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很多人可能都聽說過粉末高速鋼這種材料,那么它是什么樣的材料呢,是不是又是一種新材料呢?
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什么是粉末高速鋼粉末高速鋼是利用合金粉末的制成技術,所制造出來的一種具有極高硬度(HRC63~70)的一種鋼材,這種鋼材屬于高速鋼的一種,并不是不銹鋼。 這種鋼材由于制造過程的獨特性,所以粉末高速鋼具有很好的耐高溫性能,在溫度達到600攝氏度時,其鋼材的硬度仍能保持在60HRC以上。
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. q c& ?. S) \% s' {( X- n8 X+ J并且還具有諸多的優點,如熱加工性能好,韌性好,還能通過增加合金成分含量,將鋼材的硬度增加,變成超硬高速鋼。 5 K5 K: P; f1 \" w: |8 K$ _
粉末高速鋼由于其特有的性能,所以主要用于制造各種特殊的切削工具,如機床上所使用的刀頭,還有用于制造航空航天中,所使用的一些需要經受高溫的零部件等。
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; I4 s! y0 @9 F4 A圖片來源:pixabay
1 J! A! k3 w, V6 f: a粉末高速鋼的發展
4 {) f- }; ]3 |- t其實粉末高速鋼已有幾十年的發展歷史了,并且發展到現在已是第三代。
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從20世紀60年代開始,由于在冶金領域制備方法得到快速發展,這也就誕生了第一代粉末高速鋼,雖然各項性能與普通高速鋼相比有所提高,但受限于工藝水平,雜質的含量還是很高。
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到了1991年有公司利用新的電渣加熱技術,就基本上解決了第一代粉末高速鋼,在制造過程中遇到的雜質含量高的問題,在化學成分相同的情況下,其產品性能有了很大的提高。
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進入新世紀后,由于更加先進的生產設備投入使用,使用的鋼粉顆粒更細,生產出來的粉末高速鋼各項性能又有提高,特點是抗彎強度提高了,雜質含量進一步下降,但化學成分并未改變,這也被稱為第三代粉末高速鋼。 1 h* M$ T V: I( s. }
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粉末高速鋼與傳統高速鋼的差異
) T2 e O- @8 E耐磨性 由于粉末高速鋼的顆粒(粉末)細小而均勻,并不會出現凝固不均勻的現象,內部結構均勻而穩定,所以在熱處理淬火溫度相同的情況下,粉末高速鋼的耐磨性能也會高于出普通高速鋼很多。
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純度 粉末高速鋼在制備成型前,其原材料(粉末)都會進行嚴格的過濾篩選,這就會完全去除原料中的雜質和非金屬物質,就能讓粉末高速鋼成型后成分穩定,保證其產品質量。 * _( m# i7 l5 F# I2 E
無方向性 粉末高速鋼是由極小的顆粒(粉末)加壓燒結而成,所以整個產品各個部位性能和強度都會相同,就不會出現普通高速鋼那樣橫向或者縱向的組織結構,整個產品的綜合性能也就會更高。
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有規律變形 雖然粉末高速鋼有著特殊的結構,在熱處理過程中同樣也會出現尺寸變形,但與普通高速鋼無規律的變形相比較(有些部位變大,有些部位變小),粉末高速鋼會整個產品有規律的變形(所有部位都會同時變大)。
& P- m: T" b; f. h# s粉末高速鋼的制造方法
' @: n4 G0 [' i與普通的高速鋼相比較,粉末高速鋼的主要成分都相同,主要也是由鉬(Mo)系和鎢(W)系構成的,其主要的區別還是在于,兩者之間制造工藝上的差異。 . r2 J2 W* i$ S2 R
普通的高速鋼是通過將鋼材和其它合金原料,通過熔爐將其變成鋼水后,再經過澆筑成型,熱鍛等工藝后成型的。
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而粉末高速鋼在將鋼材和需要添加的合金原料熔煉成鋼水后,要經過最主要的步驟,將鋼水經過澆筑小孔流出后,用高壓氣體吹風讓其迅速冷卻,瞬間鋼水開始霧化,最后變成顆粒直徑非常小的高速鋼粉末。 - I4 x0 Z1 w# J; S) L& ~
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再經過嚴格的篩選去除雜質,將其在真空環境中,進行靜壓燒結,制成粉末之間的間隙完全消失的致密鋼坯,還要經過鍛,軋等處理后就會得到具有強度高,韌性好,耐磨等諸多優點的粉末高速鋼。 ' N3 }. j0 L5 w6 N+ ?
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- |* b' ]+ S8 Q/ M粉末高速鋼由于獨特的結構和良好的性能,這也彌補了普通高速鋼材料都很多先天缺陷,對整個鋼材的性能都是一個補充和提升,這讓人們在選擇和使用鋼材過程中有了更多的選擇。 # v: b* |: W( }
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