新高速钢和钢结硬质合金的可磨加工性

前言新高速钢和钢结硬质合金,是我国七十年代初开始使用的工模具材料。新高速钢(含V_3以上者称新高速钢,含V_2铝的称铝高速钢,含V_1的称普通高速钢)多数是硬而韧;WC-钢结硬质合金是硬而粘。这些新材料使用性能优良,加工比较困难。根据部局指示,我们所近年     

机械加工刀具的表面涂层和摩擦磨损性能研究

采用圆形电弧技术和线性离子源技术在高速钢和硬质合金刀具表面制备了类金刚石涂层,对涂层表面形貌和物相组成进行了观察,对比分析了膜层成分和耐磨性能。结果表明,在高速钢和硬质合金表面分别制备了0.84μm和1.23μm厚涂层;对磨过程中Al的粘附量由少至多为:N1涂层N2涂层硬质合金基材高速钢基材,涂层对机械加工刀具基材耐磨性能提高具有明显改善作用。     

刀具材料的应用和发展

论述了刀具材料的特点、应用和发展，包括碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷、超硬材料等，重点介绍了目前工具行业中常用的高速钢和硬质合金刀具材料。     

高速钢刀具材料及热处理工艺选择

高速钢自诞生以来，作为机械加工中切削刀具的最基础用材料一直被广泛采用，目前，高速钢刀具仍占据着刀具市场的主导地位。尽管镶片硬质合金刀具、全磨制硬质合金刀具的发展十分迅速，但除车刀外，其它品种刀具仍以采用高速钢材料制造为主。高速钢按最终冶炼方法的不同可分为电孤炉冶炼高速钢、     

高速钢刀具材料及热处理工艺选择

0　引言高速钢自诞生以来 ,作为机械加工中切削刀具的最基础用材料一直被广泛采用 ,目前 ,高速钢刀具仍占据着刀具市场的主导地位。尽管镶片硬质合金刀具、全磨制硬质合金刀具的发展十分迅速 ,但除车刀外 ,其它品种刀具仍以采用高速钢材料制造为主。高速钢按最终冶炼方法的不同可分为电孤炉冶炼高速钢、中频感应炉冶炼高速钢、电渣重熔冶炼高速钢、粉末冶金高速钢等。对于高速钢刀具而言。尽管存在高速钢冶炼方式的差异 ,但刀具的耐用与否 ,更直接地与高速钢的化学成分以及通过合理的热加工处理、使其建立起“化学成分_组织结构_机械性能”…     

离心铸造高速钢轧辊在钢管张力减径机上的应用研究

高速钢轧辊可以代替常用的合金铸铁轧辊和粉末冶金硬质合金轧辊,主要原因是低成本的合金铸铁轧辊耐磨性差,而高质量的硬质合金轧辊生产成本高。采用离心铸造方法开发出的高速钢轧辊硬度达HRC65～67,辊面硬度差小于2,冲击韧性大于16J/cm2。在钢管张力减径机上使用,高速钢轧辊的一次修磨轧制寿命为合金球墨铸铁轧辊的12倍,轧辊无碎裂和剥落现象,使用效果接近硬质合金轧辊,生产成本仅为后者的30%。     

国内外刀具材料发展现状

概述了高速钢、硬质合金及人造金刚石国内外发展概况,其中包括生产量、新产品及新工艺.我国的高速钢、硬质合金及人造金刚石产量均已跃居世界首位,但生产水平还远远落后于先进国家.对造成这种状况的原因进行了分析.     

国际动态

美开发优质粉末冶金钢材 美国Carpenter技术公司开发出一种优质粉末冶金钢材,在高速钢与硬质合金之间架起了桥梁。这种新的粉末金属合金称作Micro-Melt Maxamet,比目前使用的高速钢有更高的耐磨损性和硬度,比硬质合金有更大的韧性和更好的机加工性。     

PVD氮化钛涂层刀具切削性能的试验研究

采用电弧离子镀涂层工艺,制备了TiN涂层高速钢钻头和TiN涂层硬质合金铣刀,检测了TiN涂层的膜层性能,并进行了有TiN涂层和无涂层刀具的切削对比试验。结果表明,有TiN涂层的高速钢钻头使用寿命是无涂层钻头的5～7倍,有TiN涂层硬质合金铣刀的使用寿命是无涂层铣刀的3～11倍。     

电弧离子镀TiFeCrN膜/基复合体的显微硬度研究

用电弧离子镀技术分别在硬质合金、高速钢、紫铜和铝合金这4种基体上沉积TiFeCrN膜，并对这4种膜/基复合体的显微硬度进行了研究。结果表明，Fe与Cr具有提高膜／基复合体显微硬度的作用，其提高的程度与薄膜成分、基体负偏压和基体材质有关。在硬质合金、高速钢(高载荷下)、紫铜3种基体上，随Fe、Cr总的含量的增大，显微硬度升高。在硬质合金、高速钢两种基体上，随负偏压的数值增大，显微硬度下降。在紫铜基体上，显微硬度的相对增量最大。     

