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粉末钢是不锈钢吗?硬度高达70HRC,一文读懂什么是粉末高速钢

来源:制造原理


前两天有小伙伴问,粉末高速钢是不锈钢吗?


很多人可能都听说过粉末高速钢这种材料,那么它是什么样的材料呢,是不是又是一种新材料呢?




什么是粉末高速钢


粉末高速钢是利用合金粉末的制成技术,所制造出来的一种具有极高硬度(HRC63~70)的一种钢材,这种钢材属于高速钢的一种,并不是不锈钢。


这种钢材由于制造过程的独特性,所以粉末高速钢具有很好的耐高温性能,在温度达到600摄氏度时,其钢材的硬度仍能保持在60HRC以上。





并且还具有诸多的优点,如热加工性能好,韧性好,还能通过增加合金成分含量,将钢材的硬度增加,变成超硬高速钢。


粉末高速钢由于其特有的性能,所以主要用于制造各种特殊的切削工具,如机床上所使用的刀头,还有用于制造航空航天中,所使用的一些需要经受高温的零部件等。





粉末高速钢的发展


其实粉末高速钢已有几十年的发展历史了,并且发展到现在已是第三代。


从20世纪60年代开始,由于在冶金领域制备方法得到快速发展,这也就诞生了第一代粉末高速钢,虽然各项性能与普通高速钢相比有所提高,但受限于工艺水平,杂质的含量还是很高。


到了1991年有公司利用新的电渣加热技术,就基本上解决了第一代粉末高速钢,在制造过程中遇到的杂质含量高的问题,在化学成分相同的情况下,其产品性能有了很大的提高。


进入新世纪后,由于更加先进的生产设备投入使用,使用的钢粉颗粒更细,生产出来的粉末高速钢各项性能又有提高,特点是抗弯强度提高了,杂质含量进一步下降,但化学成分并未改变,这也被称为第三代粉末高速钢。


粉末高速钢与传统高速钢的差异


耐磨性


由于粉末高速钢的颗粒(粉末)细小而均匀,并不会出现凝固不均匀的现象,内部结构均匀而稳定,所以在热处理淬火温度相同的情况下,粉末高速钢的耐磨性能也会高于出普通高速钢很多。


纯度


粉末高速钢在制备成型前,其原材料(粉末)都会进行严格的过滤筛选,这就会完全去除原料中的杂质和非金属物质,就能让粉末高速钢成型后成分稳定,保证其产品质量。


无方向性


粉末高速钢是由极小的颗粒(粉末)加压烧结而成,所以整个产品各个部位性能和强度都会相同,就不会出现普通高速钢那样横向或者纵向的组织结构,整个产品的综合性能也就会更高。


有规律变形


虽然粉末高速钢有着特殊的结构,在热处理过程中同样也会出现尺寸变形,但与普通高速钢无规律的变形相比较(有些部位变大,有些部位变小),粉末高速钢会整个产品有规律的变形(所有部位都会同时变大)。


粉末高速钢的制造方法


与普通的高速钢相比较,粉末高速钢的主要成分都相同,主要也是由钼(Mo)系和钨(W)系构成的,其主要的区别还是在于,两者之间制造工艺上的差异。


普通的高速钢是通过将钢材和其它合金原料,通过熔炉将其变成钢水后,再经过浇筑成型,热锻等工艺后成型的。


而粉末高速钢在将钢材和需要添加的合金原料熔炼成钢水后,要经过最主要的步骤,将钢水经过浇筑小孔流出后,用高压气体吹风让其迅速冷却,瞬间钢水开始雾化,最后变成颗粒直径非常小的高速钢粉末。


再经过严格的筛选去除杂质,将其在真空环境中,进行静压烧结,制成粉末之间的间隙完全消失的致密钢坯,还要经过锻,轧等处理后就会得到具有强度高,韧性好,耐磨等诸多优点的粉末高速钢。


粉末高速钢由于独特的结构和良好的性能,这也弥补了普通高速钢材料都很多先天缺陷,对整个钢材的性能都是一个补充和提升,这让人们在选择和使用钢材过程中有了更多的选择。


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