高速鋼是什么(高速鋼有幾種型號(hào))
今天給各位分享高速鋼是什么的知識(shí),其中也會(huì)對(duì)高速鋼有幾種型號(hào)進(jìn)行解釋,現(xiàn)在開始吧!
什么是高速鋼,模具鋼,合金鋼?能不能有人簡(jiǎn)單明了地概括下!
高速鋼(HSS)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。高速鋼是美國的F.W.泰勒和M.懷特于1898年創(chuàng)制的。
模具鋼是用來制造冷沖模、熱鍛模、壓鑄模等模具的鋼種。模具是機(jī)械制造、無線電儀表、電機(jī)、電器等工業(yè)部門中制造零件的主要加工工具。模具的質(zhì)量直接影響著壓力加工工藝的質(zhì)量、產(chǎn)品的精度產(chǎn)量和生產(chǎn)成本,而模具的質(zhì)量與使用壽命除了靠合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和加工精度外,主要受模具材料和熱處理的影響。
合金鋼 alloy steel 鋼里除鐵、碳外,加入其他的合金元素,就叫合金鋼。 在普通碳素鋼基礎(chǔ)上添加適量的一種或多種合金元素而構(gòu)成的鐵碳合金。根據(jù)添加元素的不同,并采取適當(dāng)?shù)募庸すに?,可獲得高強(qiáng)度、高韌性、耐磨、耐腐蝕、耐低溫、耐高溫、無磁性等特殊性能。
什么是高速鋼?
高速鋼
1.概述
高速鋼又名風(fēng)鋼或鋒鋼,意思是淬火時(shí)即使在空氣中冷卻也能硬化,并且很鋒利。它是一種成分復(fù)雜的合金鋼,含有鎢、鉬、鉻、釩等碳化物形成元素。合金元素總量達(dá)10~25%左右。它在高速切削產(chǎn)生高熱情況下(約500℃)仍能保持高的硬度,HRC能在60以上。這就是高速鋼最主要的特性——紅硬性。而碳素工具鋼經(jīng)淬火和低溫回火后,在室溫下雖有很高的硬度,但當(dāng)溫度高于200℃時(shí),硬度便急劇下降,在500℃硬度已降到與退火狀態(tài)相似的程度,完全喪失了切削金屬的能力,這就限制了碳素工具鋼制作切削工具用。而高速鋼由于紅硬性好,彌補(bǔ)了碳素工具鋼的致命缺點(diǎn),可以用來制造切削工具。
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1220~1250℃,后油冷。工廠均采用鹽爐加熱。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)。
(1)生產(chǎn)制造方法:通常采用電爐生產(chǎn),近來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。
(2)用途:用于制造各種切削工具。如車刀、鈷頭、滾刀、機(jī)用鋸條及要求高的模具等。
2.主要生產(chǎn)廠
我國大連鋼廠、重慶鋼廠、上海鋼廠是生產(chǎn)高速鋼的主要生產(chǎn)廠。
3.主要進(jìn)口生產(chǎn)國家
我國主要從日本、俄羅斯、德國、巴西等國進(jìn)口。
4.種類
有鎢系高速鋼和鉬系高速鋼兩大類。鎢系高速鋼有W18Cr4V,鉬系高速鋼有W6Mo5Cr4V2等。
5.規(guī)格和外觀質(zhì)量
規(guī)格主要有圓鋼和方鋼。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。
高速鋼是一種含多量碳(C)、鎢(W)、鉬(Mo)、鉻(Cr)、釩(V)等元素的高合金鋼,熱處理后具有高熱硬性。當(dāng)切削溫度高達(dá)600℃以上時(shí),硬度仍無明顯下降,用其制造的刀具切削速度可達(dá)每分鐘60米以上,而得其名。高速鋼按化學(xué)成分可分為普通高速鋼及高性能高速鋼,按制造工藝可分為熔煉高速鋼及粉末冶金高速鋼。
普通高速鋼
圖一: 高速鋼是制造形狀復(fù)雜、磨削困難的刀具的主要材料。
普通高速鋼可滿足一般需求。常見的普通高速鋼有兩種,鎢系高速鋼和鎢鉬系高速鋼。
鎢系高速鋼
典型牌號(hào)為W18Cr4V,熱處理硬度可達(dá)63-66HRC,抗彎強(qiáng)度可達(dá)3500MPa,可磨性好。
鎢鉬系高速鋼
