粉末高速鋼與傳統(tǒng)高速鋼的區(qū)別探討
首先,粉末高速鋼通常使用較小的熔爐,經(jīng)過二次精煉,成分穩(wěn)定的鋼水被熔煉。鋼水通過細(xì)澆孔流出,被高壓氣體吹入霧化,瞬間迅速形成極細(xì)的近似圓形的鋼顆粒粉末。經(jīng)過嚴(yán)格篩選后,將內(nèi)鋼錠倒罐,抽真空,完全密閉。然后,在熱等靜壓之后,將粉末鋼錠模制到罐的內(nèi)部。完成后,粉末錠被完全退火,然后熱鍛成尺寸相同的黑色鋼棒。由于表面有脫碳層,必須徹底清除,尤其是粉末高速脫碳層比傳統(tǒng)鋼材厚。
第二,傳統(tǒng)高速鋼大多采用大電弧熔煉鋼,并添加所需或不足的合金原料。脫氣和除渣(通常稱為二次精煉)后,將其倒入坩堝中,然后澆鑄成鋼錠。合金鋼錠經(jīng)過熱鍛,然后制成所需尺寸的鋼筋。
粉末高速鋼的優(yōu)點(diǎn)如下:
,熱處理變形減少:粉末高速鋼由極細(xì)的鋼顆粒結(jié)合而成。熱處理后,材料的尺寸會(huì)比原來的尺寸稍大,并且會(huì)同時(shí)向各個(gè)方向增加。然而,傳統(tǒng)高速鋼定向熱處理后的尺寸增長(zhǎng)并不一致,甚至有些地方尺寸會(huì)縮小,使原坯體變形。
第二,是不存在偏析現(xiàn)象:由于傳統(tǒng)高速鋼冶煉過程中各種元素分布不太均勻,熱處理時(shí)金屬元素與碳結(jié)合形成碳化物,分布位置不均衡,出現(xiàn)偏析現(xiàn)象,導(dǎo)致加工或使用壽命不同,質(zhì)量和壽命難以掌握。粉末高速鋼不是這種情況。因此,當(dāng)粉末高速鋼具有與傳統(tǒng)高速鋼相同的硬度時(shí),粉末高速鋼具有更好的可加工性且不易變形。
第三,沒有非金屬中間體:因?yàn)榉勰└咚黉摰拿恳粋€(gè)細(xì)晶粒(粉末)都經(jīng)過嚴(yán)格篩選,其中所含的雜質(zhì)和非金屬物質(zhì)接近于零,成型后成分穩(wěn)定。特別是隨著線切割的普及,每一片材料的非金屬介質(zhì)都不應(yīng)該影響工作時(shí)間和質(zhì)量。
第四,沒有方向性。粉末高速鋼是通過壓制和燒結(jié)非常細(xì)的鋼顆粒制成的,因此各個(gè)點(diǎn)的抗壓強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和韌性是相同的。同一材料中的“直螺紋”和“水平螺紋”沒有區(qū)別,網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和水紋組織的生成也沒有區(qū)別。
第五,細(xì)小均勻的晶粒:粉末高速鋼是由非常細(xì)小的鋼顆粒組成,經(jīng)熱等靜壓燒結(jié)而成,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)細(xì)小均勻。傳統(tǒng)高速鋼制成合金錠時(shí)碳化物析出過早,導(dǎo)致晶粒群大、尺寸不均勻的現(xiàn)象。中等碳化物晶體的分布和尺寸是不均勻的。