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?
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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(shù),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。 # g* s5 n! f& l5 Z2 ^6 n1 J1 I. r
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, B/ B5 J6 T- \" o1 B并且還具有諸多的優(yōu)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。 " t* a S2 i" \- ~* d
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(jīng)受高溫的零部件等。 $ j: S) O) a# P- e" p) W3 g9 l1 Z: v
" k* L2 V2 ` i) \$ d/ y圖片來源:pixabay , M" D6 h: c; u$ x( j) ~ I% d
粉末高速鋼的發(fā)展
. m' C. D. u/ H6 T6 j$ p1 ^其實粉末高速鋼已有幾十年的發(fā)展歷史了,并且發(fā)展到現(xiàn)在已是第三代。
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從20世紀60年代開始,由于在冶金領(lǐng)域制備方法得到快速發(fā)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(zhì)的含量還是很高。
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到了1991年有公司利用新的電渣加熱技術(shù),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(zhì)含量高的問題,在化學成分相同的情況下,其產(chǎn)品性能有了很大的提高。
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進入新世紀后,由于更加先進的生產(chǎn)設(shè)備投入使用,使用的鋼粉顆粒更細,生產(chǎn)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(zhì)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。 / E$ B" m Z1 o8 X/ p3 ]
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粉末高速鋼與傳統(tǒng)高速鋼的差異
; n9 X, s4 |1 J$ O/ ?0 }" ?9 e4 W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(xiàn)凝固不均勻的現(xiàn)象,內(nèi)部結(jié)構(gòu)均勻而穩(wěn)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。
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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(zhì)和非金屬物質(zhì),就能讓粉末高速鋼成型后成分穩(wěn)定,保證其產(chǎn)品質(zhì)量。 & b" ?: y, h7 W* Q: ~ h3 Q
無方向性 粉末高速鋼是由極小的顆粒(粉末)加壓燒結(jié)而成,所以整個產(chǎn)品各個部位性能和強度都會相同,就不會出現(xiàn)普通高速鋼那樣橫向或者縱向的組織結(jié)構(gòu),整個產(chǎn)品的綜合性能也就會更高。
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有規(guī)律變形 雖然粉末高速鋼有著特殊的結(jié)構(gòu),在熱處理過程中同樣也會出現(xiàn)尺寸變形,但與普通高速鋼無規(guī)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(chǎn)品有規(guī)律的變形(所有部位都會同時變大)。 # H6 N# j! o2 l* [% p2 b
粉末高速鋼的制造方法
8 m& N+ {; D8 P, j- O1 L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(gòu)成的,其主要的區(qū)別還是在于,兩者之間制造工藝上的差異。
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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(jīng)過澆筑成型,熱鍛等工藝后成型的。 % r6 C, s/ Y/ \- o5 o% z
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(jīng)過最主要的步驟,將鋼水經(jīng)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。 1 n% [ g) y3 y3 `; ]/ n
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* S( R. e5 B7 F% t! Y0 A再經(jīng)過嚴格的篩選去除雜質(zhì),將其在真空環(huán)境中,進行靜壓燒結(jié),制成粉末之間的間隙完全消失的致密鋼坯,還要經(jīng)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(yōu)點的粉末高速鋼。 + B% @; J5 T9 W: ]
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# O% c/ K1 d# F; r! H粉末高速鋼由于獨特的結(jié)構(gòu)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。
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