高釩高速鋼有哪些牌號(hào)(高碳高釩高速鋼)
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高速鋼是什么?
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,俗稱白鋼。
特性
1、高耐磨性。
2、高抗壓強(qiáng)度。
3、淬硬后高的表面硬度。
4、優(yōu)良的整體淬透性。
5、良好的表面處理加工性。
6、優(yōu)良的抗回火軟化性。
生產(chǎn)制造方法:通常采用電爐生產(chǎn),曾采用粉末冶金方法生產(chǎn)高速鋼,使碳化物呈極細(xì)小的顆粒均勻地分布在基體上,提高了使用壽命。
用途:用于制造各種切削工具。如車刀、鉆頭、滾刀、機(jī)用鋸條及要求高的模具等。
擴(kuò)展資料:
主要種類
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%)。
2、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%)。
參考資料:百度百科—高速鋼
95W18Cr4V高速鋼含義是什么
德國(guó)切削物理學(xué)家Salomon博士1929年進(jìn)行的超高速切削模擬試驗(yàn),并予1931年4月發(fā)表了著名的超高速切削理論。提出了高速切削的設(shè)想。Salomon指出:在常規(guī)的切削范國(guó)內(nèi),切削溫度隨著切削速度的增大而提高。但是,當(dāng)切削速度增大到某一數(shù)值后。切削速度再增大,切削溫度反而下降,并指出此值與工件材料的種類有關(guān),對(duì)于每一種工件材料,存在一個(gè)速度范圍。由于切削溫度太高,高于刀具材料所允許的最高溫度,任何刀具都無法承受,切削加工不可能進(jìn)行,這個(gè)范圍被稱之為“死谷”。因此高速切削刀具材料最主要的要求是高溫時(shí)的力學(xué)性能、熱物理性能、抗粘結(jié)性能、化學(xué)穩(wěn)定性和抗熱震性能以及抗涂層破裂性能等。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)需要,石油化工工業(yè)中常用不銹鋼、淬火鋼、高強(qiáng)度鋼、耐熱鋼等難加工材料日益增多。對(duì)刀具材料提出了特殊的要求。刀具材料除應(yīng)具備硬度和耐磨性、強(qiáng)度和韌性、耐熱性、工藝性能和經(jīng)濟(jì)性外.還對(duì)高速切削刀具材料提出了如下更高的要求:①可靠性;②高耐熱性和抗熱沖擊性能;③良好的高溫力學(xué)性熊;④刀具材料能適應(yīng)難加工材料和新型材料加工的需要。近年來我國(guó)新刀具材料的研制和應(yīng)用取得了一定的成果,但是高速切削刀具材料的加工工藝性能仍是影響加工效果的一個(gè)主要因素。實(shí)踐證明,正確選用合適的切削刀具材料,對(duì)提高工作效率,改善加工工藝性,更高地是機(jī)械制造生產(chǎn)需求具有重要的意義。
1 高速切削刀具材料的開發(fā)
1.1 高速鋼刀具
適合高速加工的高速鋼主要有:(1)高釩高速鋼W12Cr4v4Mo; (2)高鈷高速鋼W2Mo9C14VCo8; (3)高鋁高速鋼W6Mo5C14V2Al和WlOM04Cr4V3Al。切削加工鈦合金時(shí),選用W2Mo9C14VCo8材料時(shí)的刀具切削壽命要比選月W6Mo5C14v2Al、W10Mo4c14V3Al和W12Cr4V4Mo的刀具切削壽命要長(zhǎng),這主要因?yàn)樵谻o能增加高速鋼的高溫硬度和耐磨性.同時(shí)改善它的導(dǎo)熱性。但是由于高速鋼刀具的硬度比較低,紅硬性比較差,導(dǎo)熱系數(shù)在16.75—25.1W/(mK)之間,僅為鎢鈷類硬質(zhì)合金的1/4左右。此外高速鋼中的C、W、V等元素會(huì)與加工物在高溫下發(fā)生擴(kuò)散溶解甚至與加工物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。所以,高速鋼刀具切削高硬度產(chǎn)品一鈦合金的速度比較低,一般在30 m/min以下,同時(shí)刀具的使用壽命比較短。
