501CoNb新型高速工具鋼 501CoNb化學(xué)成分
1、高速工具鋼
工具鋼的一類,以鎢、鉬、鉻、釩,有時(shí)還有鈷為主要合金元素的高碳高合金萊氏體鋼,通常用作高速切削工具,簡(jiǎn)稱高速鋼,俗稱鋒鋼。
高速工具鋼主要用于制造{gx}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。退火狀態(tài)的高速工具鋼的主要合金元素有鎢、鉬、鉻、釩,還有一些高速工具鋼中加入了鈷、鋁等元素。這類鋼屬于高碳高合金萊氏體鋼,其主要的組織特征之一是含有大量的碳化物。鑄態(tài)高速工具鋼中的碳化物是共晶碳化物,經(jīng)熱壓力加工后破碎成顆粒狀分布在鋼中,稱為一次碳化物;從奧氏體和馬氏體基體中析出的碳化物稱為二次碳化物。這些碳化物對(duì)高速工具鋼的性能影響很大,特別是二次碳化物,其對(duì)鋼的奧氏本晶粒度和二次硬化等性能有很大影響。碳化物的數(shù)量、類型與鋼的化學(xué)成分有關(guān),而碳化物的顆粒度和分布則與鋼的變形量有關(guān)。鎢、鉬是高速工具鋼的主要合金元素,對(duì)鋼的二次硬化和其他性能起重要作用。鉻對(duì)鋼的淬透性、抗氧化性和耐磨性起重要作用,對(duì)二次硬化也有一定的作用。釩對(duì)鋼的二次硬化和耐磨性起重要作用,但降低可磨削性能。
2、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,di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(W 9~18%)、②鎢鉬系高速鋼(W5~12%,Mo 2~6%)、③高鉬系高速鋼(W 0~2%,Mo 5~10%)。各系又可按含釩量的多少分為一般含釩量(V 1~2%)和高含釩量(V 2.5~5%)。任何高速鋼如含鈷 (Co 5~10%)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(HRC 68~70)高速鋼(表2)?!「咚黉撝饕猛臼侵圃旄咚偾邢鞴ぞ?,除具有高硬度(一般大于HRC 63,高的可達(dá)HRC 68~70),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。
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