和整體硬質(zhì)合金刀具相比，高速鋼刀具的份額在下降鞠绰，但在某些應(yīng)用場合中厢洞，刀具韌性仍至關(guān)重要。所以高速鋼刀具仍不失為一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的選擇西饵。

　　高速鋼刀具至今仍在加工業(yè)占有一席之地酝掩，主要?dú)w功于其制造工藝上的一項(xiàng)巨大進(jìn)步：粉末冶金高速鋼誕生。這個(gè)方法在1970年開始引入特殊鋼工業(yè)后眷柔，迅速促進(jìn)了高速鋼性能的提高棋叁。在保持原有耐磨性的情況下，使其硬度接近硬質(zhì)合金的水平允纬。

　　粉末冶金高速鋼的主要工藝過程是：把已加入合金元素的預(yù)煉高速鋼铜部，用感應(yīng)爐熔化，然后用氣體噴霧制粒氯也。這個(gè)過程有點(diǎn)像從瓶里噴香水睦氧。但和噴香水不同之處是，鋼水噴出后迅速固化成均勻的顆粒秦谁。然后把顆粒裝入一個(gè)大型的可壓縮圓桶世砰，進(jìn)行熱等靜壓，形成致密毛坯以称，然后進(jìn)行鍛造或軋制友合。 

　　這種方法的最大特點(diǎn)是多種合金元素能在鋼材內(nèi)得到均勻分布，從而解決了原來鑄錠法煉鋼的一個(gè)固有難題：合金元素在鋼內(nèi)的偏析烘幅。偏析造成產(chǎn)品的不一致性颊夷，會(huì)影響材料的使用性能。

　　此外钉答，粉末冶金方法可以使鋼中的合金元素含量大大增加础芍，這在傳統(tǒng)的鑄錠煉鋼工藝是做不到的。 

　　Carpenten粉末制品公司的技術(shù)服務(wù)經(jīng)理BudCarnes指出数尿，該公司生產(chǎn)的一種名為Micro-MeltMaxanet的粉末高速鋼仑性，含鎢13%，鈷10%右蹦，釩6%诊杆，鉻4.75%，含碳量達(dá)2.15%何陆。若不采用粉末冶金法晨汹，不可能達(dá)到如此高的合金含量豹储。他說："也許我們用如此高合金含量的鋼鑄出了鋼錠，也許這個(gè)鋼錠在冷卻和凝固時(shí)沒有產(chǎn)生裂紋淘这。但是最終內(nèi)部結(jié)構(gòu)不均勻的問題是無法避免的剥扣，鋼錠將形成大塊碳化物偏析。" 

　　Crucible材料公司的技術(shù)副總裁JellyWright同意這種觀點(diǎn)铝穷，即傳統(tǒng)的鑄錠工藝限制了合金元素的含量朦乏。他說："粉末高速鋼工藝的不同之處在于，噴霧制粒時(shí)迅速凝固慢夸，形成了特別細(xì)的碳化物罗炸，直徑最大3μm，平均1μm咕菱。而鑄錠工藝中形成的碳化物直徑達(dá)到40μm么歹。 

　　高速鋼典型的合金元素有：碳、鉻殿潜、鉬、鎢灌次、釩和鈷。鎢连嘹、鉬、鈷的作用是改善材料的"紅硬性"疲狼，使之能承受刀具和工件摩擦產(chǎn)生的熱量。按照美國金屬協(xié)會(huì)的"材料手冊(cè)"釩形成的碳化物最硬寸士，從而提高了高溫耐磨性檐什。 

　　GriggrSteel公司副總裁兼總經(jīng)理MarkMullen指出，該公司粉末高速鋼開發(fā)中心弱卡，在合金元素大量加入高速鋼的工藝方面乃正，正在取得一系列具體進(jìn)展。他說："隨著制作方法的不斷改進(jìn)婶博，煉鋼人員現(xiàn)在已能煉出含量越來越高的合金材料瓮具。而通過這些不同的合金成分，就可針對(duì)用途獲得不同的特性凡蜻。" 

　　Carpenter公司的新型高合金高速鋼Micro-MeltMaxanet搭综，在測試溫度為1000°F(538℃)時(shí)垢箕，其紅硬性為63.0HRC兑巾。熱處理參數(shù)為：奧氏體轉(zhuǎn)變溫度為2250°F(1232℃)忠荞，回火溫度為1025°F(552℃)。與之對(duì)比的T-15常規(guī)高速鋼风承，在類似條件下的紅硬性為580HRC铝琐。

　　為了展示Maxamet的耐磨性能，該公司做了一輪Maxamet和M-4常規(guī)高速鋼的對(duì)比試驗(yàn)：在被試材料和旋轉(zhuǎn)的橡膠輪之間斯癞，注入一股流砂伸果。經(jīng)過一段規(guī)定時(shí)間后，Maxanet被磨耗體積為9mm3石葫，而M-4為12mm3钻局。Cricible公司近來引入一種粉末高速鋼新牌號(hào)Rex121，其中合金含量為：鎢10%踩寇，釩9.5%六水，鈷9.0%，鉬5.0%睛榄，鉻4.0%想帅，碳3.4%港准。該公司報(bào)告稱，Rex121的耐磨損性能轨帜，比老牌號(hào)的粉末高速鋼(如RexT15Rex76和10-V)要高出50～100%。此外梯匈，Crucible公司稱，Rex121的紅硬性高于Rex76士涤，即使在1200°F(650℃)高溫回火后，室溫硬度仍可達(dá)60HRC料鲫。據(jù)報(bào)導(dǎo)士宏，Rex121替代常規(guī)含鈷高速鋼時(shí)，切削速度可提高25～50%商贾。