典型牌號(hào)為W6Mo5Cr4V2,目前正在取代鎢系高速鋼,具有碳化物細(xì)小分布均勻,耐磨性高,成本低等一系列優(yōu)點(diǎn)。熱處理硬度同上,抗彎強(qiáng)度達(dá)4700MPa,韌性及熱塑性比w18Cr4V提高50%。常用于制造各種工具,例如鉆頭、絲錐、銑刀、鉸刀、拉刀、齒輪刀具等,可以滿足加工一般工程材料的要求。只是它的脫碳敏感性稍強(qiáng)。
另一牌號(hào)的普通高速鋼為W9Mo3Cr4V,這是中國近幾年發(fā)展起來的新品種。強(qiáng)度及熱塑性略高于W6Mo5Cr4V2,硬度為HRC63-64,與韌性相配合,容易軋制、鍛造,熱處理工藝范圍寬,脫碳敏感性小,成本更低。這三個(gè)牌號(hào)的普通高速鋼在中國市場(chǎng)的比例分別為:W18Cr4V,16.5%;W6Mo5Cr4V2,69%;W9Mo3Cr4V,11%。
高性能高速鋼
高性能高速鋼具有更好的硬度和熱硬性,這是通過改變高速鋼的化學(xué)成分,提高性能而發(fā)展起來的新品種。它具有更高的硬度、熱硬性,切削溫度達(dá)攝氏650度時(shí),硬度仍可保持在60HRC以上。耐用性為普通高速鋼的1.5-3倍,適用于制造加工高溫合金、不銹鋼、鈦合金、高強(qiáng)度鋼等難加工材料的刀具。
主要品種有4種,分別為高碳系高速鋼、高釩系高速鋼、含鈷系高速鋼和鋁高速鋼。
高碳系高速鋼
牌號(hào)為9w18Cr4V,因含碳量高(0.9%),故硬度、耐磨性及熱硬性都比較好。用其制造的刀具在切削不銹鋼、耐熱合金等難加工材料時(shí),壽命顯著提高,但其抗彎強(qiáng)度為3000MPa,沖擊韌性較低,熱處理工藝要求嚴(yán)格。
高釩系高速鋼
牌號(hào)有W12Cr4V4Mo及W6Mo5Cr4V3(美國牌號(hào)M3),含釩量達(dá)3-4%,使耐磨性大大提高,但隨之帶來的是可磨性變差。高釩系高速鋼的使用及發(fā)展還需要依賴于磨削工藝及砂輪技術(shù)的發(fā)展。
鈷高速鋼
牌號(hào)有W2Mo9Cr4VCo8(美國牌號(hào)M42)。其特點(diǎn)為:含釩量不高(1%),含鈷量高(8%),鈷能促使碳化物在淬火加熱時(shí)更多地溶解在基體內(nèi),利用高的基體硬度來提高耐磨性。這種高速鋼硬度、熱硬性、耐磨性及可磨性都很好。熱處理硬度可達(dá)67-70HRC,但也有采取特殊熱處理方法,得到67-68HRC硬度,使其切削性能(特別是間斷切削)得到改善,提高沖擊韌性。鈷高速鋼可制成各種刀具,用于切削難加工材料效果很好,又因其磨削性能好,可制成復(fù)雜刀具,國際上用得很普遍。但中國鈷資源缺乏,鈷高速鋼價(jià)格昂貴,約為普通高速鋼的5-8倍。
鋁高速鋼
牌號(hào)為W6Mo5Cr4V2Al、W6Mo5Cr4V5SiNbAl等,主要加入鋁(Al)和硅(Si)、鈮(Nb)元素,來提高熱硬性、耐磨性。適合中國資源情況,價(jià)格較低。熱處理硬度可達(dá)到68HRC,熱硬性也不錯(cuò)。但是這種鋼易氧化及脫碳,可塑性、可磨性稍差,仍需改進(jìn)。國際市場(chǎng)上高性能高速鋼使用量已經(jīng)超過普通高速鋼25-30%。
本站注:按照通常的國際標(biāo)準(zhǔn),只有含鈷量在2%以上的高速鋼才稱為高性能高速鋼,代號(hào)為HSS-E。其它如鋁高速鋼等,雖然性能較普通高速鋼有所提高,但尚未有證據(jù)表明可以達(dá)到鈷高速鋼的同等性能。
粉末冶金高速鋼
圖二:粉末冶金高速鋼及其制品。
近幾年來高速鋼的最大變革就是發(fā)展了粉末冶金高速鋼,它的能優(yōu)于熔煉高速鋼。用高壓氬氣或氮?dú)忪F化熔融高速鋼水,得到細(xì)小高速鋼粉末,篩選后為0.4mm以下的顆粒;在真空(0.04Hg)狀態(tài)下,密閉燒結(jié)達(dá)到密度65%;再在1100℃高溫、300MPa高壓下制成密度100%的鋼坯,然后鍛軋成鋼材,這樣有效地解決了熔煉高速鋼在鑄錠時(shí)要產(chǎn)生粗大碳化物偏析的問題,而它無論截面多大,其碳化物級(jí)別均為一級(jí)。碳化物晶粒極細(xì),小于0.002mm,而熔煉高速鋼碳化物晶粒為0.008-0.02mm。
牌號(hào)為CPM T15的粉末冶金高速鋼,它的強(qiáng)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?.5-1HRC。
