粉末高速鋼之分類
粉末高速鋼制成與傳統高速鋼不同處在于制造程序上之差異,及加添些不足的金屬元素,亦可依需求熔煉制出各種成份元素的鋼料。大體上與傳統高速鋼一樣分為Mo(鉬)系及W(鎢)系兩大型系。Mo系的材料韌性較佳,W系的材料耐磨性較好,高溫硬度較高,耐沖擊較強。
粉末高速鋼之熱處理
任何一種鋼材的使用好壞,絕大部份取決于熱處理的選擇及條件。大致上Mo系粉末高速鋼淬火溫度不可高于1200℃ (各廠家的成份不同而有高低)。W系粉末高速鋼淬火溫度不可高于1240℃。粉末高速鋼熱處理成敗尤重視回火程序。Mo系粉末高速鋼熱處理時應防止Mo元素「脫漏」的現象。
粉末高速鋼之研磨:
一、研磨砂輪的選擇:要選擇切削力較好的砂輪,如CBN砂輪。
二、防止研磨過熱:要防止研磨時局部溫度大于回火溫度,最好用濕磨。
三、防止研磨時產生殘留應力:每次的力量不可太大,正常進刀量每次不超超過0.03m/m,並保持經常性的研磨輪整修,削銳,及研磨屑清理,是做好研磨的必要課題。
粉末高速鋼之線切割:
工件經過線切割會產生「放電白層」應盡量去除,方可提高壽命。
一、線切割加工後應再精修,且精修次數愈多愈好,尤其是提高較厚的材料。
二 、線切割時盡量放慢速度,並降低電流。
三、精修後工件必需經過拋光,以徹底消除放電白層。
物理性能
高速鋼刀具一般不做抗拉強度檢驗,而以金相、硬度檢驗為主。
鎢系和鉬系高速鋼經正確的熱處理後,洛氏硬度能達到63以上,鈷系高速鋼在65以上。鋼材的酸浸低倍組織不得有肉眼可見的縮孔 、翻皮。中心疏松,一般疏松應小于1級。
金相檢驗的內容主要包括脫碳層、顯微組織和碳化物不均勻度3個項目。
1.高速鋼不應有明顯的脫碳。顯微組織不得有魚骨狀共晶萊氏體存在。
2.高速鋼中碳化物不均勻度對質量影響最大,目前冶金和機械部門對碳化物不均勻度的級別 十分重視。根據鋼的不同用途可對碳化物不均勻度提出不同的級別要求,通常情況下應小于3級。
3.用高速鋼制造切削工具,除因其具有高硬度、高耐磨性和足夠的韌性之外,還有一個重要因素是具有紅硬性。(紅硬性是指刀具在高速切削時,刀刃在紅熱狀態下抵抗軟化的能力。)
一種衡量紅硬性的方法是先把鋼加熱至580~650℃,保溫1小時,然後冷卻,這樣反復4次後測量其硬度值。高速鋼的淬火溫度一般均接近鋼的熔點,如鎢系高速鋼為1210~1240℃,高鉬系高速鋼為1180~1210℃。淬火後一般需在 540~560℃之間回火3次。提高淬火溫度可以增加鋼的紅硬性。為了提高高速鋼刀具的使用壽命,可對其表面進行強化處理,如低溫氰化、氮化、硫氮共滲等。
分類
通用鋼
鋼號︰W18Cr4V(W18)
硬度HRC︰62-65
抗彎強度/GPa︰3.0-3.4
沖擊韌性/(MJm²)︰0.18-0.32
600℃時的硬度HRC︰48.5
特點︰強度較好,可磨性好,可用普通鋼玉砂輪磨削,耐熱性中等,熱塑性差
主要用途︰通用性強,廣泛用于制造鑽頭、鉸刀、絲錐、銑刀、齒輪刀具及拉刀等。
高性能鋼
鋼號︰W6Mo5Cr4V2(M2)
硬度HRC︰63-66
抗彎強度/GPa︰3.5-4.0
沖擊韌性/(MJm²)︰0.30-0.40
600℃時的硬度HRC︰47-48
特點︰強度高,熱塑性好,耐熱性、可磨性稍次于W18Cr4V,可用普通鋼玉砂輪磨削
主要用途︰適用于制作熱成形刀具和承受沖擊、結構薄弱的刀具
鋼號︰W14Cr4VMnRE
硬度HRC︰64-66
抗彎強度/GPa︰約4.0
沖擊韌性/(MJm²)︰約0.31
600℃時的硬度HRC︰50.5
主要用途︰切削性能與W18Cr4V相當,適于制作熱軋刀具。[1]
規格成分
規格和外觀質量
規格主要有圓鋼和方鋼、板材。鋼材的表面要加工良好,不得有肉眼可見的裂紋、折疊、結疤和發紋。冷拔鋼材表面應潔淨、光滑、無夾雜和氧化皮等。