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高速钢刀具的性能提升《资讯》

发布时间:2020-08-17 12:24:53 阅读: 来源:盘根厂家

2019-04-13 16:42:00来源:《刀具界》杂志

高速钢刀具在全球的需求正日益增长,并没有减缓的迹象。来自主要行业的需求,如汽车、建筑以及重型电气和工业设备行业的稳定需求支撑了这种增长。

尽管面对整体硬质合金刀具日益激烈的竞争,高速钢刀具由于其价格实惠且具有高硬度和高韧性,仍在广泛使用。高速钢刀具的最显著特点是具有优良的韧性,最适合于产品多样化以及十分在意刀具成本的生产车间使用,在有效、可靠地加工各种零部件时发挥着主要作用。在目前的全球经济环境下,基于成本效益的产品质量被证明更具吸引力。

为了支撑全球对高速钢刀具的需求,切削刀具制造商已经加大投入,包括增加研发投入。这些投资使高速钢刀具变得更加可靠,使其质量得以提升、生产成本下降以及生产周期缩短。改进的基体材质,包括粉末冶金和涂层,进一步促进了高速钢刀具的性能提升。

典型的高速钢成分包含4%铬、6%钨、5%钼、2%钒、1%碳。不同材质的高速钢,其添加的元素含量各不相同,其结果是具有高韧性的刀具材料更不易断裂。

Precision Twist Drill公司的R10P高速钢光亮钻头

常用的富钴高速钢(HSS-E)的成分含量却稍有不同,其钴含量增加为5%-8%,钼含量可达9%,而钨含量则减至1.5%。与普通高速钢相比,这种成分含量区别可带来更高的红硬性和耐磨性。通常,含钴更多的刀具多用于特殊应用场合。

不论哪种机床,即使因年代久远而失去刚性,以及不论工件的装夹情况,高速钢刀具均可抗振。铣削时,高速钢刀具可在刀齿处预防机械冲击,以及克服因润滑不均匀带来的热冲击。

由于高速钢的强度特性,刀具制造商可生产出极其锋利的切削刃,使难加工材料更易加工,并减轻奥氏体不锈钢和镍基合金的加工硬化。

采用适当的刀具结构,切削时对工件材料进行剪切而不是挤压,可延长刀具寿命和降低切削温度。正确的刀具设计还可以降低切削力,从而降低机床的切削功率。

从刀具寿命来看,在断续切削中高速钢的性能表现优异。但是,与硬质合金刀具相比,其有限的切削速度范围要低很多。从切削速度和效率来看,富钴高速钢(HSS-E)和粉末冶金高速钢(PM HSS)可填补普通高速钢和硬质合金刀具之间的空白。

高速钢已是业界常规的切削工具材料,但这并不意味着其从19世纪晚期开始应用以来,已经停止发展和改进。富钴高速钢(HSS-E)及粉末冶金富钴高速钢的发展,可带来更高的合金元素含量以及特殊性能组合,使刀具的韧性、耐磨性和硬度得以改善。

此外,对TiN、TiAlN和TiCN涂层以及多层复合涂层来说,富钴高速钢(HSS-E)及粉末冶金富钴高速钢是各种涂层的优良基体。

涂层可显著改善刀具寿命,并可在高切削速度、高进给率的高生产率场合进一步提升高速钢刀具的性能。对于干式切削、难加工或硬化材料切削,涂层刀具尤为重要。涂层可提高刀具的表面硬度、增强抵御月牙洼磨损、减小摩擦利于排屑、减少切削热和提高被加工工件的表面质量。例如,TiAlN涂层的富钴高速钢(HSS-E)刀具可耐高温,适用于干切铸铁,而TiAlN涂层的粉末冶金富钴高速钢刀具(HSS-E-PM)可适用于切削中等及更高硬度的合金。

在用户需要具有成本效益价格且可靠、稳定及多样化的刀具时代,高速钢刀具在很多应用场合仍为一种理想选择。因此,在面对更新、技术更先进的材料时,高速钢仍能在市场上立足。正因为采用新涂层、调整组分和采用新技术,经过多年发展后高速钢变得更加强大,使之在金属切削行业始终保持为一种重要的工具材料。

金属切削行业的竞争历来都很激烈。高速钢作为一种重要的工具材料,可为用户提供一种不可或缺的选择。

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