高速钢表面真空粉末烧结硬质合金层的组织及性能

研究了真空粉末烧结法在高速钢表面上复合硬质合金层的组织及性能，分析了硬质合全层组织和界面结构的特点、测试了表面硬质合金层和高速钢之间的结合强度、复合双金属材料常温及高温硬度、耐磨性能。结果表明，在1280℃烧结，获得3mm-5mm厚度的硬质合金层，和钢基底间结合强度达到450MPa，常温硬度为1200HV，700℃时硬度保持900HV，具有较高的热强性和良好的耐磨性能。     

用整体硬质合金丝锥高速同步攻丝

切削热是刀具的大敌。但不幸的是,在刀具／工件界面处,刀具往往需要承受足以缩短刀具寿命和限制刀具性能的切削高温。为了解决这一问题,人们开发了各种各样的刀具材料,其中最常用的是高速钢和硬质合金。高速钢刀具具有十分出色的强度和韧性,而硬质合金刀具则以较高的硬度和红硬性（在切削高温下保持硬度的能力）而更胜一筹。一般来说,整体硬质合金刀具的切削速度至少可达到高速钢刀具的4倍以上,并且刀具寿命更长。     

离心铸造含硼高速钢轧辊的研究

采用离心铸造方法,开发了耐磨性能优良的高速钢轧辊,其主要化学成分w(％)为:1.5～2.0C,3.0～5.0Mo,1.0～3.0W,2.0～3.0V,1.0～2.0Co,1.0～2.5B和5.0～8.0Cr.高速钢轧辊硬度达85～88 HS,辊面硬度差小于2.0 HS,冲击韧度＞10.0 J/cm2.用于高速线材轧机预精轧机架,高速钢轧辊的磨损率仅为2.33×10-4 mm/t钢,使用效果接近硬质合金轧辊,但生产成本仅为硬质合金轧辊的32％.     

高钨高速钢轧辊的研究和应用

普通合金铸铁轧辊硬度低、耐磨性差，而硬质合金轧辊尽管具有优异的耐磨性，但成本高，且脆性大，使用中易开裂和剥落。以高碳高钨高速钢为主要合金成分，采用离心铸造方法，开发了耐磨性能优良的高速钢轧辊，并着重解决了离心铸造高速钢轧辊生产过程易偏析和产生裂纹的难题。高速钢轧辊硬度达63～65HRC，辊面硬度差小于2HRC，冲击韧度大于14J／cm^2。用于高速线材轧机预精轧组和棒材轧机精轧机组，使用寿命比合金铸铁轧辊提高6～10倍，接近硬质合金轧辊水平。     

硬质合金与钢的激光焊接研究

通过理论分析和焊接试验研究了Ｌ１３５硬质合金与６５４２＾＃高速钢，ＹＧ类硬质合金与４５＾＃钢的激光焊接，用扫描电子显微镜，电子探针分析仪，弯曲强度测试仪对焊接试样进行微观结构和宏观应力分析，通过试验得到了硬质合金与钢冶金结合的激光焊接试验。     

高速钢表面硬质合金覆层的组织及性能

通过热喷涂-真空粉末烧结的方法在高速钢表面制备硬质合金覆层，分析了硬质合金覆层组织和界面结构的特点、测试了硬质合金覆层的结合强度、硬度和耐磨性。结果表明，热喷涂后经过1200℃烧结，获得1—3mm厚度的硬质合金覆层，结合强度达到450MPa，硬度达到85HRA，具有较高的耐磨性能。     

硬质合金特点

(1)硬度高(一般在86~93HRA范围内,相当于69~81HRC)、耐磨性好以及使用寿命长,其高温硬度高,工作温度可达800~1000℃。在50℃下硬度保持不变,在600℃和1000℃时仍有很高的硬度(超过高速钢的室温硬度,耐磨性是高速钢的15~20倍)。硬质合金和高速钢性能见表1。     

用磁场来延长刀具寿命

本文介绍一种利用磁场来延长刀具寿命的方法。利用这种方法,可使高速钢刀具、硬质合金刀具和重磨刀具等的使用寿命得到延长。     

硬质合金去毛刺刀具

美国E—Z Burr Tool公司开发的小孔硬质合金去毛刺刀具可用于去除直径3．175—6．350mm小孔前、后两面的毛刺。该刀具是专为难加工和高性能工件材料而设计的,刀具的硬质合金刀片通过楔形配合连接到一个高速钢柔性臂上。     

CVD硬覆盖层提高工具寿命

对工具钢、高速钢和硬质合金工具进行硬覆盖处理的要求正在增加。化学气相沉积(CVD)是覆盖工艺之一,用以处理硬质合金和钢质工具。覆盖层薄而硬,并具有润滑性,从而改进切削性能并减少在成形加工时工具的摩擦系数。本文叙述了科学覆盖公