又由于其物理機(jī)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(qiáng)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(dòng)載荷下使用的刀具。
它的碳化物偏析小,晶粒細(xì),可磨性好,適合制造:大尺寸刀具、精密刀具、復(fù)雜刀具。這類材料的高溫?zé)嵊捕雀撸诌m合制造難加工材料所用的刀具,確實(shí)是面面俱到。
粉末冶金高速鋼生產(chǎn)過程較復(fù)雜,造價(jià)較高。中國鋼廠提供的品種較少,市場(chǎng)用量也很少。國際上著名鋼廠如美國Crucible公司已可提供近二十種粉末冶金高速鋼,日本神戶制鋼所、日立金屬公司均可提供近十種粉末冶金高速鋼,供應(yīng)量也在迅速增長(zhǎng)。日本著名的OSG公司用粉末冶金高速鋼制造了鉆頭、銑刀、絲錐,NACHI公司制造了滾刀、插齒刀、剃齒刀。有理由相信技術(shù)性能高的粉末冶金高速鋼將會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用,為金屬加工業(yè)帶來新的發(fā)展。
高速鋼是什么材質(zhì)
高速鋼的材料是高鈷韌性高速鋼。
主要用于高韌性精密耐磨五金冷沖模,也可用于切割工具及刀中冷卻。M42粉末高速鋼,組織更加細(xì)化,性能更加優(yōu)異,價(jià)格相對(duì)更高。
用途:適用于制造各種強(qiáng)力切割用耐磨、耐沖擊工具。高級(jí)沖模、螺絲模、較需韌性及形狀復(fù)雜的沖頭等;
刀具業(yè): 刮刀、滾齒刀、鐵刀、鉆頭等;
螺絲業(yè):六角等打頭成型模具、牙攻、沖頭 。
擴(kuò)展資料:
高速鋼一般不做抗拉強(qiáng)度檢驗(yàn),而以金相、硬度檢驗(yàn)為主。鎢系和鉬系高速鋼經(jīng)正確的熱處理后,洛氏硬度能達(dá)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(yīng)小于1級(jí)。
高速鋼是什么材質(zhì) 高速鋼的材質(zhì)是什么
1、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%)。
2、高速鋼(HSS)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。高速鋼是美國的F.W.泰勒和M.懷特于1898年創(chuàng)制的。
3、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。
鎢鋼和高速鋼有什么區(qū)別?
1、特點(diǎn)不同
高速鋼(HSS)是一種具有高硬度、高耐磨性和高耐熱性的工具鋼。
鎢鋼(硬質(zhì)合金)具有硬度高、耐磨、強(qiáng)度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優(yōu)良性能。
2、成分不同
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%。
碳化鎢,碳化鈷,碳化鈮、碳化鈦,碳化鉭是鎢鋼的常見組份。碳化物組份(或相)的晶粒尺寸通常在0.2-10微米之間,碳化物晶粒使用金屬粘結(jié)劑結(jié)合在一起。粘結(jié)劑通常是指金屬鈷(Co),但對(duì)一些特別的用途,鎳(Ni),鐵(Fe),或其它金屬及合金也可使用。
3、制作工藝不同
鎢鋼燒結(jié)成型就是將粉末壓制成坯料,再進(jìn)燒結(jié)爐加熱到一定溫度(燒結(jié)溫度),并保持一定的時(shí)間(保溫時(shí)間),然后冷卻下來,從而得到所需性能的鎢鋼材料。
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。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。
參考資料:百度百科-高速鋼
參考資料:百度百科-鎢鋼
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