高速鋼刀具材料技術水平的新進展
第十屆中國國際機床展覽會CIMT2007于2007年4月9-15日在北京國際展覽中心隆重舉行刀具是展覽中的重要內容來自15個國家和地區的100余家刀具廠商參加了展出其中中國大陸約有70余家中國臺灣地區有十余家
本次展覽會上的刀具展品標志著當今世界上刀具技術的最高水平顯示了刀具技術的發展趨勢刀具技術的進步體現在刀具材料刀具結構刀具幾何形狀和刀具系統四個方面刀具材料新產品更是琳瑯滿目當代正在應用的刀具材料有高速鋼硬質合金陶瓷立方氮化硼和金剛石其中高速鋼和硬質合金是用得最多的兩種刀具材料分別約占刀具總量的30%~40%和50%~60%本文重點介紹從展覽會看中國高速鋼刀具材料的進步
高速鋼刀具材料的發展歷史
1898年美國機械與管理工程師泰勒Taylor F.W.和冶金學家懷特White M.研制發明了高速鋼并作了系統切削試驗當時他們確定的高速鋼成分為C-0.67%W-18.91%Cr-5.47%Mn-0.11%V-0.29%F-余量與后來的W18Cr4V成分很接近高速鋼刀具可用30m/min的速度切削鋼材其效率比過去用的碳素工具鋼和合金工具鋼提高了好幾倍為美國當時的機械工業生產贏得了巨大的經濟效益W18Cr4V高速鋼的熱塑性不好由于麻花鉆熱軋工藝的需要后來研制成功了W6Mo5Cr4V2高速鋼此外還有W9Mo3Cr4V這三種高速鋼的切削性能和力學性能近似稱為通用型
20世紀中葉以后科學技術迅速發展各種難加工材料不斷涌現通用高速鋼的性能已不復使用于是高性能高速鋼和粉末冶金高速鋼相繼出現使高速鋼刀具材料的性能得到了很大提高因為高速鋼刀具的綜合性能好可加工性優于其他刀具材料各種刀具都可用高速鋼制作加上它的性能不斷提高故至今仍是用得最多的刀具材料之一
近年全世界高速鋼年產量約為16萬~22萬噸中國高速鋼年產量已達5萬~6萬噸河冶科技公司和江蘇天工工具公司是國內生產高速鋼的大戶他們占有全國高速鋼產量中的極大份額
高性能高速鋼
在通用型高速鋼的基礎上通過調整基本化學成分并添加其他合金元素使其常溫與高溫力學性能得到顯著提高
1 高碳高速鋼
在W18Cr4V基礎上增加0.2%含碳量形成95W18Cr4V根據化學平衡碳理論可在淬火加熱時增加高速鋼奧氏體中的含碳量加強回火時的彌散硬化作用從而提高了常溫和高溫硬度與W18Cr4V相比95W18Cr4V的耐磨性和刀具耐用度都有所提高刃磨性能相當這個鋼種的切削性能雖不及高鈷釩高速鋼但價格便宜切削刃可以刃磨得很鋒利故有應用價值同樣還有100W6Mo5Cr4V2CM2高碳高速鋼,但這種高性能高速鋼用得不多