刃具鋼之高速鋼

1、刃具鋼之高速鋼車刀、銑刀、鉆頭一、刃具的工作條件 (1) 刃具切削材料時(shí)，受到被切削材料的強(qiáng)烈擠壓，刃部受到很大的彎曲應(yīng)力。某些刃具(如鉆頭、鉸刀)還會(huì)受到較大的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力作用。 (2) 刃具刃部與被切削材料強(qiáng)烈摩擦，刃部溫度可升到500 c600 c。 (3) 機(jī)用刃具往往承受較大的沖擊與震動(dòng)。二、刃具材料的性能要求 (1) 高硬度，高耐磨性。硬度一般要大于62 hrc； (2) 高的紅硬性； (3) 強(qiáng)韌性好； (4) 高的淬透性?？刹捎幂^低的冷速淬火，以防止刃具變形和開裂。三、高速鋼性能特點(diǎn) 高速鋼具有高硬度、高耐磨性、高的紅硬性、好的強(qiáng)韌性和高的淬透性的特點(diǎn), 因此在刃具制造中廣泛使用,

2、 用來制造高速切削用的刃具如：車刀、銑刀、鉆頭和其它復(fù)雜、精密刀具。 高速鋼是高合金刃具鋼，高速鋼具有很高的熱硬性，高速切削中刃部溫度達(dá)600時(shí)，其硬度無明顯下降。 高速鋼的硬度為62hrc68hrc, 切削溫度可達(dá)500 550, 價(jià)格較貴。四、成分特點(diǎn) 1.高碳 碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.70%以上，最高可達(dá)1.5%左右，它一方面要保證能與w（鎢）、cr（鉻）、v(釩)等形成足夠數(shù)量的碳化物； 另一方面還要有一定數(shù)量的碳溶于奧氏體中，以保證馬氏體的高硬度。 2.加入cr、w、mo、v等合金元素 加入cr提高淬透性，幾乎所有高速鋼的鉻含量均為4%。鉻的碳化物（cr23c6）在淬火加熱時(shí)差不多全部溶于奧

3、氏體中，增加過冷奧氏體的穩(wěn)定性，大大提高鋼的淬透性。鉻還能提高鋼的抗氧化、脫碳的能力。成分特點(diǎn) 加入w、mo保證高的熱硬性，在退火狀態(tài)下，w、mo以m6c型碳化物形式存在。這類碳化物在淬火加熱時(shí)極難溶解，一部分淬火后存在于馬氏體中，在隨后的560回火時(shí)，形成w2c或mo2c彌散分布，造成二次硬化。這種碳化物在500600溫度范圍內(nèi)非常穩(wěn)定，不易聚集長大，從而使鋼具有良好的熱硬性；未溶的碳化物能起阻止奧氏體晶粒長大及提高耐磨性的作用。 v能形成vc(或v4c3), 非常穩(wěn)定，極難熔解，硬度極高（大大超過w2c的硬度）且顆粒細(xì)小，分布均勻，能大大提高鋼的硬度和耐磨性。五、常用高速鋼舉例 最重要的有

4、以下兩種： 鎢系w18cr4v鋼耐磨性、高溫塑型、韌性好 鎢鉬系w6mo5cr4v2鋼熱硬性較好，熱處理時(shí)脫碳和過熱傾向性小 什么是脫碳？ 加熱時(shí)由于氣體介質(zhì)和鋼鐵表層中碳的作用，使表層含碳量降低的現(xiàn)象。 （http:/ ） 高速鋼牌號(hào)、成分、熱處理工藝六、齒輪滾刀工藝路線 1. 性能要求、材料及工藝 (1) 用途、性能要求 生產(chǎn)齒輪的常用刃具, 用于加工外嚙合的直齒和斜齒漸開線園柱齒輪。要求硬、耐磨性高。其形狀復(fù)雜, 精度要求高。 齒輪滾刀工藝路線 1. 性能要求、材料及工藝 (2) 材料 高速鋼(鎢系w18cr4v鋼) (3) 工藝路線 熱軋棒材下料鍛造退火機(jī)加工淬火回火精加工表面處理熱軋