1.2 陶瓷刀具
現(xiàn)代陶瓷刀具材料大多數(shù)為復(fù)合陶瓷。陶瓷刀具材料的品種、牌號(hào)很多,按其主要成分大致可分為氧化鋁系和氮化硅系,其具有高速切削所需的物理機(jī)械性能。陶瓷刀具具有很高的硬度與耐磨性,一般硬質(zhì)鋼刀具的硬度在90~93HRA,而陶瓷刀具的常溫硬度達(dá)92~95HRA。由于其硬度高,所以耐磨性有較大提高,刀具耐用度比硬質(zhì)合金高幾倍。同時(shí)它擁有很高的化學(xué)穩(wěn)定性,其抗氧化溫度為1750℃,而硬質(zhì)合金為800℃,高速鋼僅為550℃。還具有抗彎強(qiáng)度和斷裂韌性,陶瓷的抗彎強(qiáng)度一般為900~1000 MPa,Al2O3基陶瓷抗彎強(qiáng)度為1000~1200 MPa,Si3N4基陶瓷不僅強(qiáng)度高.而且強(qiáng)度的可靠性大。疲勞強(qiáng)度也高,可以獲得相當(dāng)穩(wěn)定的使用壽命。Si3N4基陶瓷有良好的斷裂韌性,高速切削時(shí)不易產(chǎn)生裂紋。它與金屬的親和力極小。即使在熔化溫度下與鋼也不相互反應(yīng),具有良好的抗粘結(jié)、擴(kuò)散、氧化磨損能力;有較低的摩擦系數(shù),可得到良好的表面粗糙度。陶瓷刀具在高速切削領(lǐng)域表現(xiàn)出優(yōu)良的性能,在高速切削加工中占據(jù)了舉足輕重的地位,其發(fā)展空間非常大。隨著各種新型陶瓷刀具材料的使用,必將促進(jìn)高效機(jī)床及高速切削技術(shù)的發(fā)展,而高效機(jī)床及高速切削技術(shù)的推廣與應(yīng)用,又進(jìn)一步推動(dòng)陶瓷刀具的使用。
1.3 涂層刀具
刀具涂層技術(shù)自從問世以來,對(duì)刀具性能的改善和加工技術(shù)的進(jìn)步起著非常重要的作用,涂層刀具已經(jīng)成為現(xiàn)代刀具的標(biāo)志.在刀具中的比例已超過50%。涂層刀具是在韌性較好刀體上,涂覆一層或多層耐磨性好的難熔化合物,它將刀具基體與硬質(zhì)涂層相結(jié)合,從而使刀具性能大大提高。涂層刀具是在具有高強(qiáng)度和韌性的基體材料上涂上一層耐高溫、耐磨損的材料。涂層材料及基體材料之間要求粘結(jié)牢固、不易脫落。涂層刀具可以提高加工效率、提高加工精度、延長(zhǎng)刀具使用壽命、降低加工成本。根據(jù)涂層方法不同,涂層刀具可分為化學(xué)。
氣相沉積(CVD)涂層刀具和物理氣相沉積(PVD)涂層刀具。涂層硬質(zhì)合金刀具一般采用化學(xué)氣相沉積法,沉積溫度在1000℃左右。涂層高速鋼刀具一般采用物理氣相沉積法,沉積溫度在500℃左右;根據(jù)涂層刀具基體材料的不同,涂層刀具可分為硬質(zhì)合金涂層刀具、高速鋼涂層刀具、以及在陶瓷和超硬材料(金剛石和立方氮化硼)上的涂層刀具等。在21世紀(jì)初,涂層刀具的比例將進(jìn)一步增加,有望在技術(shù)上進(jìn)一步突破涂層技術(shù),這將全面提高加工黑色金屬的切削水平。此外,納米級(jí)超薄超多層和新型涂層材料的開發(fā)應(yīng)用的速度將加快,涂層將成為改善刀具性能的主要途徑。
1.4 超硬刀具