　　粉末高速鋼可以通過改變其合金成分來優(yōu)化材料的內(nèi)在韌性吨拗，或者使高速鋼承受應(yīng)力和磨損的適應(yīng)范圍大大超過硬質(zhì)合金∩谘迹看來含碳量最低的工作性能較好娇妓，和硬質(zhì)合金相比，高速鋼材料抗彎強(qiáng)度的可變范圍較大只估。按照"國際高速鋼研究論壇"提供的數(shù)據(jù)着绷，粉末高速鋼抗彎(抗拉)強(qiáng)度的變化范圍約從2500Mpa到6000Mpa，而硬質(zhì)合金的強(qiáng)度偏低荠医，且變化范圍約1250Mpa到2250Mpa。

　　Enasteel公司的技術(shù)發(fā)展部主任HeneyWisell說："低含碳量的高速鋼韌性最好灿躏。"Carnes同意這個(gè)看法。他同時(shí)指出范般，普通高速鋼牌號(hào)如M-3和M-4囤嗡，若采用粉末冶金工藝生產(chǎn)肉扁，其韌性將大大優(yōu)于用鑄錠工藝生產(chǎn)的同類牌號(hào)勃谎。

　　然而，為了改善刀具壽命么鸿，煉鋼人員還得在另一個(gè)方面開展工作，那就是提高合金含量爽冕。增加合金成分也能促進(jìn)材料紅硬性的提高披蕉，使之能經(jīng)受高溫并在一段時(shí)間內(nèi)不顯著軟化没讲。Carnes說："隨著新的合金成分的開發(fā)，我們現(xiàn)在已經(jīng)能夠提供性能接近硬質(zhì)合金刀具的高速鋼徙缴。這引起高合金含量的高速鋼嘁信，可以用于干式切削等普通高速無法勝任的埸合。"Carnes指出百宇，采用粉末高速鋼來達(dá)到要求的高硬度，比硬質(zhì)合金價(jià)格便宜水搀，所以要經(jīng)濟(jì)些沟智。從工具制造的角度來看，高速鋼(特別是粉末高速鋼)容易磨削啡洁。而硬質(zhì)合金很硬，較難磨幅之，而且要整體磨削逐豆。因?yàn)槟悴荒馨延操|(zhì)合金象高速鋼那樣范颠，用退火的辦法把硬度降下來，加工完后再淬火精盅，磨削只用在精加工叹俏。而硬質(zhì)合金必須全部采用磨削僻族。

　　很多工具既可用高速鋼也可用整體硬質(zhì)合金制造鹰贵。如滾刀碉输、沖頭、成形刀具枝哄、絲錐絮增、立銑刀德籍、各種銑刀和滾絲輪等菜缭。但目前還不能說在高速鋼和硬質(zhì)合金的競爭中，已經(jīng)決出勝負(fù)租既。

　　Wright指出，四年前出現(xiàn)了硬質(zhì)合金滾刀宿拔。當(dāng)時(shí)人們認(rèn)為，制造這種復(fù)雜形狀的刀具士袜，非硬質(zhì)合金莫屬蔫仙。這種情況促進(jìn)了高速鋼制造商進(jìn)一步研發(fā)新的牌號(hào)藐不，使之能夠達(dá)到目前使用硬質(zhì)合金滾刀的加工中心的要求匀哄。他進(jìn)而說："在硬質(zhì)合金向高速鋼的傳統(tǒng)領(lǐng)域推進(jìn)的時(shí)候雏蛮，我們正在發(fā)展更多的抗磨損阱州、高紅硬性挑秉、高速度的新牌號(hào)苔货，試圖把硬質(zhì)合金占領(lǐng)的一部分市場奪回來夜惭。"

　　為了在這個(gè)市場領(lǐng)域開展競爭，Carpenter公司做了一次滾齒對(duì)比試驗(yàn)诈茧，齒輪材料為SAE2060鋼铡畜，滾刀材料為Maxanet粉末高速鋼和硬質(zhì)合金。由于高速鋼滾刀能在較高的進(jìn)給速率下工作粗线，試驗(yàn)結(jié)果是：Maxanet滾刀每小時(shí)切齒輪105件那梭，硬質(zhì)合金滾刀每小時(shí)切齒85件竣恃。

　　此外，在成形刀具領(lǐng)域筝驱，某螺絲車床加工不銹鋼零件春环，Maxanet刀具每隔12小時(shí)重磨一次耽炎，每次修磨量為0.508mm，T-15常規(guī)高速鋼則每8小時(shí)需重磨一次，每次修磨量為1.016mm相梭。

　　總之辽乎，Wright強(qiáng)調(diào)指出，硬質(zhì)合金和高速鋼之間的競爭涂滴，最終受益的除了用戶以外友酱，也包括工具制造商和硬質(zhì)合金生產(chǎn)廠家。他說："什么地方有需求柔纵，有競爭，人們就會(huì)努力思考開發(fā)新的東西或详，并取得成果。這樣會(huì)使我們大家都得到進(jìn)步郭计。"

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