蘇州高速工具鋼加工
發(fā)布時(shí)間：2022-08-08 01:13:46
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快速工具鋼是一種高碳高合金工具鋼，wC=0.70~1.25%，常用合金元素為W、Mo、Cr、V等，其中W、Mo、V是提高鋼熱硬性的主要元素，V可以形成高硬度的碳化物，顯著提高鋼的硬度及耐磨性，Cr提高了淬透性。W18Cr4V,W6Mo5Cr4V2,W9Mo3Cr4V是高速鋼中較為常用的三種鋼號(hào)，其產(chǎn)量占國內(nèi)現(xiàn)有產(chǎn)量的95%以上。以碳、鎢、鉬、鉻、釩、鈷為主要成分，具體作用如下：炭通常含碳量在0.70~1.65%，以確保足夠的碳能與多種生成碳化物元素相結(jié)合。平衡碳(Cs)近似計(jì)算公式通常用于獲得較好的二次硬化效果：Cs%=0.033W%+0.063Mo%+0.060Cr%+0.200V%式中Cs是假設(shè)W、Mo、Cr、V與C形成W2C（或Fe4W2C)、Mo2C（或Fe4Mo2C)、Cr26C6、V4C3時(shí)碳與各元素的定比關(guān)系而定出的。當(dāng)鋼中含碳量逐漸接近Cs時(shí)，二次硬化效應(yīng)(硬度和紅硬性)也逐漸升高至較大值，而韌性則下降。因此，只有超硬高速鋼的碳含量接近Cs。為了保持通用高速鋼的高韌性，碳含量一般低于Cs0.15~0.30%。對(duì)于低負(fù)荷低合金高速鋼，實(shí)際碳含量可能超過Cs。鎢鉬高速鋼在退火過程中產(chǎn)生二次硬化的基本合金元素。鎢和鉬的作用類似，其原子量大約是W的一半，一般可用1%氧代替2%W。M6C(M代表金屬)是高速鋼中重要的碳化物，是一種以Fe、Mo、W為主的復(fù)合碳化物溶，回火時(shí)分散沉淀M2C碳化物，加強(qiáng)鋼，提高硬度和耐磨性。剩余未溶性M6C碳化物(主要來自共晶碳化物)可防止淬火加熱時(shí)晶粒生長，增加耐磨性。高含鉬量鑄態(tài)共晶碳化物更細(xì)、更容易加工破碎、分布更均勻、粒度更小、熱塑性、韌性也更高；但含鉬的鋼更容易脫碳，淬火過熱敏感性也更強(qiáng)，鎢鋼在此方面與其相反。適當(dāng)?shù)嘏浜湘u鉬，可得到綜合性能較好的鋼種。
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從嚴(yán)格意義上講，生產(chǎn)的鋼是鐵碳合金，含碳在0.0218%-2.11%。為了保證其韌性和塑性，碳含量一般不超過1.7%。鋼質(zhì)除鐵、碳外，還有硅、錳、硫、磷等。其它成分是為了區(qū)分鋼材的性能。部分元素的功能特性介紹如下：1、碳（Carbon)存在于所有的鋼材，是很重要的硬化元素。為了提高鋼鐵的強(qiáng)度，我們通常要求刀具級(jí)的鋼含有超過0.6%的碳，也被稱為高碳鋼。2、鉻（Chromium)提高耐磨性，硬度，尤其是耐蝕性，有超過13%的不銹鋼被認(rèn)為是不銹鋼。盡管如此，如果保養(yǎng)不當(dāng)，所有鋼材都會(huì)生銹。3、錳（Manganese）關(guān)鍵的奧氏體穩(wěn)定劑，有助于形成紋理結(jié)構(gòu)，提高硬度、強(qiáng)度和耐磨性。除A-2、L-6和CPM420V外，鋼材內(nèi)部在熱處理和卷壓過程中脫氧。就國內(nèi)外使用的模具鋼材而言，模具鋼密度一般都在7.85左右，通常模具鋼是鍛造件，密度在8000-8400千克/立方米。不同模具鋼材中加入的合金元素比例不一樣，模具鋼密度會(huì)有小范圍的差別。致密是物質(zhì)的特征之一，每一種物質(zhì)都有一定的密度，通常不同物質(zhì)的密度不同。因此我們可以利用密度來鑒別物質(zhì)。因此，我們可以根據(jù)密度公式=M/V來計(jì)算任何模具鋼的密度。
