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分析高速钢的四种主要技术工艺

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分析高速钢的四种主要技术工艺

发布日期:2019-02-14 作者: 点击:

一、高速钢传统铸造技术概述:高速钢的工艺简单、成本低。但由于其凝固速度缓慢,在结晶前形成大量碳和合金元素的偏析,从而形成晶间碳化物网。

  而为了消除碳化物的不均匀分布,采用高温反复锻打或轧制使其破碎并均匀分布,而这种锻造过程易造成开裂,且受到加工设备和锻压比的限制导致了高速钢从铸锭到最后成品,材料在整个过程中的利用率仅在24%~36%之间。

  缺点:采用传统铸造制备工艺的高速钢在使用过程中易于产生应力集中,脆性大,韧性较差、成材率低等缺点。

  二、高速钢电渣重熔技术概述:电渣重熔技术是一种精炼冶金技术,它是一项重大的冶金技术进步,尤其是在改善高速钢低倍组织和提高钢材质量方面效果显著。

  它是一种结合钢液二次精炼与定向凝固的一种综合冶金铸造过程,通过这种方法可以减少钢液的硫磷含量,提高钢液纯净度,改善钢的低倍组织。由于电渣锭冷速较快,使得钢中碳化物分布更加均匀,组织的改善也提高了高速钢的热塑性。

  缺点:尽管有着种种进步和优点,电渣重熔凝固速度依然偏低,晶粒依然较为粗大,碳化物尺寸分布依然不均匀,且其能耗高,生产效率低,生产过程中产生氟化物,对环境和人体危害较大。

  三、高速钢粉末冶金技术概述:粉末冶金高速钢的烧结工艺主要有冷压烧结、粉末注射烧结、热等静压烧结及放电等离子烧结,粉末冶金工艺具有以下特点;

  (1)内层可用强韧的低合金锻钢、低合金粉末烧结钢及其他铁基符合材料;

  (2) 外层可用高合金化的粉末高碳高速钢,甚至陶瓷、硬质合金等,材料的开发自由度大;

高速钢

  (3)外层为典型的粉末冶金工艺材料,因而晶粒细化,组织均匀,良好地体现了粉末冶金材料强度高、性能均一的特点。

  优点:粉末冶金高速钢组织细小,其强度和韧性分别是熔炼高速钢的2

  倍和2.5~3倍;强度高热处理尺寸稳定性好,加工性能好、硬度高、耐磨性好。高温热硬度也比熔炼高速钢提高HRC1~2,物理机械性能高度各向同性,淬火变形小;耐磨性能提高20%~ 30%;热处理成品率高经济效益好。

  成形性好,在制备精密、复杂道具方面有很大的优势。缺点:粉末高速钢生产过程过于繁琐,工序长,一般要经过制粉-筛分-压制-烧结,成本高价格昂贵;此外其还存在制备工艺复杂、粉末氧化严重、难以制备大块坯料等问题。

  四、高速钢喷射成型技术概述:喷射成型将液态金属经高压惰性气体雾化成弥散液滴,喷射到收集器上形成连续致密,具有一定形状的近终形坏,工艺过程分为5个阶段: 金属释放、雾化阶段、喷射阶段、沉积阶段和沉积坯凝固。

  优点:喷射成形工艺是一种融合了传统铸造和粉末冶金优点的冶金技术, 具体如下:

  (1)致密度高,等轴晶组织细小均匀;  (2)形成合金的含氧量低;

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

  缺点:沉积态坯件中总有一定量的疏松,但通常可通过挤压、热冷轧或热等静压可达到完全密室,其最终产品效率明显低于100%。

  高速钢喷射成型技术材料损失来源于: (1)熔滴的过喷;   (2)熔滴或颗粒从坯件表面溅射;   (3)检测报废或加工损耗;   (4)坯件基体和顶部去除;   (5)冶金质量问题的报废。


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