規(guī)格:齊全
所屬類型:其它原材料
品牌:
全茂高速鋼
中文名稱:高速鋼
其他名稱:高速工具鋼(high speed tool steel)
高速鋼的定義:
主要用于制作高速切削金屬的刀具的高碳高合金萊氏體工具鋼。
高速鋼是一種具有高硬度、高耐磨性和高耐熱性的工具鋼,又稱高速工具鋼或鋒鋼。高速鋼是美國(guó)的F.W.泰勒和M.懷特于1898年創(chuàng)制的。高速鋼的工藝性能好,強(qiáng)度和韌性配合好,因此主要用來制造復(fù)雜的薄刃和耐沖擊的金屬切削刀具,也可制造高溫軸承和冷擠壓模具等。除用熔煉方法生產(chǎn)的高速鋼外,20世紀(jì)60年代以后又出現(xiàn)了粉末冶金高速鋼,它的優(yōu)點(diǎn)是避免了熔煉法生產(chǎn)所造成的碳化物偏析而引起機(jī)械性能降低和熱處理變形。
高速鋼是一種復(fù)雜的鋼種,含碳量一般在0.70~1.65%之間。含合金元素量較多,總量可達(dá)10~25%。按所含合金元素不同可分為:①鎢系高速鋼(含鎢 9~18%);②鎢鉬系高速鋼(含鎢5~12%,含鉬2~6%);③高鉬系高速鋼(含鎢0~2%,含鉬5~10%);④釩高速鋼,按含釩量的不同又分一般含釩量(含釩 1~2%)和高含釩量(含釩2.5~5%)的高速鋼;⑤鈷高速鋼(含鈷 5~10%)。按用途不同高速鋼又可分為通用型和特殊用途兩種。①通用型高速鋼:主要用于制造切削硬度HB≤300的金屬材料的切削刀具 (如鉆頭、絲錐、鋸條)和精密刀具(如滾刀、插齒刀、拉刀),常用的鋼號(hào)有W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等。②特殊用途高速鋼:包括鈷高速鋼和超硬型高速鋼(硬度HRC68~70),主要用于制造切削難加工金屬(如高溫合金、鈦合金和高強(qiáng)鋼等)的刀具,常用的鋼號(hào)有W12Cr4V5Co5、W2Mo9Cr4VCo8等。
W9Mo3Cr4V鋼是以中等含量的鎢為主,加入少量鉬,適當(dāng)控制碳和釩含量的方法來達(dá)到改善性能、提高質(zhì)量、節(jié)約合金元素的目的的通用型鎢鉬系高速鋼。W9Mo3Cr4V鋼(以下簡(jiǎn)稱W9)的冶金質(zhì)量、工藝性能兼有W18Cr4V鋼(簡(jiǎn)稱W18)和W6Mo5Cr4V2鋼(簡(jiǎn)稱W6)的優(yōu)點(diǎn),并避免或明顯減輕了二者的主要缺點(diǎn)。這是一種符合我國(guó)資源和生產(chǎn)條件,具有良好綜合性能的通用型新鋼種。 該鋼易冶煉,具有良好的熱、冷塑性,成材率高,碳化物分布特征優(yōu)于W18,近似M2,脫碳敏感性低于M2,生產(chǎn)成本較W18和M2都低。由于該鋼的熱、冷塑性好,因而能滿足機(jī)械制造廠采用多次鐓拔改鍛、高頻加熱塑性成型工藝和冷沖變形工藝的要求。該鋼切削性能良好、磨削性能和可焊性優(yōu)于M2,熱處理過熱敏感性低于M2。
鋼的主要力學(xué)性能:
硬度、紅硬性水平相當(dāng)于或略高于W18和M2;強(qiáng)度、韌性較W18高,與M2相當(dāng):制成的機(jī)用鋸條、大小鉆頭、拉刀、滾刀、銑刀、絲錐等工具的使用壽命較W18的高,等于或較高于M2的使用壽命,插齒刀的使用壽命與M2的相當(dāng)。用W9鋼制造的滾壓滾絲輪對(duì)高溫合金進(jìn)行滾絲時(shí)收到顯著效果。在適當(dāng)改變淬、回火工藝后,W9鋼也很適于制造高負(fù)荷模具,尤其是冷擠壓模具。
C | Si | Mn | W | Mo | Cr | V | S | P |