比陶瓷材料更硬的超硬刀具材料包括單晶金剛石、聚晶金剛石(PCD)、聚晶立方氮化硼(PCBN)和CVD金剛石等。金剛石具有極高的硬度和耐磨性,其顯微硬度可達(dá)10000HV.是刀具材料中最硬的材料。同時(shí)它的摩擦系數(shù)小,與非鐵金屬無親和力,切屑易流出,熱導(dǎo)率高,切削時(shí)不易產(chǎn)生積屑瘤,加工表面質(zhì)量好。能有效地加工非鐵金屬材料和非金屬材料,如銅、鋁等有色金屬及其合金、陶瓷、末燒結(jié)的硬質(zhì)合金、各種纖維和顆粒加強(qiáng)的復(fù)合材料、塑料、橡膠、石墨、玻璃和各種耐磨的木材。PCBN是用聚晶立方氮化硼粉末摻入金屬或陶瓷結(jié)合劑(如鋁、氧化鋁、碳化鈦或氮化鈦),經(jīng)燒結(jié)合成再制成金屬切削刀具。PCBN材料包括整體PCBN刀片、硬質(zhì)合金承托的、全前面PCBN刀片和焊有各種PCBN刀尖的硬質(zhì)合金刀片。PCBN刀片切削高合金鑄鐵較陶瓷刀具可提高生產(chǎn)效率5倍以上。我國(guó)超硬刀具材料的研究與應(yīng)用開始于70年代,并于1970年在貴陽建造了我國(guó)第一座超硬材料及制品的專業(yè)生產(chǎn)廠第六砂輪廠,至2006年我國(guó)人造金剛石年產(chǎn)量就已達(dá)到15億克拉左右,躍居世界上超硬材料生產(chǎn)大國(guó)之首。
2 高速切削刀具材料的選擇
2.1 合理確定切削用量
刀具材料確定后.切削用量選擇得是否合理直接影響加工效果,切削用量中的切削速度對(duì)刀具耐用度影響最大,進(jìn)給量影響次之,切削深度影響最小。因此在合理選擇切削用量以提高生產(chǎn)率時(shí),在加工性質(zhì)已定的情況下,應(yīng)當(dāng)盡量選擇大的切削深度,然后根據(jù)加工條件和要求選取允許最大的進(jìn)給量,最后在刀具耐用度和機(jī)床功率限制的條件下,選擇的最大的切削速度,而不應(yīng)當(dāng)不加分析地先確定切削速度,因此在實(shí)際工作中.應(yīng)當(dāng)按不同切削深度和進(jìn)給量的組合去選擇切削速度.進(jìn)而確定主軸轉(zhuǎn)數(shù)。
2.2 匹配加工對(duì)象的化學(xué)性能
刀具切削加工時(shí)的損壞與所加工的工件材料和切削條件密切相關(guān),在不同的切削條件下加工不同的工件材料時(shí),占主導(dǎo)地位的磨損機(jī)制有所不同。材料與加工對(duì)象的化學(xué)性能匹配問題主要是指刀具材料與工件材料化學(xué)親和性、化學(xué)反應(yīng)、擴(kuò)散和溶解等化學(xué)性能參數(shù)要相匹配。具有不同組分的刀具所適合加工的工件材料有所不同,各種刀具材料抗粘結(jié)溫度高低為:超硬陶瓷涂層鋼。各種刀具材料抗氧化溫度高低為:陶瓷PCBN硬質(zhì)合金金剛石。
2.3 注重刀具壽命
刀具壽命與刀具選擇有密切關(guān)系。在選擇刀具時(shí),應(yīng)首先選擇合理的刀具壽命,而合理的刀具壽命則應(yīng)根據(jù)優(yōu)化的目標(biāo)而定。一般分最高生產(chǎn)率刀具壽命和最低成本刀具壽命兩種,前者根據(jù)單件工時(shí)最少的目標(biāo)確定,后者根據(jù)工序成本最低的目標(biāo)確定。選擇刀具壽命時(shí)可考慮如下幾點(diǎn)根據(jù)刀具復(fù)雜程度,制造和磨刀成本來選擇。復(fù)雜和精度高的刀具壽命應(yīng)選得比單刃刀具高些。對(duì)于機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具,由于換刀時(shí)間短,為了充分發(fā)揮其切削性能.提高生產(chǎn)效率,刀具壽命可選得低些,一般取15~30min。對(duì)于裝刀、換刀和調(diào)刀比較復(fù)雜的多刀機(jī)床、組合機(jī)床與自動(dòng)化加工刀具。刀具壽命應(yīng)選得高些,尤應(yīng)保證刀具可靠性。比如車間內(nèi)某一工序的生產(chǎn)率限制了整個(gè)車間的生產(chǎn)率的提高時(shí),該工序的刀具壽命要選得低些當(dāng)某工序單位時(shí)間內(nèi)所分擔(dān)到的全廠開支較大時(shí)。刀具壽命也應(yīng)選得低些。
