粉末冶金高速钢.pdf

2001.2
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于启動
(北京理エ大学机械工程与自动化学院,北京100081)
摘;介绍了粉末冶金高速钢刀具的切削性能,并列出了这类刀具与熔炼高速钢刀具的对比切削
数据
关键词:粉末冶金;高速钢;刀具;切削性能
中日分类号:TG711
文献标识码:A文章编号:1002-233(2001)02-0066-02
On the Powder Metallurgy High Speed Steel
YU Qi-xun (College of Mechanical Engineering and Automation, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China)
Abstract: In this paper, the cutting performance of the PM HSS. cutting tool is introduced. Some cutting test da
a of PM H.S.S. cutting tools are listed in comparison to the smelting H.S.S
Key words: powder metallurgy; high speed steel; cutting tool; cutting performance
前
2粉末治金高速钢的优点
普通高速钢和高性能髙速钢都是用熔炼方法制
粉末冶金高速钢没有碳化物偏析的缺陷,不论
造的.它们经过冶炼、铸锭和锻轧等工艺制成刀具.
刀具截面尺寸有多大,其碳化物分布均为1级。碳化
熔炼高速钢容易出现的严重问题是碳化物偏析.硬物晶粒尺寸在2~3am以下.因此,粉末治金高速钢
而脆的碳化物在高速钢中分布不均匀,且晶粒粗大的抗弯强度与韧性得以提高,一般比熔炼高速钢高
(可达几十个微米),对高速钢刀具的耐磨性、韧性及出20~50%,它适用于制造承受冲击载荷的刀具,如
切削性能产生不利影响
铣刀、插齿刀、创刀以及小截面、薄刃刀具.在化学成
粉末冶金高速钢的制造过程是:将高频感应炉分相同的情况下,与熔炼高速钢相比,粉末冷金高速
熔炼出的钢液,用高压气体(氩气或氮气)喷射使之钢的常温硬度能提高1~1.5HRC,高温硬度(5S0C
雾化,再急冷而得到细小均匀的结晶组织(粉末)。上~600℃)提高尤为显著,故粉末治金高速钢刀具的耐用
述过程亦可用高压水水喷雾化形成粉末。再将所得度较高。由于碳化物细小均匀,粉末冶金高速钢的可
的粉末在高温(约1100C)、高压(约100MPa)下压磨削性能较好,含5%时其可磨削性能相当于含钒2%
制成7炳先制成钢坯再经过锻造、轧制成刀具的熔炼高速钢,故粉冶高速钢中允许适当提高锅含
形状。
量,且便于制造刃型复杂的刀具。粉冶高速钢的热处
2001.2
(一
理变形亦较小。
具商品,20余年来发展较快,在高速钢刀具材科中已
3粉末治金高速钢的切削试验
占有一定份额以 ERASTEEL国际工业集团(瑞典
作者用粉末冶金高速钢GF3制成车刀,在相同的与法国为主)为例,它的各种高速钢产品的总和在世
切削条件下与普通高速钢W18Cr4V及熔炼高性能
界高速钢市场中占有30%的份额。它的高速钢产品
高速钢C5S、V3N进行切削对比,
中,嫆炼高速钢有20个牌号,粉末冶金高速钢有8
切削用量:D=40m/min,a=3mm,f=0.15mmhr.个牌号.后者称为ASP2000系列,其钢号与化学成分
刀具几何参数:%=20°,K,=75,K'=15,r,=1mmn.见表1.
刀具磨损曲线如图1所示
表1 ERASTEEL集团粉未治金高速钢
ASP20U0系列的化学成分(%)
钢号
C
W
w18cr4v
ASP20051.504.002.0
2.50
a0.2
ASP2051.554.00
12.005,00500
ASP20170.804.003.
3.008.001.00t.00
0.1
工件材料:45钢(HIB200)
ASP20231.234.105.00
6.40
3.10
干切削
ASP20301.284,205,00
6.40
50
152025
ASP20521.604.802.0010.508.005.00
切削时间 !/min
ASR20532.454.203.10
4.20
90
图1粉宋冶金高速钢C3与其他
高速钢的损对比曲线
ASP20602.304.207.006.5010.506.50
由图1可以看出,粉末治金高速钢GF3的耐磨
我国自20世纪70年代中期以来、亦对粉末冶金
性不仅高出普通高速钢Wl8Cr4V甚多,且高于熔炼高速钢进行了研制。如冶金工业部钢铁研究总院有
高性能高速钢CoSi与V3N
粉末治金高速钢FW2Cr4V5(牌号为FT15)和
作者又用GF3制成拉制膛线的拉刀,在相同切 FW10MO5C4V2Col2FR71),北京工具研究所有
削条件下,与CoSi拉刀进行切削对比。工件材料为水雾化的WI8C-4V(GF1)、W6Mo5Cr4V2(GF2)、
高强度钢38CrNi3MoVA,HRC36
W20.5 Mo Cr4V3Co9(GF3)。上海材料研究所有粉末治
切削用量:v=12 m/min,a,=6.2mm
金高速钢W18Cr4PTl)和W12Mo3Cr4V3NPVN)
f=0.025m/双行程
机械性能和切削性能俱佳,在加工高强度钢、高温合
刀具几何参数:7=18,K,=90°
金、钕合金和其他难加工材料中,发挥了优越性。但
加硫化切削油
是,近年来,我国因市场、效益等因素的困扰,粉末治
刀具磨损曲线如图2所示
金高速钢的研制和生产,一度陷于停顿,随着经济形
势的改变,相信粉末治金高速钢在国内将大有发展
前景
0.l
「参考文献
0.0
周洋华,于启勋、等,金属切削原理[M!.上海:上海科学技术出版
杜,1993.
韩菜第,于启勋.难加工材料切削加工M].北京:机械工业出版
120
切削路线/m
(编辑启迪)
图2GP与CoS拉刀的损对比曲线
作者简介:于启(1930-),另,北京エ大学教投,中国高校切利与
由图2可见,GF3拉刀的耐用度高于CoSi
先迸邀技术研究会副理事长,主要从事机械制与机械
4国内外情况
加エ方西的教学与科研工作
20世纪70年代初,国外已有粉末冷金高速钢刀收稿目期:201-01-m
万方数据