粉末冶金高速钢-j9九游会

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，ap=3mm，f=0.15mm/r。

刀具几何参数：go=20°，kr=75°，kr′=l5°，be=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。

作者又用gf3制成拉制膛线的拉刀，在相同切削条件下，与co5si拉刀进行切削对比。工件材料为高强度钢38crni3mova，hrc36。

切削用量：v=12m/min，ap==6.2mm,f=0.025mm/双行程。

刀具几何参数：go=18°，kr=90°。

加硫化切削油。

刀具磨损曲线如图2所示。

由图2可见，gf3拉刀的耐用度高于co5si。

4、国内外情况

20世纪70年代初，国外已有粉末冶金高速钢刀具商品。20余年来发展较快，在高速钢刀具材料中已占有一定份额。以erasteel，国际工业集团(瑞典与法国为主)为例，它的各种高速钢产品的总和在世界高速钢市场中占有30％的份额。它的高速钢产品中，熔炼高速钢有20个牌号，粉末冶金高速钢有8个牌号。后者称为asp2000系列，其钢号与化学成分见表1。

表1       erasteel集团粉末冶金高速钢asp2000系列的化学成份(%)

我国自20世纪70年代中期以来，亦对粉末冶金高速钢进行了研制。如冶金工业部钢铁研究总院有粉末冶金高速钢fw12cr4v5(牌号为ft15)和fwl0mo5cr4v2co12(fr71)，北京工具研究所有水雾化的w18cr4v(gf1)、w6mo5cr4v2(gf2)、w10.5mo5cr4v3co9(gf3)。上海材料研究所有粉末冶金高速钢w18cr4v(pt1)和w12mo3cr4v3n(pvn)，机械性能和切削性能俱佳，在加工高强度钢、高温合金，钛合金和其他难加工材料中，发挥了优越性。但是，近年来．我国因市场、效益等因素的困扰，粉末冶金高速钢的研制和生产，一度陷于停顿。随着经济形势的改变，相信粉末冶金高速钢在国内将大有发展前景。