總之,高速切削技術(shù)已成為切削加工的主流,加快其推廣應(yīng)用,將會(huì)創(chuàng)造巨大經(jīng)濟(jì)教益。近幾年的研究和開發(fā)成果中有關(guān)高速切削刀具用新材料有13項(xiàng),關(guān)于新材料的應(yīng)用研究成果有9項(xiàng)。它們相互配合,彼此競(jìng)爭(zhēng),推動(dòng)高速切削技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。國(guó)內(nèi)在這方面也有一定基礎(chǔ),取得很大進(jìn)步,特別是我國(guó)的陶瓷刀具占有突出優(yōu)勢(shì)。這也是我國(guó)最有前景的研究領(lǐng)域。此外,對(duì)現(xiàn)有的研究成果還要加強(qiáng)推廣。
高速鋼分類有哪些?
高速工具鋼主要用于制造高效率的切削刀具。由于其具有紅硬性高、耐磨性好、強(qiáng)度高等特性,也用于制造性能要求高的模具、軋輥、高溫軸承和高溫彈簧等。高速工具鋼經(jīng)熱處理后的使用硬度可達(dá)HRC63以上,在600℃左右的工作溫度下仍能保持高的硬度,而且其韌性、耐磨性和耐熱性均較好。
高速工具鋼的主要分類:
含鈷高速工具鋼是在通用高速工具鋼的基礎(chǔ)上加入一定量的鈷,可顯著提高鋼的硬度、耐磨性和韌性。
粉末高速工具鋼是用粉末冶金方法產(chǎn)生的。首先用霧化法制取低氧高速工具鋼預(yù)合金粉末,然后用冷、熱靜壓機(jī)將粉末壓實(shí)成全致密的鋼坯,再經(jīng)鍛、軋成材。粉末高速工具鋼的碳化物細(xì)小、分布均勻,韌性、可磨削性和尺寸穩(wěn)定性等均很好,可生產(chǎn)用鑄錠法個(gè)可能產(chǎn)生更高合金元素含量的超硬高速工具鋼。粉末高速工具鋼可分為3類,第一類是含鈷高速工具鋼,其特點(diǎn)是具有接近硬質(zhì)合金的硬度,而且還具有良好的可鍛性、可加工性、可磨性和強(qiáng)韌性。第二類是無鈷高鎢、鉬、釩超硬高速工具鋼。第三類是超級(jí)耐磨高速工具鋼。其硬度不太高,但耐磨性極好,主要用于要求高耐磨并承受沖擊負(fù)荷的工作條件。
高速鋼按所含合金元素可分為:①鎢系高速鋼(W9~18%)、②鎢鉬系高速鋼(W5~12%,Mo2~6%)、③高鉬系高速鋼(W0~2%,Mo5~10%)。各系又可按含釩量的多少分為一般含釩量(V1~2%)和高含釩量(V2.5~5%)。任何高速鋼如含鈷(Co5~10%)時(shí),又歸入鈷高速鋼。
高速鋼按用途可分為綜合性通用型高速鋼和特種用途高速鋼兩類。通用高速鋼廣泛用于制作各種金屬切削普通刀具(如鉆頭、絲錐、鋸條)和精密刀具(如滾刀、插齒刀、拉刀)。被切削材料一般硬度HB≤300。特種用途高速鋼又可分為高釩高速鋼,一般含鈷高速鋼和超硬型(HRC68~70)高速鋼。
高速鋼主要用途是制造高速切削工具,除具有高硬度(一般大于HRC63,高的可達(dá)HRC68~70),高耐磨性和足夠韌性外,還要有在高速切削下刀刃不因發(fā)熱而軟化的耐熱性。耐熱性通常用紅硬性衡量,也就是在580~650℃把鋼先后加熱4次,每次保溫1小時(shí)后空冷,然后在室溫下測(cè)定其硬度值。高速鋼的韌性通常用彎曲強(qiáng)度和沖擊值來衡量。高速鋼應(yīng)用于制造冷作模具,在使用性能上主要要求有高的抗壓屈服強(qiáng)度,高的耐磨性和高韌性,而對(duì)耐熱性則要求不高,因此可采用較低的溫度淬火。
高速鋼材質(zhì)最好的是哪幾種材質(zhì)?
