断增加。
3.3 极端工况环境下的需求在一些极端工况环境下,如高温、高压、高速等条件下,传统材料可能不适用,而高速钢具有优异的耐热性和耐磨性,因此在这些领域中有着广泛的应用前景。
4. 市场挑战因素4.1 成本压力粉末冶金高速钢的制备工艺相对成本较高,这使得它的市场价格较高。
对于一些中小型企业来说,成本的增加可能会对其选择使用粉末冶金高速钢材料造成一定的压力。
4.2 技术瓶颈粉末冶金高速钢的制备过程中存在一些技术瓶颈,如粉末冶金工艺的控制、材料的均匀性等方面的挑战。
这对于材料的性能和成本控制带来了一定的困难。
5. 市场竞争格局目前,全球粉末冶金高速钢市场竞争激烈,市场主要由一些知名企业主导。
这些企业拥有先进的生产技术和研发能力,并且与一些关键客户建立了长期稳定的合作关系。
在市场竞争中,企业需要通过不断创新和提升产品性能来保持竞争优势。
6. 市场前景粉末冶金高速钢市场具有广阔的发展前景。
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切削性能和耐热性的特殊合金钢材,因其在高速切削、高温下仍能保持优异的切削性能而得名。
热作粉末
高速钢被广泛应用于制造车削、铣削、钻孔、攻牙、齿轮加工等高精
度机械制造领域。
以下是几种常见的热作粉末高速钢型号:
1. M2型高速钢
M2型高速钢是一种经典的热作粉末高速钢。
其具有良好的硬度和韧性,所以在制造高速钻头、铣刀、锯条等工具时广泛应用。
此外,M2型高
速钢也可用于制造模具、切削刀具等零部件。
2. M42型高速钢
M42型高速钢是一种含8%钴的高速钢,耐磨性能非常优异。
对于高硬
度工件的加工,使用M42型高速钢的刀具可以延长使用寿命,提高工
作效率。
M42型高速钢广泛应用于制造切削刀具、钻头、车刀等。
3. T15型高速钢
T15型高速钢是一种含5%钨、5%钼、4%钴的高速钢。
其硬度和耐磨
性能非常出众,可用于制造高速切削刀具、热作刀具、切割刀片等。
另外,T15型高速钢还可用于制造硬质合金材料和热力学部件等。
4. S390型高速钢
S390型高速钢是一种钴基粉末高速钢,具有良好的耐热性和耐磨性能。
该材料通常被用于制造高速切削刀具、模具及其他机械零部件等。
其
耐热性能较强,因此还常被使用于电子行业中的热工件。
总之,虽然不同的热作粉末高速钢型号有着各自的特点和适用范围,
但它们都是优异的制造高精度机械零部件、高速切削刀具等的材料选择。
随着制造技术的不断发展和创新,热作粉末高速钢的应用范围和
发展前景也将不断拓展和扩展。
热作粉末高速钢型号
热作粉末高速钢型号
粉末高速钢是一种具有优异性能的材料,广泛应用于刀具、模具、轴承等领域。
本文将介绍几种常见的热作粉末高速钢型号,分别是M2、M3:2、M4和ASP60。
M2是一种常用的粉末高速钢,具有优异的切削性能和热稳定性。
它含有高浓度的碳素和钼,能够在高温下保持硬度和耐磨性。
M2粉末高速钢适用于制造高速切削刀具和冲击刀具,能够有效地提高切削效率和刀具寿命。
M3:2是一种高钴粉末高速钢,具有极高的硬度和耐磨性。
它的成分中含有大量的钴和钼,能够在高温下保持材料的硬度和强度。
M3:2粉末高速钢适用于制造高速切削刀具和冲击刀具,能够在复杂的切削环境中保持刀具的稳定性和寿命。
M4是一种高硬度粉末高速钢,具有出色的耐磨性和高温强度。
它的成分中含有大量的钨、钼和钴,能够在高温下保持材料的硬度和强度。
M4粉末高速钢适用于制造高速切削刀具和冲击刀具,能够在恶劣的切削条件下提供卓越的切削能力和刀具寿命。
ASP60是一种具有极高硬度和耐磨性的粉末高速钢。
它的成分中含有大量的碳素和钼,能够在高温下保持材料的硬度和强度。
ASP60粉末高速钢适用于制造高速切削刀具和冲击刀具,能够在复杂的切削环境中保持刀具的稳定性和寿命。
总结起来,热作粉末高速钢具有优异的性能,能够在高温和高速切削条件下保持材料的硬度和强度。
不同型号的粉末高速钢适用于不同的切削环境,选择合适的粉末高速钢可以提高切削效率和刀具寿命。
粉末冶金高速钢
切削技术之粉末冶金高速钢1 前言普通高速钢和高性能高速钢都是用熔炼方法制造的,它们经过冶炼、铸锭和锻轧等工艺制成刀具,熔炼高速钢容易出现的严重问题是碳化物偏析。
硬而脆的碳化物在高速钢中分布不均匀,且晶粒粗大(可达几十个微米),对高速钢刀具的耐磨性、韧性及切削性能产生不利影响。
粉末冶金高速钢的制造过程是:将高频感应炉熔炼出的钢液,用高压气体(氩气或氮气)喷射使之雾化,再急冷而得到细小均匀的结晶组织(粉末)。
上述过程亦可用高压水水喷雾化形成粉末。
再将所得的粉末在高温(约1100℃)、高压(约100MPa)下压制成刀坯,或先制成钢坯再经过锻造、轧制成刀具形状。
2 粉末冶金高速钢的优点粉末冶金高速钢没有碳化物偏析的缺陷,不论刀具截面尺寸有多大,其碳化物分布均为1级,碳化物晶粒尺寸在2~3μm以下。
因此,粉末冶金高速钢的抗弯强度与韧性得以提高,一般比熔炼高速钢高出20~50%。
它适用于制造承受冲击载荷的刀具,如铣刀、插齿刀、刨刀以及小截面、薄刃刀具。
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,高温硬度(550℃~600℃)提高尤为显著,故粉末冶金高速钢刀具的耐用度较高。
由于碳化物细小均匀,粉末冶金高速钢的可磨削性能较好,含钒5%时其可磨削性能相当于含钒2%的熔炼高速钢,故粉冶高速钢中允许适当提高钒含量,且便于制造刃型复杂的刀具。
粉冶高速钢的热处理变形亦较小。
3 粉末冶金高速钢的切削试验作者用粉末冶金高速钢GF3制成车刀,在相同的切削条件下与普通高速钢W18Cr4V及熔炼高性能高速钢Co5Si,V3N进行切削对比。
切削用量:v=40m/min,a p=3mm,f=0.15mm/r。
刀具几何参数:γo=20°,κr=75°,κr′=l5°,bε=1mm。
刀具磨损曲线如图1所示。
图1 粉末冶金高速钢GF3与其它高速钢的磨损对比曲线图2 GF3Co5Si的磨损对比曲线由图1可以看出,粉末冶金高速钢GF3的耐磨性不仅高出普通高速钢W18Cr4V甚多,且高于熔炼高性能高速钢Co5Si与V3N。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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。