7.3.2.1 高速鋼刀具材料
高速鋼是高速工具鋼的簡稱,又叫鋒鋼、白鋼,是在鋼中加入較多的鎢、鉬、鉻、釩等合金元素的高合金工具鋼。
高速鋼的特點是工藝性能好,具有較高的硬度(63~70HRC)和耐磨性、良好的耐熱性(600℃~700℃)、高的強度和韌性,切削速度可以高達30mbrmin,因此被稱為高速鋼刀具。高速鋼與硬質合金及陶瓷相比,一是具有較好的強度韌性,抗彎強度為硬質合金的2~3倍,陶瓷的5~6倍,衝擊韌性為硬質合金的10~100倍;二是具有較好的製造工藝性,容易鍛造和切削加工,容易磨出鋒利的切削刃。所以,它主要用來製造鑽頭、絲錐、板牙、拉刀、齒輪刀具和成形刀具等形狀複雜的刀具。高速鋼刀具可加工的材料範圍非常廣,可加工碳鋼、合金鋼、有色金屬、鑄鐵等多種材料。
高速鋼的品種繁多,按切削性能可分為普通高速鋼和高性能高速鋼;按化學成分可分為鎢係高速鋼和鉬係高速鋼;按製造工藝方法不同又可分為熔煉高速鋼和粉末冶金高速鋼。
(1)普通高速鋼
普通高速鋼應用廣泛,占高速鋼總量的75%左右,具有工藝性能好,能滿足通用工程材料切削加工的要求等特點。常用的種類如下。
1)鎢係高速鋼 鎢係高速鋼中的典型牌號是W18Cr4V,簡稱W18,是我國最常用的一種高速鋼。由於含釩量少,磨削性能好,其刃口可以磨得鋒利平直,通用性強,具有較好的綜合性能。常溫硬度達62~66HRC,在600℃時的高溫硬度為48.5HRC,W18的熱處理工藝性好,淬火時過熱傾向小,抗塑性變形能力強,適合製作螺紋車刀、成形車刀、拉刀和齒輪刀具等形狀複雜的刀具。但因其強度和韌性略低,不適合製作大截麵的刀具;因其熱塑性較差,不適合製造熱成形刀具。
2)鉬係高速鋼 鉬係高速鋼中的典型牌號是W6Mo5Cr4V2,簡稱M2,具有較好的力學性能,其抗彎強度比W18鋼高10%~15%,韌性高50%~60%,適合製作承受較大衝擊力的刀具(如插齒刀)、結構比較薄弱的刀具(如麻花鑽、絲錐)和截麵較大的刀具。其熱塑性和可磨削性好因而適合製作各種熱軋刀具(如熱軋麻花鑽)和抵抗衝擊的刀具。但有熱處理易脫碳、易氧化和淬火溫度窄等缺點。
W9Mo3Cr4V是另一鉬係類牌號的普通高速鋼,簡稱W9,其硬度為65~66.5HRC,有較好的硬度和韌性配合,抗彎強度和衝擊韌度高於M2,熱塑性、熱穩定性都較好。由於含釩量少,其磨削加工性比M2好,磨削效率比M2高20%,表麵粗糙度值也小,可用於製造鋸條、鑽頭、拉刀、銑刀和齒輪刀具等各種刀具;加工鋼料時,刀具壽命比W18和M2都有一定的提高。
7.3.2.1 高速鋼刀具材料
高速鋼是高速工具鋼的簡稱,又叫鋒鋼、白鋼,是在鋼中加入較多的鎢、鉬、鉻、釩等合金元素的高合金工具鋼。
高速鋼的特點是工藝性能好,具有較高的硬度(63~70HRC)和耐磨性、良好的耐熱性(600℃~700℃)、高的強度和韌性,切削速度可以高達30mbrmin,因此被稱為高速鋼刀具。高速鋼與硬質合金及陶瓷相比,一是具有較好的強度韌性,抗彎強度為硬質合金的2~3倍,陶瓷的5~6倍,衝擊韌性為硬質合金的10~100倍;二是具有較好的製造工藝性,容易鍛造和切削加工,容易磨出鋒利的切削刃。所以,它主要用來製造鑽頭、絲錐、板牙、拉刀、齒輪刀具和成形刀具等形狀複雜的刀具。高速鋼刀具可加工的材料範圍非常廣,可加工碳鋼、合金鋼、有色金屬、鑄鐵等多種材料。
高速鋼的品種繁多,按切削性能可分為普通高速鋼和高性能高速鋼;按化學成分可分為鎢係高速鋼和鉬係高速鋼;按製造工藝方法不同又可分為熔煉高速鋼和粉末冶金高速鋼。
(1)普通高速鋼
普通高速鋼應用廣泛,占高速鋼總量的75%左右,具有工藝性能好,能滿足通用工程材料切削加工的要求等特點。常用的種類如下。
1)鎢係高速鋼 鎢係高速鋼中的典型牌號是W18Cr4V,簡稱W18,是我國最常用的一種高速鋼。由於含釩量少,磨削性能好,其刃口可以磨得鋒利平直,通用性強,具有較好的綜合性能。常溫硬度達62~66HRC,在600℃時的高溫硬度為48.5HRC,W18的熱處理工藝性好,淬火時過熱傾向小,抗塑性變形能力強,適合製作螺紋車刀、成形車刀、拉刀和齒輪刀具等形狀複雜的刀具。但因其強度和韌性略低,不適合製作大截麵的刀具;因其熱塑性較差,不適合製造熱成形刀具。
2)鉬係高速鋼 鉬係高速鋼中的典型牌號是W6Mo5Cr4V2,簡稱M2,具有較好的力學性能,其抗彎強度比W18鋼高10%~15%,韌性高50%~60%,適合製作承受較大衝擊力的刀具(如插齒刀)、結構比較薄弱的刀具(如麻花鑽、絲錐)和截麵較大的刀具。其熱塑性和可磨削性好因而適合製作各種熱軋刀具(如熱軋麻花鑽)和抵抗衝擊的刀具。但有熱處理易脫碳、易氧化和淬火溫度窄等缺點。
W9Mo3Cr4V是另一鉬係類牌號的普通高速鋼,簡稱W9,其硬度為65~66.5HRC,有較好的硬度和韌性配合,抗彎強度和衝擊韌度高於M2,熱塑性、熱穩定性都較好。由於含釩量少,其磨削加工性比M2好,磨削效率比M2高20%,表麵粗糙度值也小,可用於製造鋸條、鑽頭、拉刀、銑刀和齒輪刀具等各種刀具;加工鋼料時,刀具壽命比W18和M2都有一定的提高。