Что такое быстрорежущая сталь порошковой металлургии и чем она отличается от обычной быстрорежущей стали?
Просмотры : 8867
автор : Xiangrong Yuan
Время обновления : 2017-08-11 09:51:00
На Рисунке 1 показаны различия в микроструктуре быстрорежущей стали, полученной методом порошковой металлургии, и традиционной быстрорежущей стали под микроскопом. Очевидно, что традиционная быстрорежущая сталь содержит множество грубых блоков, что указывает на её низкую ударную вязкость.
По сравнению с карбидом вольфрама, срок службы в идеальных рабочих условиях у неё не лучше. Однако её ударная вязкость значительно выше, чем у карбида вольфрама, поэтому фактический срок службы может быть больше. Карбид вольфрама очень хрупкий и выходит из строя при появлении трещин. Кроме того, быстрорежущая сталь порошковой металлургии обладает отличной обрабатываемостью. Её можно обрабатывать как обычную сталь, включая термообработку и механическую обработку (токарную, фрезерную, шлифовальную), что невозможно для карбида вольфрама. Это значительно снижает стоимость изготовления инструментов.
Для устранения этого недостатка традиционной быстрорежущей стали во всём мире применяют метод порошковой металлургии. Расплавленную быстрорежущую сталь распыляют сжатым воздухом на мелкие частицы, подобно сухому молоку, затем придают определённую форму. В пресс-форме частицы стали под высоким давлением прессуют в цилиндры или листы, из которых затем изготавливают различные детали. Такую сталь называют быстрорежущей сталью порошковой металлургии.
После плавки быстрорежущую сталь разливают в изложницы. Хотя изложницы предварительно нагревают до ~300°C, при заливке расплава с температурой 1500°C сталь у стенок быстро охлаждается и затвердевает, тогда как в центре она остывает медленнее из-за окружающего слоя металла. Это приводит к различиям в твёрдости и металлографической структуре. Хотя последующая ковка и термообработка улучшают ситуацию, проблема остаётся. Достичь однородной структуры сложно. Это основной недостаток традиционного метода.
Горячая быстрорежущая сталь быстро закаливается на воздухе, что свидетельствует о высокой скорости закалки. Это предъявляет строгие требования к плавке и термообработке. Медленное охлаждение ухудшает эксплуатационные свойства.
Быстрорежущая сталь с высоким содержанием вольфрама известна в машиностроении своими режущими свойствами. На рынке представлены два основных типа: 18/4/2 (аналог T1, состав W18Cr4Mo2) и 6/5/4/2 (аналог M2, состав W6Cr5Mo4V2). В настоящее время второй тип постепенно вытесняет первый.
По сравнению с карбидом вольфрама, срок службы в идеальных рабочих условиях у неё не лучше. Однако её ударная вязкость значительно выше, чем у карбида вольфрама, поэтому фактический срок службы может быть больше. Карбид вольфрама очень хрупкий и выходит из строя при появлении трещин. Кроме того, быстрорежущая сталь порошковой металлургии обладает отличной обрабатываемостью. Её можно обрабатывать как обычную сталь, включая термообработку и механическую обработку (токарную, фрезерную, шлифовальную), что невозможно для карбида вольфрама. Это значительно снижает стоимость изготовления инструментов.
Для устранения этого недостатка традиционной быстрорежущей стали во всём мире применяют метод порошковой металлургии. Расплавленную быстрорежущую сталь распыляют сжатым воздухом на мелкие частицы, подобно сухому молоку, затем придают определённую форму. В пресс-форме частицы стали под высоким давлением прессуют в цилиндры или листы, из которых затем изготавливают различные детали. Такую сталь называют быстрорежущей сталью порошковой металлургии.
После плавки быстрорежущую сталь разливают в изложницы. Хотя изложницы предварительно нагревают до ~300°C, при заливке расплава с температурой 1500°C сталь у стенок быстро охлаждается и затвердевает, тогда как в центре она остывает медленнее из-за окружающего слоя металла. Это приводит к различиям в твёрдости и металлографической структуре. Хотя последующая ковка и термообработка улучшают ситуацию, проблема остаётся. Достичь однородной структуры сложно. Это основной недостаток традиционного метода.
Горячая быстрорежущая сталь быстро закаливается на воздухе, что свидетельствует о высокой скорости закалки. Это предъявляет строгие требования к плавке и термообработке. Медленное охлаждение ухудшает эксплуатационные свойства.
Быстрорежущая сталь с высоким содержанием вольфрама известна в машиностроении своими режущими свойствами. На рынке представлены два основных типа: 18/4/2 (аналог T1, состав W18Cr4Mo2) и 6/5/4/2 (аналог M2, состав W6Cr5Mo4V2). В настоящее время второй тип постепенно вытесняет первый.
Рис. 1 Микроструктура быстрорежущей стали порошковой металлургии и традиционной быстрорежущей стали
