高速钢 mh51 mmk

粉末冶金高速钢有着以下卓著的优点:(l)粉末冶金高速钢组织细小，成分均匀。粉末冶金高速钢在制粉阶段冷速快，大幅抑制了一次碳化物的析出，没有宏观偏析，经热等静压后，碳化物有所长大，但依然极为细小，在2μm-3μm左右，因此粉末冶金技术大幅提高了高速钢的的力学性能，相对于传统铸造而言，强韧性大约提高2-3倍。粉末冶金高速钢强度高，热处理尺寸稳定性好，热加工性能好，硬度高，耐磨性好。粉末冶金高速钢的强度相对传统铸造大幅提高，第二代粉末高速钢弯曲强度可以达到3500MPa，而第三代超纯净粉末高速钢的弯曲强度可以达到4000-5000MPa；由于碳化物均匀度的提高，基体固溶度的增大，粉末冶金高速钢的硬度与同成分铸造高速钢相比可以提高1-2HRC。细小碳化物的分布对于提高材料的可磨削性能也很有利，采用粉末冶金技术已可制备含钒量高达15%的CPM15高速钢，故粉末冶金可以大幅提高矾的含量，以提高材料的耐磨性而不降低材料的可磨削性能。

综合性能优异的粉末冶金高速钢性，已经发展了半个多世纪，但用其产量却在高速钢生产总量中占据很小的比例，2004年全世界高速钢总产量达30万吨以上，而粉末高速钢产量仅为1万吨，不到高速钢总产量的1/30。为什么粉末冶金高速钢的性能相对传统高速钢性能优越数倍，但得不到大面积的推广，其原因也是粉末高速钢生产过程过于繁琐，工序长，一般要经过制粉-筛分-压制-烧结(或热等静压)，成本高，售价高昂。此外，工艺复杂，粉末氧化严重，难于制备大块坯料等问题，使粉末冶金高速钢的发展和应用受到限制。

喷射成形是利用快速凝固方法制备高性能材料的先进技术，特别适于制备高合金化难变形材料，如高温合金，高速钢等。喷射成形高速钢也属于一种粉末冶金高速钢，该技术消除了成分宏观偏析问题，具有粉末冶金组织特点，使材料具备优越的力学性能，同时因生产工序的减少而降低生产成本，开辟了研发特种高速钢的新途径。自上世纪60年代末A.R.E.Singer教授喷射成形技术发明以来(称之为OspreyProcess)，经过40多年的发展，市场上已经有许多商业化喷射成形材料，应用领域主要有：汽车工业(如发动机缸套)，航空工业(如飞机引擎喷嘴)，电子工业(电子封装材料)以及制造业。适合喷射成形技术制备的金属材料主要有：易于在凝固过程中偏析的铝，铜和铁基合金；高温合金(如镍基高温合金，金属间化合物Ni3Al)；颗粒增强金属基复合材料MMCs。

高碳高速钢是一种具有高硬度，高耐磨性和高耐热性的工具钢，用它制备的轧辊具有良好的抗高温磨损和抗热疲劳性能，在热轧钢生产中获得了广泛的应用。喷射成形能使碳化物呈细小弥散状态，克服其粗化问题，从而获得更加优异的使用性能。喷射成形技术在钢铁材料上的应用研究，主要是充分利用其快速凝固特点，消除高合金钢铁中的宏观偏析，使合金元素均匀分布，晶粒细小均匀分布，并且具有接近粉末冶金产品性能的能力，坯料的可锻性明显提高，易于加工成*终成品。目前研究的钢铁材料主要包括高铬铸铁，高碳高速钢轧辊，高合金工具钢，轴承钢，不锈钢，复合管材等。喷射成形包覆轧辊的韧性比离心铸造轧辊高40%，抗热冲击性能提高100oC，热加工性能及耐磨性能也有较大幅度提高。