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冷作鋼：為了滿足高硬度和高耐磨的要求，冷作模具鋼在成分上通常以高碳化為主。若要提高模具的抗沖擊能力，需要增加韌性，可選用中碳鋼，此時(shí)可借用熱作模具鋼代替。冷作模具鋼中加入合金元素，主要是為了改善其淬透性及耐磨性，對(duì)于耐磨性要求較高的模具，常加入生成元素的碳化物，如Cr、Mo、W、V等多種合金鋼。這種鋼在室溫下使用。由于其高硬度和耐磨性要求，碳含量屬于高碳鋼(C>0.8%)，甚至添加少量鎢鉬釩，有助于提高耐磨性。此外，高硬度必須防止脆性，因此添加鉻(約4-12%)以提高韌性和強(qiáng)度，通常輔以錳。熱作鋼：熱作模具鋼中添加Cr、Mn、Si、Ni等元素，其作用是增強(qiáng)鐵素體，提高淬透性，W、Mo合金元素防止了回火脆性，Cr、W、Si合金元素可提高轉(zhuǎn)變溫度；在交替加熱和冷卻過程中，生產(chǎn)的模具不會(huì)發(fā)生相變，使模具體積發(fā)生較大的變化，從而提高模具的耐熱疲勞性能。
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螺紋刀具的類型有哪些？1、螺紋加工刀具——切削絲錐，切割絲錐是加工圓柱形和圓錐形螺紋比較常用的工具。因?yàn)殂@頭一般都是在已經(jīng)鉆出的孔內(nèi)加工螺紋，因此切削條件并不理想，切屑的排出是其首先要面對(duì)的問題，如何在狹小的空間內(nèi)平穩(wěn)切削，并控制切屑的流動(dòng)，生產(chǎn)的螺紋刀具要根據(jù)被切割材料的切割性能，選擇合適的切割絲錐。2、螺紋加工刀具——擠壓絲錐，擠絲錐是一種冷擠內(nèi)螺紋無屑切削刀具，它對(duì)被加工工件材料的塑性要求為10%。類似于外螺紋的軋制加工，材料被擠壓絲錐的螺紋齒擠壓成型，但不會(huì)損壞材料的晶相纖維。3、螺紋加工刀具——螺紋銑刀，螺紋銑刀在加工大規(guī)格螺紋、高硬度、高強(qiáng)度工件材料時(shí)能體現(xiàn)其優(yōu)勢(shì)(當(dāng)然前提是編程強(qiáng)、驅(qū)動(dòng)大功率的三軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床)。如今，隨著具有上述功能的數(shù)控機(jī)床的日益普及，螺紋銑刀的許多優(yōu)點(diǎn)也逐漸被人們所認(rèn)識(shí)。4、螺紋加工刀具——板牙，圓板牙系列刀具可用于加工米、英、美、美管螺紋。螺紋刀具廠家采用帶螺旋導(dǎo)入槽和研磨處理的板牙，能有效地改善其咬入性能，減小螺紋加工中摩擦，提高螺紋表面加工質(zhì)量。5、生產(chǎn)的螺紋加工刀具——攻絲夾頭，浮動(dòng)攻絲夾頭：攻絲范圍為M3~M20，有內(nèi)冷和無內(nèi)冷兩種；能有效補(bǔ)償主軸進(jìn)給與絲錐螺距的差異。同步攻絲夾頭：攻絲范圍為M3.5~M28，具有極小的補(bǔ)償功能，可大提高攻絲質(zhì)量和絲錐耐久性。
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快速鋼刀一般不檢查抗拉強(qiáng)度，而強(qiáng)調(diào)金屬和硬度檢驗(yàn)。鎢和鉬高速鋼都經(jīng)過了合理的熱處理，使其硬度達(dá)到了63和65的鈷基高速鋼。鋼的酸浸低倍率組織不得在肉眼可見的減少的孔或糠。中空及總的孔隙率應(yīng)小于一年級(jí)。金相檢測(cè)的內(nèi)容主要有三個(gè)方面：脫碳層、微觀組織和碳化物異質(zhì)性。1、生產(chǎn)的高速鋼必須沒有明顯的脫碳。在微結(jié)構(gòu)中沒有魚骨共晶溶質(zhì)。2、高速鋼碳化物的不均勻性對(duì)質(zhì)量有很大影響，現(xiàn)階段冶金機(jī)械部門十分重視碳化物不均勻性的分級(jí)。鋼的不同功能可以明確規(guī)定不同等級(jí)碳化物的不均勻性要求，通常低于第三級(jí)。3、在高速鋼中制造切削刀具，除具有高硬度、高耐磨性和足夠的韌性外，紅色硬度也很重要。紅硬是指當(dāng)高速切割刀片時(shí)，刀片加熱為紅色時(shí)能抗軟。在鋼井縣580°650℃，保溫1小時(shí)，進(jìn)一步冷卻，在樹上測(cè)得的硬度值為4倍。普通鋼淬火溫度為100℃時(shí)，其熔融溫度高于鎢鋼(1210~1240℃)和鉬鋼(1180~1210℃)。通常在540至560°C之間淬火并回火三遍。提高淬火溫度可以提高鋼的紅色硬度。為了延長高速鋼刀具的使用壽命，可以對(duì)其進(jìn)行低溫氰化、氮化、硫共滲等表面強(qiáng)化處理。