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什么是高速工具钢形成原理

周敏

高速工具钢主要用于制造高效率的切削刀具。由于其具有红硬性高、耐磨性好、强度高等特性,也用于制造性能要求高的模具、轧辊、高温轴承和高温弹簧等。高速工具钢经热处理后的使用硬度可达HRC63以上,在600℃左右的工

工具钢是什么,有什么介绍?

工具钢是用以制造切削刀具、量具、模具和耐磨工具的钢。工具钢具有较高的硬度和在高温下能保持高硬度和红硬性,以及高的耐磨性和适当的韧性。工具钢一般分为碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢。

各种工具钢既有共同的要求,如硬度高、耐磨性好和有一定的韧性及强度等,又有各自的特殊要求,如红硬性、耐冲击、尺寸稳定性、抗热疲劳性和良好的综合机械性能等。为了满足这些不同要求,生产上采用各种不同成份的工具钢,并通过恰当的热处理工艺来达到其性能要求。

高速工具钢是一种合金工具钢,其中含有C,Mn,Si,Cr,V,W,Mo,Co。而它能用来做高速旋转切割工具,能耐磨,耐高温,就是其中Cr,V,W,Mo得比例比较大,以W12Cr4V5Co5为例,Cr->375%-5%,V->45%-525%,W->1175%-13%。其中Cr和V得比例不得低于3%。P和S得含量不得大于0030%。

合金工具钢的加工方法主要是压力加工钢和切削工具钢。合金工具钢种类和多,有冷作,热作,无磁,塑料模具钢等等,同时Cr和V得比例不能过低。

冷作模具工具钢的选择,在实际用途中工具钢是根据模具主要失效机理进行选择的。选择工具钢仅仅拥有钢材性能方面的知识是远远不够的,还必须考虑生产零件的数量,被加工材料的类型,厚度及其硬度等因素。选择工具钢的一种基本方法是先把除磨损外的其他失效机理全部排除,然后选择具备最适合耐磨损性的工具钢,以满足产品生产量的要求。

高速钢的化学成分及其作用

高速工具钢主要用于制造高效率的切削刀具。由于其具有红硬性高、耐磨性好、强度高等特性,也用于制造性能要求高的模具、轧辊、高温轴承和高温弹簧等。高速工具钢经热处理后的使用硬度可达HRC63以上,在600℃左右的工作温度下仍能保持高的硬度,而且其韧性、耐磨性和耐热性均较好。

合金工具钢的淬硬性、淬透性、耐磨性和韧性均比碳素工具钢高,按用途大致可分为刃具、模具和量具用钢3类。其中碳含量高的钢(碳质量分数大于0080%)多用于制造刃具、量具和冷作模具,这类钢淬火后的硬度在HRC60以上,且具有足够的耐磨性;碳含量中等的钢(碳质量分数035%~070%)多用于制造热作模具,这类钢淬火后的硬度稍低,为HRC50~55,但韧性良好。

在一个就是一个是合金,一个是高速。

合金工具钢与高速工具钢的区别

1、化学成分:高速钢是一种含多量碳、钨、钼、铬、钒等元素的高合金钢。

2、作用:高速钢是一种具有高硬度、高耐磨性和高耐热性的工具钢,又称高速工具钢或锋钢,高速钢的工艺性能好,强度和韧性配合好,因此主要用来制造复杂的薄刃和耐冲击的金属切削刀具,也可制造高温轴承和冷挤压模具等。

钨钢 硬质合金 合金工具钢 高速工具钢

①合金工具钢钢号的平均碳含量≥10%时,不标出碳含量;当平均碳含量<10%时,以千分之几表示。例如Cr12、CrWMn、9SiCr、3Cr2W8V。

②钢中合金元素含量的表示方法,基本上与合金结构钢相同。但对铬含量较低的合金工具钢钢号,其铬含量以千分之几表示,并在表示含量的数字前加“0”,以便把它和一般元素含量按百分之几表示的方法区别开来。例如Cr06。

③高速工具钢的钢号一般不标出碳含量,只标出各种合金元素平均含量的百分之几。例如钨系高速钢的钢号表示为“W18Cr4V”。钢号冠以字母“C”者,表示其碳含量高于未冠“C”的通用钢号。

高速钢热处理后变形是什么原因?

