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高性能高速钢材提高常温与高温力学性能
日期:2022/12/5 20:53:14    阅读:

  高性能高速钢材提高常温与高温力学性能

  在通用型高速钢的基础上,通过调整基本化学成分并添加其他合金元素,使其常温与高温力学性能得到显著提高。

  1.高碳高速钢

  在W18Cr4V基础上增加0.2%含碳量,形成95W18Cr4V,根据化学平衡碳理论,可在淬火加热时增加高速钢奥氏体中的含碳量,加强回火时的弥散硬化作用,从而提高了常温和高温硬度。与W18Cr4V相比95W18Cr4V的耐磨性和刀具耐用度都有所提高,刃磨性能相当。这个钢种的切削性能虽不及高钴、钒高速钢,但价格便宜,切削刃可以刃磨得很锋利,故有应用价值。同样,还有100W6Mo5Cr4V2(CM2)高碳高速钢,但这种高性能高速钢用得不多。

  2.高钴高速钢

  在高速钢中加钴,可以促进回火时从马氏体中析出钨、钼碳化钨,提高弥散硬化效果,并提高热稳定性,故能提高常温、高温硬度及耐磨性。增加钴含量还可改善钢材的导热性,降低刀具、工件间的摩擦系数,M42是美国在这方面的代表性钢种,其综合性能甚为优越。瑞典的HSP-15也是这一类的钢种,但其含钒量为3%,刃磨加工性不如M42。钴含量高、价格昂贵,不适合中国国情。我国研制成功的低钴含硅高速钢Co5Si,性能优越,钢材价格低于M42和HSP-15,但Co5Si含钒量亦达3%,刃磨加工性亦较差,故不宜用其制造刃形复杂的刀具。

  3.高钒高速钢

  高钒高速钢的钒含量为3%~5%,同时加大含碳量,形成VC与V4C3,使高速钢得到高的硬度和耐磨性。高钒高速钢的耐热性也好,但高钒高速钢的刃磨加工性差,导热性也不好,冲击韧性较低,故不宜用于复杂刀具。在高钒高速钢中也可加入适当的钴,成为高钒含钴高速钢。

  4.含铝高速钢

  我国研制出无钴、廉价的含铝高性能高速钢501(M2Al),其中铝含量约为1%。铝能够提高钨、钼在钢中的溶解度,从而产生固溶强化,由于铝化合物在钢中能起"扎钉"作用,故钢材的常温、高温硬度和耐磨性均得以提高,强度和韧性也都比较高,切削性能与M42相当。501的钒含量为2%,刃磨性能稍逊于M42。含铝高速钢是中国的一个独创。501在国内得到广泛应用,在国外也得到应用。

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