第三代粉末冶金高速钢

粉末冶金高速钢(PMHSS)是高速钢中的上品,国内多数工具厂对它只有一个模糊的概念,只知它是一种性能优良的高级高速钢,而不知目前在我国市场上同时存在化学成分相同而质量、性能不同的第1代、第2代和21世纪初才开发的第3代PMHSS。

一、粉末冶金高速钢的发展及近况

上世纪70年代初,PMHSS由瑞典Stora厂(现属法国Erasteel公司)首先投入工业化生产,此为第一代PMHSS,其钢材的非金属夹杂物含量相当电弧炉后LF钢包精炼的水平。

1991年瑞典Soederfors厂采用了ESH技术(电渣加热法),使钢更为纯净,与第一代PMHSS相比,非金属夹杂物含量可减少90%,抗弯强度可提高20%,采用ESH技术生产的PMHSS称为第2代,该公司产品的商标也改为ASP2000系列,如钢种ASP2030等,而其第1代产品称为ASP30,二者化学成分相同。

法国Erasteel公司从2002年起对其第2代ESHPMHSS的生产全程进行了研究,并作了数项改进,自2004年起其产品商标称为Dvalin,所有生产的及出库产品均按此新标准,这是该公司的第3代PMHSS。该公司的第2代PMHSS采用ESH技术后,比第一代减少了90%的非金属夹杂物,而第3代DvalinPMHSS比第2代又减少了90%的非金属夹杂物。若以每1cm3钢中50μm尺寸非金属夹杂物的数目计,则传统(第1代)PMHSS为0.6个,第2代为0.03个,而第3代Dvalin为0.002个。

非金属夹杂物的大量减少,使PMHSS的抗弯强度逐代增加,以从φ100mm钢材上取样测定的横向抗弯强度为例,第3代PMHSSDvalinASP2030的强度比第2代ESHASP2030的相应值提高20%,这使制成的刀具能承受更大的切削应力和更耐冲击负荷。

二、工具表面缺陷对工具性能的影响

与其他工具材料如硬质合金相比,ASP钢的一个显著优点为强度高。这使工具制造者不仅可制造出锋利的刀具,而且可让他们的用户采用大的进给量及工件材料去除率,在高负荷下使用工具。PMHSS的高强度源于其独特的高纯净度与微细显微组织的结合,使其内部材料缺陷水平极低。

因为PMHSS中内部缺陷的水平较低及尺寸较小,因此使由于工具生产过程(而非钢的“内在”质量)产生的工具表面缺陷极有可能成为较大的缺陷,这意味着在工具制造过程中引入的表面缺陷会使因整体材料的高质量而期望得到的高强度并不一定总能实现。由于工具表面通常为工具承受最高应力的部分,工具表面的缺陷也便经常成为工具寿命的制约因素。

工具的表面质量是在工具制造中不同加工步骤形成的结果,如热处理、磨削、最后表面制备等。工具最终的性能强弱决定于工具的表面质量。表面质量是由下列组合获得:

表面的“几何性质”:表面粗糙度,存在的表面缺陷(如磨削划痕)。

与材料整体相比,接近表面部分材料的“组织、机械和化学变迁”,如相转变、热影响区、渗碳、脱碳、氧化、残余应力、塑性变形等。

null

声明：本网站所收集的部分公开资料来源于互联网，转载的目的在于传递更多信息及用于网络分享，并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责，也不构成任何其他建议。本站部分作品是由网友自主投稿和发布、编辑整理上传，对此类作品本站仅提供交流平台，不为其版权负责。如果您发现网站上所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题，请第一时间告知，我们将根据您提供的证明材料确认版权并按国家标准支付稿酬或立即删除内容，以保证您的权益！联系电话：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。