很多人可能都聽說過粉末高速鋼這種材料,那么它是什么樣的材料呢,是不是又是一種新材料呢?
& k8 }4 x! s, X* }( E& c" l+ G 2 m) Z" X Z6 O6 W: ]8 E9 r5 ~
. ~5 u3 m, H8 N! U: Z
什么是粉末高速鋼粉末高速鋼是利用合金粉末的制成技術,所制造出來的一種具有極高硬度(HRC63~70)的一種鋼材,這種鋼材屬于高速鋼的一種,并不是不銹鋼。 這種鋼材由于制造過程的獨特性,所以粉末高速鋼具有很好的耐高溫性能,在溫度達到600攝氏度時,其鋼材的硬度仍能保持在60HRC以上。 * d, ]$ E( \8 R% I& f( j! ~6 x
1 z0 J- n, G0 h$ A/ l6 l) W! ?
+ `; _( J ]* V0 v' m( {9 P3 J
并且還具有諸多的優點,如熱加工性能好,韌性好,還能通過增加合金成分含量,將鋼材的硬度增加,變成超硬高速鋼。 9 k( S9 z j* c: l+ \' p
粉末高速鋼由于其特有的性能,所以主要用于制造各種特殊的切削工具,如機床上所使用的刀頭,還有用于制造航空航天中,所使用的一些需要經受高溫的零部件等。 2 u) e1 B% N5 l& q$ B
8 \, ?6 x& K; p) m2 E$ T
圖片來源:pixabay * q. i8 }% h1 M9 ~! k: G
粉末高速鋼的發展
' P F/ [* ]$ o) g2 K0 c/ u其實粉末高速鋼已有幾十年的發展歷史了,并且發展到現在已是第三代。
9 [; {( R$ @ V% H) ~
從20世紀60年代開始,由于在冶金領域制備方法得到快速發展,這也就誕生了第一代粉末高速鋼,雖然各項性能與普通高速鋼相比有所提高,但受限于工藝水平,雜質的含量還是很高。
8 A. e1 [; F1 D) g0 ^! O9 Z
到了1991年有公司利用新的電渣加熱技術,就基本上解決了第一代粉末高速鋼,在制造過程中遇到的雜質含量高的問題,在化學成分相同的情況下,其產品性能有了很大的提高。
6 f5 H( n' s# d
進入新世紀后,由于更加先進的生產設備投入使用,使用的鋼粉顆粒更細,生產出來的粉末高速鋼各項性能又有提高,特點是抗彎強度提高了,雜質含量進一步下降,但化學成分并未改變,這也被稱為第三代粉末高速鋼。
/ h5 |& B' ~( H1 T# U
! C0 K! k& S1 S( C+ K8 R$ P1 X) J) d8 q& t5 C3 W
粉末高速鋼與傳統高速鋼的差異
3 M8 m; A- k/ \, u7 ] |耐磨性 由于粉末高速鋼的顆粒(粉末)細小而均勻,并不會出現凝固不均勻的現象,內部結構均勻而穩定,所以在熱處理淬火溫度相同的情況下,粉末高速鋼的耐磨性能也會高于出普通高速鋼很多。 ; }0 I) r* M2 v) y' u
純度 粉末高速鋼在制備成型前,其原材料(粉末)都會進行嚴格的過濾篩選,這就會完全去除原料中的雜質和非金屬物質,就能讓粉末高速鋼成型后成分穩定,保證其產品質量。
% H* u" @0 U) Q% y0 l+ N
無方向性 粉末高速鋼是由極小的顆粒(粉末)加壓燒結而成,所以整個產品各個部位性能和強度都會相同,就不會出現普通高速鋼那樣橫向或者縱向的組織結構,整個產品的綜合性能也就會更高。 6 D, _. ], @9 g, J) `/ R
有規律變形 雖然粉末高速鋼有著特殊的結構,在熱處理過程中同樣也會出現尺寸變形,但與普通高速鋼無規律的變形相比較(有些部位變大,有些部位變小),粉末高速鋼會整個產品有規律的變形(所有部位都會同時變大)。 n: J, x% _6 k6 ]
粉末高速鋼的制造方法$ F* Y& t0 T) F0 P0 O+ R
與普通的高速鋼相比較,粉末高速鋼的主要成分都相同,主要也是由鉬(Mo)系和鎢(W)系構成的,其主要的區別還是在于,兩者之間制造工藝上的差異。 0 Z! q. D% e2 J6 f
普通的高速鋼是通過將鋼材和其它合金原料,通過熔爐將其變成鋼水后,再經過澆筑成型,熱鍛等工藝后成型的。
6 k! ] s: M: W7 g; D& |" M
而粉末高速鋼在將鋼材和需要添加的合金原料熔煉成鋼水后,要經過最主要的步驟,將鋼水經過澆筑小孔流出后,用高壓氣體吹風讓其迅速冷卻,瞬間鋼水開始霧化,最后變成顆粒直徑非常小的高速鋼粉末。 W& D2 O" Y t0 g
, S6 j+ r" p- I, |/ R) C" E
! M4 [" e& Y7 l2 H
再經過嚴格的篩選去除雜質,將其在真空環境中,進行靜壓燒結,制成粉末之間的間隙完全消失的致密鋼坯,還要經過鍛,軋等處理后就會得到具有強度高,韌性好,耐磨等諸多優點的粉末高速鋼。
; U7 x# i5 i/ P1 a ! e8 P6 P# F% t1 K" k4 F
5 p7 V; R* R$ o) e8 ?, G/ W- a$ c/ {粉末高速鋼由于獨特的結構和良好的性能,這也彌補了普通高速鋼材料都很多先天缺陷,對整個鋼材的性能都是一個補充和提升,這讓人們在選擇和使用鋼材過程中有了更多的選擇。
1 p6 V8 O) I* ?7 c |