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高速钢圆刀片的综合性能浅析 |
| 时间：2013-03-26 16:29:00 | 点击：次 |
| 在制造业最多的加工刀片里，圆刀片可能是规格、种类最为繁多的机械刀片，对钢材的选用是多种多样，从碳钢到高速钢皆有，圆刀片制造钢材的选择因分切的产品不同，耐磨性、硬度、红硬性和韧性要求也不一样。 普通机械刀片一般使用碳钢或者工具钢，通常，只有在高速分切和加工高密度材料的时候，圆刀片才会使用高速钢；在正常的生产过程中，高速钢可以满足要求的高速、高温、和高耐磨的生产条件。 高速钢圆刀片 我国最常见的高速钢为钨系（W18Cr4V）和钨钼系（W6Mo5Cr4V2）；虽然高速钢在成分上有很多差异，但主要的合金元素是W、Mo、Cr、V和Co，其组织结构都很相似； 总之，高速钢在退火时含有碳化物，不同碳化物的稳定程度也不同，在加热至淬火温度过程中， 碳化物溶入奥氏体中可增加钢的红硬性及淬透性，而另一部分未溶的碳化物则可以细化晶粒，增加钢的耐磨性。 在高速切削过程中，机械刀片的刃部温度可能达到600℃左右，低合金钢肯定不能满足这种生产要求。因此，精研刀片选用高速钢来生产高要求的圆刀片；在600℃时，高速钢圆刀片仍能使硬度保持HRC60左右，从而保证刀片分切性能和耐磨性。高速钢圆刀片的分切速度可比碳钢和合金工具钢增加3~5倍，耐用性增加4～7倍；因此，这样的圆刀片在制造业中被广泛地使用。 高速钢有着不均匀分布的粗大碳化物，将造成圆刀片强度及韧性的下降。这种缺陷不能用热处理工艺来矫正，必须借助于反复压力热加工(锻、轧)； 钨系高速钢的始锻温度为1140～1180℃，终锻温度为900℃左右。 钨钼系高速钢的始锻温度要低一些。 终锻温度太低会引起锻件开裂，而终锻温度太高(大于1000℃)会造成晶粒不正常长大，出现萘状断口。由于高速钢在空气中冷却即可进行马氏体转变，所以锻造或轧制以后，钢坯应缓慢冷却，以防止产生过高的应力导致开裂。 高速钢圆刀片锻造以后，必须进行球化退火，不仅可以降低钢的硬度，以利切削加工。圆刀片的优越性只有在正确的淬火及回火之后才能发挥出来。高速钢淬火温度较一般合金工具钢要高得多。 因为温度越高，合金元素溶入奥氏体的数量越多，淬火之后具有高的红硬性。所以，在不发生过热的前提下，高速钢圆刀片的淬火温度越高，其红硬性则越好。 由于高速钢的导热性差，而淬火温度又极高，故圆刀片淬火分两段或三段进行加热。淬火通常在油中进行，或采用分级淬火法。为了消除淬火应力，稳定组织，达到圆刀片的使用性能，一般需进行三次650℃保温1h的回火处理，才能够达到所要求的硬度、强度和塑性。 与此同时，当回火温度500～600℃之间时，残余应力松弛，基体中析出了部分碳化物，回火后硬度为HRC63～66。 为改善圆刀片的分切效率和耐用性，精研刀片在生产上对圆刀片进行表面强化处理。 表面强化主要有化学热处理和表面复层处理两类。 表面复层处理则使金属表面形成耐磨的碳化钛、氮化钛复层，来进一步提供圆刀片机械性能。 |
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