通常，根据高速钢的使用条件不同，其淬火温度有所区别。制造刃具时，淬火温度选择比较高，这样在不考虑韧性的情况下可以达到*佳的切削性能；但制造模具时，为了保证模具具有较好的韧性，淬火温度选择比较低，特别是形状复杂的大型模具更是如此。例如：W18Cr4V钢制造刃具时淬火加热温度为1，260℃~1，290℃，制造模具时推荐淬火加热温度1，200℃~1，240℃，而对于W6Mo5Cr4V2钢制造刃具时，淬火加热温度1，200℃~1，240℃，制造模具时淬火加热温度1，150℃~1，200℃，对于韧性较好的低碳高速钢6W6Mo5Cr4V钢，为保证模具强度性能要求，淬火温度不能太低，一般采用1，180℃~1，200℃范围。淬火加热的保温时间要根据模具的尺寸和性能要求等实际需要确定，可参考各种加热设备的经验数据，公式和图表等。而且必须有一次预热(840℃~860℃)。

高速钢淬火冷却一般有气冷(高压惰性气体)，油冷，等温淬火，分级淬火等，在900℃~700℃温度区间要尽可能快，防止碳化物析出。淬火后的组织由马氏体，残留奥氏体和未溶的碳化物组成。
冷挤压模具日益向大批量高速度发展，塑性变形速度和变形度也愈来愈大，以及高合金钢的热压成形逐渐向冷挤压成形工艺的情况下，对模具的强韧性，耐磨性及耐热性提出了更高的要求，因此新型高速钢也随之发展。近几年来，高速钢的发展特点是：钼系高速钢的应用越来越受重视；新研制的高速钢中普遍提高碳含量并且研究高性能新型高速钢如超硬高速钢和低合金高速钢等。用粉末冶金法生产的无偏析高速钢，其碳化物分布均匀，可改善磨削性能，提高韧性，强度和耐磨性，且热处理变形小，是普通高速钢材的1/3~1/2，是从根本上消除碳化物偏析，高质量地生产模具钢和发展用普通方法不能生产的新钢种的重要新途径。

高速钢(HSS)是一种具有高硬度，高耐磨性和高耐热性的工具钢，又称高速工具钢或锋钢，俗称白钢。高速钢是美国的F.W.泰勒和M.怀特于1898年创制的。高速钢的工艺性能好，强度和韧性配合好，因此主要用来制造复杂的薄刃和耐冲击的金属切削刀具，也可制造高温轴承和冷挤压模具等。除用熔炼方法生产的高速钢外，20世纪60年代以后又出现了粉末冶金高速钢，它的优点是避免了熔炼法生产所造成的碳化物偏析而引起机械性能降低和热处理变形。制作工艺高速钢的热处理工艺较为复杂，必须经过淬火，回火等一系列过程。淬火时由于它的导热性差一般分两阶段进行。先在800～850℃预热(以免引起大的热应力)，然后迅速加热到淬火温度1190～1290℃(不同牌号实际使用时温度有区别)，后油冷或空冷或充气体冷却。工厂均采用盐炉加热，现真空炉使用也相当广泛。

淬火后因内部组织还保留一部分(约30%)残余奥氏体没有转变成马氏体，影响了高速钢的性能。为使残余奥氏体转变，进一步提高硬度和耐磨性，一般要进行2～3次回火，回火温度560℃，每次保温1小时。生产制造方法：通常采用电炉生产，曾采用粉末冶金方法生产高速钢，使碳化物呈极细小的颗粒均匀地分布在基体上，提高了使用寿命。用途：用于制造各种切削工具。如车刀，钻头，滚刀，机用锯条及要主要性能又名风钢或锋钢，又称白钢。意思是淬火时即使在空气中冷却也能硬化，并且很锋利。它是一种成分复杂的合金钢，含有钨，钼，铬，钒，钴等碳化物形成元素。合金元素总量达10～25%左右。它在高速切削产生高热情况下(约500℃)仍能保持高的硬度，HRC能在60以上。

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