钨钢和硬质合金其实是一样的,只是教的名字不一样而已,合金工具钢和高速工具钢,是因为分类的方法不一样,合金工具钢是指按化学成分分类的,高速工具钢是按用途分类的。

1合金工具

钢 合金工具钢是含有多种合金元素,如硅、铬、钨、钼、钒等的中、高碳钢。合金工具钢容易淬硬,不易产生变形和裂纹,适于用来制造尺寸大、形状复杂的刃具、模具和量具

用途不同,合金工具钢的含碳量也不同。大多数合金工具钢的含碳量wc为05%~15%。热变形模具用钢含碳较低,wc在03%~06%范围内;切削刀具用钢一般含碳wc1%左右;冷加工模具用钢则含碳量较高,如石墨模具钢含碳量wc达15%,高碳高铬型冷加工模具用钢含碳量wc高达2%以上

2 高速工具

钢 高速工具钢是高碳高合金工具钢,钢中含碳量wc为07%-14%,钢中含有能形成高硬度碳化物的合金元素,如钨、钼、铬、钒

高速工具钢具有高的红硬性,在高速切削的条件下,温度高达500-600ºc硬度也不降低,从而保证良好的切削性能

高速工具钢的主要分类

(1)变形的原因: 任何金属加热时都要膨胀,由于钢在加热时,同一个模具内,各部分的温度不均(即加热的不均匀)就必然会造成模具内各部分的膨胀的不一致性,从而形成因加热不均的内应力。在钢的相变点以下温度,不均匀的加热主要产生热应力,超过相变温度加热不均匀,还会产生组织转变的不等时性,既产生组织应力。因此加热速度越快,模具表面与心部的温度差别越大,应力也越大,模具热处理后产生的变形也越大。(2)预防措施: 对复杂模具在相变点以下加热时应缓慢加热,一般来说,模具真空热处理变形要比盐浴炉加热淬火小得多。采用预热,对于低合金钢模具可采用一次预热(550-620C);对于高合金刚模具应采用二次预热(550-620C和800-850C)。

含钴高速工具钢是在通用高速工具钢的基础上加入一定量的钴,可显著提高钢的硬度、耐磨性和韧性。

粉末高速工具钢是用粉末冶金方法产生的。首先用雾化法制取低氧高速工具钢预合金粉末,然后用冷、热静压机将粉末压实成全致密的钢坯,再经锻、轧成材。粉末高速工具钢的碳化物细小、分布均匀,韧性、可磨削性和尺寸稳定性等均很好,可生产用铸锭法个可能产生更高合金元素含量的超硬高速工具钢。粉末高速工具钢可分为3类,第一类是含钴高速工具钢,其特点是具有接近硬质合金的硬度,而且还具有良好的可锻性、可加工性、可磨性和强韧性。第二类是无钴高钨、钼、钒超硬高速工具钢。第三类是超级耐磨高速工具钢。其硬度不太高,但耐磨性极好,主要用于要求高耐磨并承受冲击负荷的工作条件。

高速钢按所含合金元素可分为:①钨系高速钢(W

9~18%)、②钨钼系高速钢(W5~12%,Mo

2~6%)、③高钼系高速钢(W

0~2%,Mo

5~10%)。各系又可按含钒量的多少分为一般含钒量(V

1~2%)和高含钒量(V

25~5%)。任何高速钢如含钴

(Co

5~10%)时,又归入钴高速钢。

高速钢按用途可分为综合性通用型高速钢和特种用途高速钢两类。通用高速钢广泛用于制作各种金属切削普通刀具(如钻头、丝锥、锯条)和精密刀具(如滚刀、插齿刀、拉刀)。被切削材料一般硬度

HB≤300。特种用途高速钢又可分为高钒高速钢,一般含钴高速钢和超硬型(HRC

68~70)高速钢(表2)。 高速钢主要用途是制造高速切削工具,除具有高硬度(一般大于HRC

63,高的可达HRC

68~70),高耐磨性和足够韧性外,还要有在高速切削下刀刃不因发热而软化的耐热性。耐热性通常用红硬性衡量,也就是在580~650℃把钢先后加热4次,每次保温

1小时后空冷,然后在室温下测定其硬度值。高速钢的韧性通常用弯曲强度和冲击值来衡量。高速钢应用于制造冷作模具,在使用性能上主要要求有高的抗压屈服强度,高的耐磨性和高韧性,而对耐热性则要求不高,因此可采用较低的温度淬火。

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