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GriggrSteel公司副總裁兼總經理MarkMullen指出,該公司粉末高速鋼開發中心,在合金元素大量加入高速鋼的工藝方面,正在取得一系列具體進展。他說:"隨著製作方法的不斷改進,煉鋼人員現在已能煉出含量越來越高的合金材料。而通過這些不同的合金成分,就可針對用途獲得不同的特性。"
Carpenter公司的新型高合金高速鋼Micro-MeltMaxanet,在測試溫度為1000°F(538℃)時,其紅硬性為63.0HRC。熱處理參數為:奧氏體轉變溫度為2250°F(1232℃),回火溫度為1025°F(552℃)。與之對比的T-15常規高速鋼,在類似條件下的紅硬性為580HRC。
為了展示Maxamet的耐磨性能,該公司做了一輪Maxamet和M-4常規高速鋼的對比試驗:在被試材料和旋轉的橡膠輪之間,注入一股流砂。經過一段規定時間後,Maxanet被磨耗體積為9mm3,而M-4為12mm3。Cricible公司近來引入一種粉末高速鋼新牌號Rex121,其中合金含量為:鎢10%,釩9.5%,鈷9.0%,鉬5.0%,鉻4.0%,碳3.4%。該公司報告稱,Rex121的耐磨損性能,比老牌號的粉末高速鋼(如RexT15Rex76和10-V)要高出50~100%。此外,Crucible公司稱,Rex121的紅硬性高於Rex76,即使在1200°F(650℃)高溫回火後,室溫硬度仍可達60HRC。據報導,Rex121替代常規含鈷高速鋼時,切削速度可提高25~50%。
粉末高速鋼可以通過改變其合金成分來優化材料的內在韌性,或者使高速鋼承受應力和磨損的適應範圍大大超過硬質合金。看來含碳量最低的工作性能較好,和硬質合金相比,高速鋼材料抗彎強度的可變範圍較大。按照"國際高速鋼研究論壇"提供的資料,粉末高速鋼抗彎(抗拉)強度的變化範圍約從2500Mpa到6000Mpa,而硬質合金的強度偏低,且變化範圍約1250Mpa到2250Mpa。
Enasteel公司的技術發展部主任HeneyWisell說:"低含碳量的高速鋼韌性最好。"Carnes同意這個看法。他同時指出,普通高速鋼牌號如M-3和M-4,若採用粉末冶金工藝生產,其韌性將大大優於用鑄錠工藝生產的同類牌號。
然而,為了改善刀具壽命,煉鋼人員還得在另一個方面開展工作,那就是提高合金含量。增加合金成分也能促進材料紅硬性的提高,使之能經受高溫並在一段時間內不顯著軟化。Carnes說:"隨著新的合金成分的開發,我們現在已經能夠提供性能接近硬質合金刀具的高速鋼。這引起高合金含量的高速鋼,可以用於幹式切削等普通高速無法勝任的埸合。"Carnes指出,採用粉末高速鋼來達到要求的高硬度,比硬質合金價格便宜,所以要經濟些。從工具製造的角度來看,高速鋼(特別是粉末高速鋼)容易磨削。而硬質合金很硬,較難磨,而且要整體磨削。因為你不能把硬質合金象高速鋼那樣,用退火的辦法把硬度降下來,加工完後再淬火,磨削只用在精加工。而硬質合金必須全部採用磨削。
很多工具既可用高速鋼也可用整體硬質合金製造。如滾刀、沖頭、成形銑刀和滾絲輪等。但目前還不能說在高速鋼和硬質合金的競爭中,已經決出勝負。
Wright指出,四年前出現了硬質合金滾刀。當時人們認為,製造這種複雜形狀的刀具,非硬質合金莫屬。這種情況促進了高速鋼製造商進一步研發新的牌號,使之能夠達到目前使用硬質合金滾刀的
為了在這個市場領域開展競爭,Carpenter公司做了一次滾齒對比試驗,齒輪材料為SAE2060鋼,滾刀材料為Maxanet粉末高速鋼和硬質合金。由於高速鋼滾刀能在較高的進給速率下工作,試驗結果是:Maxanet滾刀每小時切齒輪105件,硬質合金滾刀每小時切齒85件。
此外,在成形刀具領域,某螺絲
總之,Wright強調指出,硬質合金和高速鋼之間的競爭,最終受益的除了用戶以外,也包括工具製造商和硬質合金生產廠家。他說:"什麼地方有需求,有競爭,人們就會努力思考開發新的東西,並取得成果。這樣會使我們大家都得到進步
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