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分析高速鋼的四種主要技術工藝

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分析高速鋼的四種主要技術工藝

發布日期:2019-02-14 作者: 點擊:

一、高速鋼傳統鑄造技術概述:高速鋼的工藝簡單、成本低。但由于其凝固速度緩慢,在結晶前形成大量碳和合金元素的偏析,從而形成晶間碳化物網。

  而為了消除碳化物的不均勻分布,采用高溫反復鍛打或軋制使其破碎并均勻分布,而這種鍛造過程易造成開裂,且受到加工設備和鍛壓比的限制導致了高速鋼從鑄錠到最后成品,材料在整個過程中的利用率僅在24%~36%之間。

  缺點:采用傳統鑄造制備工藝的高速鋼在使用過程中易于產生應力集中,脆性大,韌性較差、成材率低等缺點。

  二、高速鋼電渣重熔技術概述:電渣重熔技術是一種精煉冶金技術,它是一項重大的冶金技術進步,尤其是在改善高速鋼低倍組織和提高鋼材質量方面效果顯著。

  它是一種結合鋼液二次精煉與定向凝固的一種綜合冶金鑄造過程,通過這種方法可以減少鋼液的硫磷含量,提高鋼液純凈度,改善鋼的低倍組織。由于電渣錠冷速較快,使得鋼中碳化物分布更加均勻,組織的改善也提高了高速鋼的熱塑性。

  缺點:盡管有著種種進步和優點,電渣重熔凝固速度依然偏低,晶粒依然較為粗大,碳化物尺寸分布依然不均勻,且其能耗高,生產效率低,生產過程中產生氟化物,對環境和人體危害較大。

  三、高速鋼粉末冶金技術概述:粉末冶金高速鋼的燒結工藝主要有冷壓燒結、粉末注射燒結、熱等靜壓燒結及放電等離子燒結,粉末冶金工藝具有以下特點;

  (1)內層可用強韌的低合金鍛鋼、低合金粉末燒結鋼及其他鐵基符合材料;

  (2) 外層可用高合金化的粉末高碳高速鋼,甚至陶瓷、硬質合金等,材料的開發自由度大;

高速鋼

  (3)外層為典型的粉末冶金工藝材料,因而晶粒細化,組織均勻,良好地體現了粉末冶金材料強度高、性能均一的特點。

  優點:粉末冶金高速鋼組織細小,其強度和韌性分別是熔煉高速鋼的2

  倍和2。5~3倍;強度高熱處理尺寸穩定性好,加工性能好、硬度高、耐磨性好。高溫熱硬度也比熔煉高速鋼提高HRC1~2,物理機械性能高度各向同性,淬火變形小;耐磨性能提高20%~ 30%;熱處理成品率高經濟效益好。

  成形性好,在制備精密、復雜道具方面有很大的優勢。缺點:粉末高速鋼生產過程過于繁瑣,工序長,一般要經過制粉-篩分-壓制-燒結,成本高價格昂貴;此外其還存在制備工藝復雜、粉末氧化嚴重、難以制備大塊坯料等問題。

  四、高速鋼噴射成型技術概述:噴射成型將液態金屬經高壓惰性氣體霧化成彌散液滴,噴射到收集器上形成連續致密,具有一定形狀的近終形壞,工藝過程分為5個階段: 金屬釋放、霧化階段、噴射階段、沉積階段和沉積坯凝固。

  優點:噴射成形工藝是一種融合了傳統鑄造和粉末冶金優點的冶金技術, 具體如下:

  (1)致密度高,等軸晶組織細小均勻;  (2)形成合金的含氧量低;

  (3)流程短、成品率高、沉積效率高、能源利用率高、成本低;  (4) 合金性能提高。

  缺點:沉積態坯件中總有一定量的疏松,但通常可通過擠壓、熱冷軋或熱等靜壓可達到完全密室,其最終產品效率明顯低于100%。

  高速鋼噴射成型技術材料損失來源于: (1)熔滴的過噴;   (2)熔滴或顆粒從坯件表面濺射;   (3)檢測報廢或加工損耗;   (4)坯件基體和頂部去除;   (5)冶金質量問題的報廢。


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