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new520 发布于2007-1-6 00:21 183 次浏览 15 位用户参与讨论
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yuxuan_163 发表于 2007-2-6 10:20:11
HSS
1. 介绍

, 高速钢又名风钢或锋钢,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。这就是高速钢最主要的特性——红硬性。而碳素工具钢经淬火和低温回火后,在室温下虽有很高的硬度,但当温度高于200℃时,硬度便急剧下降,在500℃硬度已降到与退火状态相似的程度,完全丧失了切削金属的能力,这就限制了碳素工具钢制作切削工具用。而高速钢由于红硬性好,弥补了碳素工具钢的致命缺点,可以用来制造切削工具。

2. 应用
    高速钢的热处理工艺较为复杂,必须经过退火、淬火、回火等一系列过程。退火的目的是消除应力,降低硬度,使显微组织均匀,便于淬火。退火温度一般为860~880℃。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1220~1250℃,后油冷。工厂均采用盐炉加热。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。
    (1)生产制造方法:通常采用电炉生产,近来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。
    (2)用途:用于制造各种切削工具。如车刀、钴头、滚刀、机用锯条及要求高的模具等。

3. 历史
   100年前,美国机械工程师泰勒(F.WTaylor)和冶金工程师怀特(M.White)在经过广泛而系统的切削试验之后,确立了切削用高速钢的最佳成分W18Cr4V(C0.75%,W18%,Cr4.0%,V1.0%),当时切削中碳钢速度为30m/min,比之前提高了十几倍。这一成果带来了机械加工的划时代革命,也因此使得刀具材料在进入19世纪后呈现出异乎寻常的发展速度,创造了前所未有的辉煌。100年来,尽管不断出现各种新的刀具材料,但高速钢依然没有被历史所淘汰,一直沿用并发展至今,甚至曾长期占据霸主地位。
    高速钢刀具100年来的发展大致可以分为两半,前半个世纪是高速钢刀具的辉煌,高速钢被用来制造几乎所有品种的刀具以实现各种切削加工。但随着各种被加工材料机械性能的不断提高,高速钢逐渐难以招架。
    1923年,硬质合金的出现使得切削速度提高到每分钟一百多米至几百米,而且其硬度很高,可以切削高速钢所加工不了的材料,但由于硬质合金脆性较大,可加工性又差,因此只能在部分加工范围内代替高速钢,在很长一段时间内并没有撼动高速钢的霸主地位。
    但后来,硬质合金的性能不断提高,发展了许多新品种,逐渐蚕食着高速钢刀具的市场份额。
    随后又出现了陶瓷、立方氮化硼、人造金刚石等更为先进的刀具材料,它们的硬度和耐磨性又超过了硬质合金。尽管它们由于脆性大、价格昂贵等原因难以占据较大的市场份额,但这对高速钢刀具而言,尤其是近三四十年以来,无疑使得其下滑萎缩十分明显,硬质合金刀具至今已经替代了很大一部分高速钢刀具。于是,逐渐形成了以硬质合金刀具和高速钢刀具为主体的行业架构。
    如今,高速钢刀具的确是风光不再了。根据有关统计,硬质合金刀具已占世界刀具消费总额的55%,高速钢刀具为40%,超硬刀具为5%。近20年高速钢刀具产值每年递减1.25%,而硬质合金刀具则每年递升1.1%。
    另一方面,高速钢材料中的一些主要元素如钨的储藏资源在世界范围内日渐枯竭,据估计其储量只够再开采使用40~60年,因此高速钢本身也面临严峻的发展危机。
    尽管高速钢刀具在全世界的销售额不断减少,但是高性能的钴高速钢和粉末冶金高速钢的使用量却在不断增加,主要用于钛合金等难加工材料的切削。它们比普通的高速钢有更好的耐磨性、红硬性和使用的可靠性,尤其是粉末冶金高速钢的性能更好,甚至在综合评价中优于硬质合金刀具。
    粉末冶金工艺可在高速钢中加入较多合金元素而不会损害材料的强韧性或耐磨性,从而可制成具有高硬度、高耐磨性、可吸收切削冲击、适合高切除率加工和断续切削加工的刀具,大有逐渐取代脆性较大、在切削冲击下易发生碎裂的整体硬质合金刀具的趋势。
    近几年,用高性能高速钢制造的刀具已扩大应用到一般的加工中,成为国外高速钢刀具的常规产品。世界粉末冶金高速钢在刀具上的应用及各类刀具占的百分比已达到齿轮刀具占70%,拉刀占50%,立铣刀占20%,钻头占1%,这有助于维持高速钢刀具的应用领域。
    由于矿藏资源日益枯竭以及其他刀具材料的不断侵蚀,高速钢刀具是否真能在历史舞台上继续活跃100年,实难可知,但显而易见的是,它肯定会在较长时间内继续存在并继续发挥重要的作用。国内频频有声讨普通高速钢生产的声音,甚至大有打杀围堵的意味,一位行业专家则坚称,“目前国内普通高速钢的市场需求依然旺盛(尽管这并不符合世界刀具发展的主流),有需求生产企业自然乐意供应,我们目前更应该做的恐怕是引导而不是围堵,引导企业提升高速钢刀具的品级,减少大量低附加值产品的生产。”
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new520 发表于 2007-7-1 22:41:11
Thanks very much for your pure-hearted help!
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441548012 发表于 2007-7-2 11:03:19
茅塞顿开啊~
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wwgyp 发表于 2007-7-12 11:30:14
H.S.S.就是high speed steel ,高速钢的英文缩。
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一面湖水 发表于 2007-7-12 11:35:40
引用第3楼lhk1012于2007-02-01 13:18发表的  :
高速钢,各刀具上常见



学习了
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jakelike 发表于 2007-7-14 00:53:43
是High Strength Steel 还是 Hign Speed Steel?
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