Anvendelse af højhastighedsstålmaterialer

Højhastighedsstålværktøjsmaterialet består hovedsageligt af to grundlæggende komponenter:Den ene er metalcarbid (wolframcarbid, molybdæncarbid eller vanadiumcarbid), som giver værktøjet bedre slidstyrke;Den anden er stålmatrixen fordelt omkring det, hvilket gør, at værktøjet har bedre sejhed og evnen til at absorbere stød og forhindre fragmentering
Det viser sig, at kornstørrelsen af ​​højhastighedsstål har stor indflydelse på højhastighedsståls egenskaber.Selvom en forøgelse af mængden af ​​metalcarbidpartikler i stålet kan forbedre slidstyrken af ​​materialet, vil størrelsen af ​​hårdmetal og antallet af agglomerater også øges med stigningen i legeringsindholdet, hvilket vil have en ekstrem negativ indvirkning på sejheden af stålet, fordi store hårdmetalklynger snart kan blive udgangspunktet for revner.Derfor har udlandet udført forskning meget tidligt for at forfølge det fine korn af højhastighedsstål.
I slutningen af ​​1960'erne blev den pulvermetallurgiske højhastighedsstålfremstillingsproces med succes udviklet i Sverige og kom ind på markedet i begyndelsen af ​​1970'erne.Denne proces kan tilføje flere legeringselementer til højhastighedsstålet uden at beskadige materialets styrke, sejhed eller slibbarhed, så værktøjet med høj hårdhed, høj slidstyrke kan absorbere skærepåvirkning og er velegnet til behandling med høj skærehastighed og intermitterende skærebehandling kan udføres.Det kombinerer dog den gode sejhed af højhastighedsstål med den høje slidstyrke af hårdmetal.På grund af den fine og ensartede fordeling af hårdmetalpartikler i pulvermetallurgisk højhastighedsstål er dets styrke og sejhed væsentligt forbedret sammenlignet med almindeligt højhastighedsstål med samme karbidindhold.Med denne fordel er pulvermetallurgisk højhastighedsstålværktøj meget velegnet til bearbejdning af lejligheder med stor skærepåvirkning og høj metalfjernelseshastighed (såsom bøjningsskæring, intermitterende skæring osv.).Fordi styrken og sejheden af ​​pulvermetallurgi højhastighedsstål ikke vil blive svækket af stigningen i metalcarbidindholdet, kan stålproducenter tilføje en stor mængde legeringselementer til stålet for at forbedre ydeevnen af ​​værktøjsmaterialer.På samme tid, fordi wolfram (W) ressourcer er strategiske ressourcer, og moderne hårdmetaler bruger wolframressourcer i store mængder, er lav-wolfram højhastighedsstål blevet en retning for forskning og udvikling af højhastighedsstål.Højhastighedsstål indeholdende kobolt (HSS-Co) er blevet udviklet i et stort antal i udlandet.Senere blev det internationalt anerkendt, at højhastighedsstålet indeholdende kobolt med mere end 2% koboltindhold var højtydende højhastighedsstål (HSSE).Kobolt spiller også en indlysende rolle i at forbedre ydeevnen af ​​højhastighedsstål.Det kan fremme karbider til at opløses mere i matrixen under bratkøling og opvarmning og bruge høj matrixhårdhed til at forbedre slidstyrken.Højhastighedsstålet har god hårdhed, termisk hårdhed, slidstyrke og slibbarhed.Koboltindholdet i konventionelt kobolt højhastighedsstål i verden er normalt 5% og 8%.For eksempel er W2Mo9Cr4VCo8 (amerikansk mærke M42) karakteriseret ved lavt vanadiumindhold (1%), højt koboltindhold (8%) og varmebehandlingshårdhed på 67-70HRC.Der anvendes dog også specielle varmebehandlingsmetoder for at opnå en hårdhed på 67-68HRC, hvilket forbedrer dens skæreydelse (især intermitterende skæring) og forbedrer slagstyrken.Kobolt højhastighedsstål kan laves til en række forskellige værktøjer, som kan bruges til at skære svært bearbejdede materialer med god effekt.På grund af sin gode slibeydelse kan den laves om til komplekse værktøjer, som er meget udbredt internationalt.Kina mangler dog koboltressourcer, og prisen på kobolthøjhastighedsstål er dyr, omkring 5-8 gange så høj som almindeligt højhastighedsstål.