Toepassing van hogesnelheidsstaalmaterialen

Het gereedschapsmateriaal van snelstaal bestaat hoofdzakelijk uit twee basiscomponenten:Een daarvan is metaalcarbide (wolfraamcarbide, molybdeencarbide of vanadiumcarbide), waardoor het gereedschap een betere slijtvastheid krijgt;De tweede is de stalen matrix die eromheen is verdeeld, waardoor het gereedschap een betere taaiheid heeft en het vermogen heeft om schokken te absorberen en fragmentatie te voorkomen
Het blijkt dat de korrelgrootte van snelstaal een grote invloed heeft op de eigenschappen van snelstaal.Hoewel het verhogen van de hoeveelheid metaalcarbidedeeltjes in het staal de slijtvastheid van het materiaal kan verbeteren, zullen met de toename van het legeringsgehalte ook de grootte van het carbide en het aantal agglomeraten toenemen, wat een extreem nadelige invloed zal hebben op de taaiheid. van het staal, omdat grote carbideclusters al snel het beginpunt van scheuren kunnen worden.Daarom hebben het buitenland al heel vroeg onderzoek gedaan naar de fijne korrel van hogesnelheidsstaal.
Eind jaren zestig werd het productieproces voor hogesnelheidsstaal in de poedermetallurgie met succes ontwikkeld in Zweden en begin jaren zeventig op de markt gebracht.Dit proces kan meer legeringselementen aan het hogesnelheidsstaal toevoegen zonder de sterkte, taaiheid of slijpbaarheid van het materiaal te beschadigen, zodat het gereedschap met hoge hardheid en hoge slijtvastheid snij-impact kan absorberen en geschikt is voor verwerking met hoge snijsnelheid en intermitterende snijverwerking kan worden uitgevoerd.Het combineert echter wel de goede taaiheid van snelstaal met de hoge slijtvastheid van hardmetaal.Vanwege de fijne en uniforme verdeling van carbidedeeltjes in poedermetallurgisch snelstaal, zijn de sterkte en taaiheid ervan aanzienlijk verbeterd in vergelijking met gewoon snelstaal met hetzelfde carbidegehalte.Met dit voordeel zijn snelstaalgereedschappen uit de poedermetallurgie zeer geschikt voor bewerkingen met een grote snij-impact en een hoge verspaningssnelheid (zoals buigsnijden, intermitterend snijden, enz.).Omdat de sterkte en taaiheid van poedermetallurgisch snelstaal niet zal worden verzwakt door de toename van het metaalcarbidegehalte, kunnen staalfabrikanten bovendien een grote hoeveelheid legeringselementen aan het staal toevoegen om de prestaties van gereedschapsmaterialen te verbeteren.Tegelijkertijd is, omdat wolfraam (W) hulpbronnen strategische hulpbronnen zijn, en moderne gecementeerde carbiden in grote hoeveelheden wolfraam hulpbronnen gebruiken, snelstaal met laag wolfraam een ​​richting geworden voor onderzoek en ontwikkeling op het gebied van hogesnelheidsstaal.In het buitenland is op grote schaal snelstaal ontwikkeld dat kobalt bevat (HSS-Co).Later werd internationaal erkend dat het hogesnelheidsstaal dat kobalt met een kobaltgehalte van meer dan 2% bevatte, hogesnelheidsstaal (HSSE) was.Kobalt speelt ook een voor de hand liggende rol bij het verbeteren van de prestaties van hogesnelheidsstaal.Het kan ervoor zorgen dat carbiden meer in de matrix oplossen tijdens het afschrikken en verwarmen, en een hoge matrixhardheid gebruiken om de slijtvastheid te verbeteren.Het snelstaal heeft een goede hardheid, thermische hardheid, slijtvastheid en slijpbaarheid.Het kobaltgehalte van conventioneel kobaltsnelstaal in de wereld bedraagt ​​gewoonlijk 5% en 8%.W2Mo9Cr4VCo8 (Amerikaans merk M42) wordt bijvoorbeeld gekenmerkt door een laag vanadiumgehalte (1%), hoog kobaltgehalte (8%) en een warmtebehandelingshardheid van 67-70HRC.Er worden echter ook speciale warmtebehandelingsmethoden toegepast om een ​​hardheid van 67-68HRC te verkrijgen, wat de snijprestaties (vooral intermitterend snijden) verbetert en de slagvastheid verbetert.Van kobaltsnelstaal kan een verscheidenheid aan gereedschappen worden gemaakt, die kunnen worden gebruikt om moeilijk te bewerken materialen met goed resultaat te snijden.Vanwege de goede slijpprestaties kunnen er complexe gereedschappen van worden gemaakt, die internationaal veel worden gebruikt.China heeft echter een tekort aan kobaltbronnen en de prijs van kobaltsnelstaal is duur, ongeveer vijf tot acht keer zo hoog als die van gewoon snelstaal.