由于礦藏資源日益枯竭以及其他刀具材料的不斷侵蝕,高速鋼dao具是否真能在歷史舞臺上繼續(xù)活躍100年,實難可知,但顯而易見的是,它肯定會在較長時間內(nèi)繼續(xù)存在并繼續(xù)發(fā)揮重要的作用。國內(nèi)頻頻有聲討普通高速鋼生產(chǎn)的聲音,甚至大有打殺圍堵的意味,一位行業(yè)專家則堅稱,“目前國內(nèi)普通高速鋼的市場需求依然旺盛(盡管這并不符合世界刀具發(fā)展的主流),有需求生產(chǎn)企業(yè)自然樂意供應(yīng),我們目前更應(yīng)該做的恐怕是引導(dǎo)而不是圍堵,引導(dǎo)企業(yè)提升高速鋼dao具的品級,減少大量低附加值產(chǎn)品的生產(chǎn)。

牌號為APMT15的粉末冶金高速鋼,它的強度、韌性分別是同化學(xué)成分的熔煉高速鋼的2倍及2.5倍。盡管含釩量達(dá)5%,但由于碳化物晶粒細(xì),可磨性依然很好。高溫?zé)嵊捕纫脖热蹮捀咚黉撎岣?/span>0.5-1HRC。又由于其物理機械性能高度各向同性,淬火變形小。碳化物顆粒均勻分布的表面較大,不易從刀具的切削刃上剝落,小尺寸刀具耐磨性提高1.5-2倍,大尺寸刀具提高20-30%。粉末冶金高速鋼具有良好的力學(xué)性能,適合制造:間斷切削條件下易崩刃的刀具、強度高而切削刃又必須鋒利的刀具,如插齒刀、滾刀、銑刀,高壓動載荷下使用的刀具。

美國機械與管理工程師泰勒(TaylorF.W.)和冶金學(xué)家懷特(WhiteM.)研制發(fā)明了高速鋼,并作了系統(tǒng)切削試驗。當(dāng)時他們確定的高速鋼成分為C-0.67%,W-18.91%,Cr-5.47%,Mn-0.11%,V-0.29%,F(xiàn)-余量,與后來的W18Cr4V成分很接近。高速鋼dao具可用30m/min的速度切削鋼材,其效率比過去用的碳素工具鋼和合金工具鋼提高了好幾倍,為美國當(dāng)時的機械工業(yè)生產(chǎn)贏得了巨大的經(jīng)濟效益。
W18Cr4V高速鋼的熱塑性不好,由于麻花鉆熱軋工藝的需要,后來研制成功了W6Mo5Cr4V2高速鋼,此外,還有W9Mo3Cr4V。這三種高速鋼的切削性能和力學(xué)性能近似,稱為通用型。
20世紀(jì)中葉以后,科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展,各種難加工材料不斷涌現(xiàn),通用高速鋼的性能已不復(fù)使用,于是高性能高速鋼和粉末冶金高速鋼相繼出現(xiàn),使高速鋼dao具材料的性能得到了很大提高。
規(guī)格外觀
規(guī)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(jié)疤和發(fā)紋。冷拔鋼材表面應(yīng)潔凈、光滑、無夾雜和氧化皮等。
化學(xué)成分
中國國標(biāo)和日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中主要鋼號的化學(xué)成分如表 6—7—26。
高速鋼的熱處理工藝較為復(fù)雜,必須經(jīng)過淬火、回火等一系列過程。淬火時由于它的導(dǎo)熱性差一般分兩階段進行。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℃(不同牌號實際使用時溫度有區(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,進一步提高硬度和耐磨性,一般要進行2~3次回火,回火溫度560℃,每次保溫1小時。
