高速鋼材料發(fā)明于19世紀(jì)末,一般用熔煉方法制成。普通高速鋼的典型牌號(hào)是W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2哼转。在加工效率和加工質(zhì)量要求日益提高的現(xiàn)代切削加工中,它們的性能已嫌不足。在20世紀(jì)后期,逐步出現(xiàn)了許多高性能高速鋼槽华。高性能高速鋼是在普通高速鋼基礎(chǔ)上,通過調(diào)整基本化學(xué)成分并添加其他合金元素,使其常溫和高溫機(jī)械性能得到顯著提高壹蔓。附表中列出了國內(nèi)外有代表性的高性能高速鋼的化學(xué)成分和機(jī)械性能,現(xiàn)分述其特點(diǎn)于下:

1高碳高速鋼

在W18Cr4V基礎(chǔ)上。增加0.2%含碳量,形成95W18Cr4V猫态。根據(jù)化學(xué)平衡碳理論,可在淬火加熱時(shí)增加高速鋼奧氏體中的含碳量,加強(qiáng)回火時(shí)的彌散硬化作用,從而提高了常溫和高溫硬度佣蓉。與W18Cr4V相比,95W18Cr4V的耐磨性和刀具耐用度都有所提高,刃磨性能相當(dāng)。這個(gè)鋼種的切削性能雖不及高鈷亲雪、高釩高速鋼,但價(jià)格便宜,切削刃可以磨得很鋒利,故有應(yīng)用價(jià)值勇凭。同樣,還有100W6Mo5Cr4V2(CM2)高碳高速鋼。

2高鈷高速鋼

在高速鋼中加鈷,可以促進(jìn)回火時(shí)從馬氏體中析出鎢义辕、鉬碳化物,提高彌散硬化效果,并提高熱穩(wěn)定性,故能提高常溫虾标、高溫硬度及耐磨性。增加含鈷量還可改善鋼的導(dǎo)熱性,降低刀具灌砖、工件間的摩擦系數(shù)璧函。M42是美國這方面的代表性鋼種,其綜合性能甚為優(yōu)越。瑞典的HSP-15也是這一類的鋼種,但其含釩量為3%,刃磨加工性不如M42晌叽。鈷含量高甲施、價(jià)格昂貴,不適合中國國情互聪。我國研制成功的低鈷含硅高速鋼Co5Si,性能優(yōu)越,價(jià)格低于M42和HSP-15,但Co5Si含釩量亦達(dá)3%,刃磨加工性亦較差,故不宜用其制造刃形復(fù)雜的刀具。

3高釩高速鋼

高釩高速鋼(如B201重我、B211突棉、B212)的釩含量為3%～5%,同時(shí)加大碳含量,形成VC與V4C3,使高速鋼得到高的硬度和耐磨性。高釩高速鋼的耐熱性也好,但高釩高速鋼的刃磨加工性差,導(dǎo)熱性也不好,沖擊韌性較低,故不宜用于復(fù)雜刀具狼谋。在高釩高速鋼中也可加入適當(dāng)?shù)拟?成為高釩含鈷高速鋼绒怯。我國研制的高釩含氮高速鋼V3N,價(jià)格便宜,切削性能也好,唯刃磨較難。后來又研制出低鈷含氮高速鋼Co3N(W12Mo3Cr4VCo3N),切削性能很好,刃磨性能亦佳,但價(jià)格高于V3N综澄。

4含鋁高速鋼

我國研制出無鈷坠屹、價(jià)廉的含鋁高性能高速鋼501。其中鋁含量約為1%神卢。鋁能提高鎢兵扭、鉬在鋼中的溶解度,而產(chǎn)生固溶強(qiáng)化,由于鋁化合物在鋼中能起“釘扎”作用,故鋼的常溫、高溫硬度和耐磨性均得以提高,強(qiáng)度和韌性也都比較高,切削性能與M42相當(dāng)袒碍。501的釩含量為2%,刃磨性能稍遜于M42脾鸠。5F6也是含鋁1%的高性能高速鋼,B201、B211舆床、B212中也含鋁棋蚌。含鋁高速鋼是中國的一個(gè)獨(dú)創(chuàng)。501在國內(nèi)得到廣泛應(yīng)用,在國外也得到應(yīng)用挨队；其他含鋁高速鋼的應(yīng)用不如501廣泛谷暮。

在切削難加工材料時(shí),應(yīng)當(dāng)合理選用不同牌號(hào)的高性能高速鋼。切削常見的難加工材料,如高強(qiáng)度鋼盛垦、奧氏體不銹鋼湿弦、高溫合金、鈦合金等,上述各種高性能高速鋼都可以選用,選用時(shí)主要應(yīng)考慮高速鋼的機(jī)械性能和刃磨性能:在粗加工或斷續(xù)切削條件下,應(yīng)選用抗彎強(qiáng)度與沖擊韌性較高的高性能高速鋼腾夯；在精加工時(shí),對(duì)高速鋼的抗彎強(qiáng)度與沖擊韌性的要水較低,這時(shí)主要考慮其耐磨性颊埃；工藝系統(tǒng)剛性差時(shí),選用高速鋼的牌號(hào)與粗加工時(shí)相同；工藝系統(tǒng)剛性好時(shí),選用高速鋼的牌號(hào)與精加工相同蝶俱；刃型復(fù)雜的刀具,應(yīng)選用刃磨性能較好的低釩高鈷或低釩含鋁高速鋼班利；刃型簡(jiǎn)單的刀具,可選用刃磨性能差的高釩高速鋼。

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