0.77~0.85 | 0.20~0.40 | 0.20~0.40 | 8.50~9.50 | 2.70~3.30 | 3.60~4.20 | 1.30~1.60 | ≤0.030 | ≤0.030 |
臨界點(diǎn) | Ac1 | Ac3 |
溫度(近似值)/℃ | 835 | 875 |
表2-30-3 W9Mo3Cr4V鋼的彈性模量
溫度/℃ | 室溫 | 300 | 500 | 550 | 600 |
彈性模量E/MPa | 221900 | 209000 | 191600 | 185000 | 178600 |
表2-30-4 W9Mo3Cr4V鋼的線(膨)脹系數(shù)
溫度/℃ | 20~300 | 20~500 | 20~700 |
線(膨)脹系數(shù)(退火態(tài))/℃-1 | 12.0×10-6 | 12.6×10-6 | 13.2×10-6 |
表2-30-5 W9Mo3Cr4V鋼的熱導(dǎo)率
溫度/℃ | 600 | 750 | 1100 |
熱導(dǎo)率λ/W·(m·k)-1 | 30.9 | 32.6 | 31.4 |
鋼錠鍛造開坯 | 裝爐溫度/℃ | 加熱溫度/℃ | 開鍛溫度/℃ | 終鍛溫度/℃ | 冷卻 | |
700 | 1160~1190 | 1080~1120 | ≥950 | 及時(shí)退火或砂冷 | ||
熱軋 | 用坯尺寸/mm | 加熱溫度/℃ | 加熱時(shí)間 | 開軋溫度/℃ | 終軋溫度/℃ | 冷卻 |
80方 Φ40 | 1100~1150 1080~1120 | 2h30min~3h 15~25min | 1090~1120 1050~1100 | ≥900 ≥900 | 緩冷后退火 緩冷后退火 |
工具類型 | 預(yù)熱溫度/℃ | 加熱溫度/℃ | 冷卻方式/℃ |
機(jī)用鋸條 拉刀 鉆頭 滾刀、插齒刀 滾絲輪 模具 | 850 850 850 850 850 850 | 1240~1250 1220~1230 1220~1230 1230~1235 1180~1190 1160~1200 | 油冷 油冷 油冷 油冷 550分級(jí)淬火 油冷 |
熱處理規(guī)范:淬火,820~870℃預(yù)熱,1210~1230℃(鹽浴爐)或1220~1240℃(箱式爐)加熱,油冷,540~560℃回火2次,每次2h。
硬度 :交貨硬度:(其他加工方法)≤269HB; (退火)≤255HB。試樣熱處理制度及淬回火硬度:≥63HRC(箱式爐)≥64HRC (鹽浴爐)
熱軋、鍛制、冷拉鋼棒以退火狀態(tài)交貨,熱軋、鍛制鋼棒以退火+其他加工方法(剝皮、輕拉、磨光或拋光等)加工后交貨。
高速鋼的熱處理工藝較為復(fù)雜,必須經(jīng)過退火、淬火、回火等一系列過程。退火的目的是消除應(yīng)力,降低硬度,使顯微組織均勻,便于淬火。退火溫度一般為860~880℃。淬火時(shí)由于它的導(dǎo)熱性差一般分兩階段進(jìn)行。先在800~850℃預(yù)熱(以免引起大的熱應(yīng)力),然后迅速加 熱到淬火溫度1190~1290℃(不同牌號(hào)實(shí)際使用時(shí)溫度有區(qū)別),后油冷或空冷或充氣體冷卻。工廠均采用鹽爐加熱,現(xiàn)真空爐使用也相當(dāng)廣泛。淬火后因內(nèi)部組織還保留一部分(約30%)殘余奧氏體沒有轉(zhuǎn)變成馬氏體,影響了高速鋼的性能。為使殘余奧氏體轉(zhuǎn)變,進(jìn)一步提高硬度和耐磨性,一般要進(jìn)行2~3次回火,回火溫度560℃,每次保溫1小時(shí)。
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