高速鋼按性能分,有通用型高速鋼和高性能高速鋼;按化學(xué)成分分,有鎢系、鎢鑰系和鑰系高速鑰;按工藝分,有熔煉高速鋼和粉末冶金高速鋼;為了提高刀具耐用度,還有高性能高速鋼是指在通用型高速鋼中,增大含碳量、含釩量,有時(shí)還增加鈷、鋁等合金元素,以提高其耐熱性和耐磨性。這類高速鋼加熱到600℃~650℃時(shí),仍可保持HRC60的硬度。其耐用度約為通用型高速鋼的1.5~3倍。它們適用于切削加工奧氏體不銹鋼、高溫合金、鈦合金和高強(qiáng)度鋼等難切削材料。
(1)高碳高速鋼:如95W18Cr4V、100W6Mo5Cr4V2。增加高速鋼的含碳量,可以提高鋼的硬度、耐磨性和耐熱性。這類高速鋼適于做耐磨性高的鉸刀、锪鉆、絲錐和鉆頭,用于切削加工不銹鋼、鈦合金等,耐磨性比普通高速鋼高2~3倍。
(2)鉆高速鋼:在高速鋼中加鈷,可以顯著提高其熱穩(wěn)定性(645℃~650℃)和硬度(HRC67),改善其導(dǎo)熱性(可增加20%~30%)及磨加工性能。鈷高速鋼的牌號(hào)有:W6Mo5Cr4V2Co5、WBMo5Cr4V2Co6Si、 W9Mo4Cr4V2Co3、W9Cr4V2Co10、 W12Mo3Cr4V2Co8。鈷高速鋼主要用于切削鎳基耐熱合金和鑄造高溫合金。刀具耐用度為W18Cr4V的1.5~3倍。
(3)高釩高速鋼:含釩量在3%以上的高速鋼稱為高釩高zg70mn2mo鑄鋼軋輥的熱處理速鋼。釩與鋼中的碳形成大量的碳化釩。碳化釩的硬度高(HV2800),使高速鋼的硬度提高(HRC65~67),耐磨性和耐熱性均好,耐熱性比通用高速鋼高(637℃-640℃)。它主要切削纖維、硬橡膠、塑料等對(duì)刀具磨損比較大的材料和不銹鋼、耐熱合金、高強(qiáng)度鋼。主要牌號(hào)有:W12Cr4V4Mo、W6Mo5Cr4V3、W9Cr4V5。由于它含釩量高,磨削性能不好,不宜作復(fù)雜刀具。
(4)高釩含鈷高速鋼:在高釩高速鋼中加入適量的鈷,可以綜合高釩高速鋼耐磨性能好和鈷高速鋼高溫硬度好的優(yōu)點(diǎn)。它的硬度為HRC66-68,600℃高溫時(shí)的硬度比通用型的高速鋼高HRC5.5。牌號(hào)有:W9Cr4V5Co5、W12Cr4V5Co5。這種高速鋼主要適用于切削不銹鋼、耐熱合金、鎳基和鈷基高溫合金及鑄造高溫合金等難切削材料。
(5)超硬高速鋼:硬度達(dá)到HRC67~70的高速鋼稱為超硬高速鋼。這種高速鋼主要是用于切削加工高溫合金、難熔金屬、鈦合金、超高強(qiáng)度鋼和奧氏體不銹鋼等難切削材料。牌號(hào)有:W10Mo4Cr4V3AI、W7唐山軋輥鑄造工招聘Mo4Cr4V2Co5、W2Mo9Cr4VCo8(M42)、W6Mo5Cr4V2AI(501)、W12Mo3Cr4V3N(V3N)、W18Cr4V4SiNbAI (B212) 、W6Mo5Cr4V5SiNbA1(B201)。
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