5、棒材下料鍛造退火機(jī)加工淬火回火精加工表面處理齒輪滾刀工藝路線 2. 主要工藝說明 (1) 鍛造 w18cr4v鋼的始鍛溫度為1150 1200 , 終鍛溫度為900950 。 鍛造的目的一是成形, 二是破碎、細(xì)化碳化物, 使碳化物均勻分布, 防止成品刀具崩刃和掉齒。 由于高速鋼淬透性很好, 鍛后在空氣中冷卻即可得到淬火組織, 因此鍛后應(yīng)慢冷。 (2) 退火 退火溫度為870880 ，退火后的組織為索氏體基體和在其中均勻分布的細(xì)小粒狀碳化物。 退火目的是便于機(jī)加工，并為淬火作好組織準(zhǔn)備。 熱軋棒材下料鍛造退火機(jī)加工淬火回火精加工表面處理齒輪滾刀工藝路線 (3) 淬火、回火 高速鋼的淬火、回火工藝

6、較為復(fù)雜。（。（見此處） (4) 精加工 包括磨孔、磨端面、磨齒等磨削加工。精加工后刀具可直接使用。 (5) 表面處理 為了提高其使用壽命，可進(jìn)行表面處理，如：硫化處理、硫氮共滲、離子氮碳共滲離子滲硫復(fù)合處理，表面涂覆tin、tic涂層等。熱軋棒材下料鍛造退火機(jī)加工淬火回火精加工表面處理七、加工及熱處理特點(diǎn) 1.鍛造 高速鋼屬萊氏體鋼，鑄態(tài)組織中含有大量呈魚骨狀分布的粗大共晶碳化物（m6c），大大降低鋼的機(jī)械性能，特別是韌性。這些碳化物不能用熱處理來消除，只能依靠鍛打來擊碎，并使其均勻分布。因此高速鋼的鍛造具有成形和改善碳化物的兩重作用，是非常重要的加工工序。為了得到小塊均勻的碳化物，需要多次

7、鐓拔。高速鋼的塑性、導(dǎo)熱性較差，鍛后必須緩冷，以免開裂。 2.熱處理 高速鋼鍛后進(jìn)行退火，以便于機(jī)加工，并為淬火做好組織準(zhǔn)備。退火后的組織為索氏體基體和在其中均勻分布的細(xì)小粒狀碳化物。熱軋棒材下料鍛造退火機(jī)加工淬火回火精加工表面處理w18cr4v鋼的熱處理工藝過程示意圖 回火溫度的確定高速鋼的淬火 高速鋼的導(dǎo)熱性很差，淬火溫度又高，所以淬火加熱時(shí)，必須進(jìn)行一次預(yù)熱（800850）或兩冷預(yù)熱（500600、800850）。 高速鋼中含有大量w、mo、cr、v的難熔碳化物，它們只有在1200以上才能大量地溶于奧氏體中，以保證鋼淬火、回火后獲得很高的熱硬性，因此其淬火加熱溫度非常高，一般為12201280。 淬火后的組織為淬火馬氏體、剩余碳化物和大量殘余奧氏體。熱軋棒材下料鍛造退火機(jī)加工淬火回火精加工表面處理 高速鋼通常在二次硬化峰值溫度或稍高一些的溫度（550570）回火三次。在此溫度范圍內(nèi)回火時(shí)，w、mo及v的碳化物從馬氏體中析出，彌散分布，使鋼的硬度明顯上升；同時(shí)殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，也使硬度提高，由此造成二次硬化現(xiàn)象，保證了鋼的硬度和熱硬性。 進(jìn)行多次回火，是為了逐步減少殘余奧氏體量。w