粉末冶金高速钢的选择与应用.pdf

利用喷嘴上挡板将高速气流隔开， 保证磨削液 能顺利注入磨削区， 同时又可部分防止磨削液飞溅； “改进喷嘴结构， 采用主喷嘴与辅助喷嘴结构 （见图 ） 主喷嘴主要将磨削液喷射到磨削区； 辅助 喷嘴为排列的很多小孔 （直径 “ 和 4 成功进行的高速切削演示标志着高速 钢的应用拉开了序幕。多年来， 高速钢刀具一直占据 着机械加工领域的主导地位， 其发展简史见表 “。 表 “ 高速钢发展简史 年代主要大事记 “ “5 英国人 ABC 发明应用 A0D4 自硬工具钢， 切削中碳 钢速度 ’. ’/0 “5 “5 美国人 6789;、 4 以 E;D4 钢取代 A0D4 自硬钢， 创 立了高速钢。切削中碳钢速度达 ’. ’/0 “5“ 确立 6“ （4“E;*F） 钢成分， 切削中碳钢速度达 ’. ’/0 “5 美国人 G;9; 发明 4DA 系高速钢 A “55 美国发明高碳高钒高速钢， 含钒 BL/,9 M9C 公司发明粉末冶金法生产高速钢 “5 瑞典 M;7DNMON 粉末冶金高速钢投产； 电渣重熔高速 钢开始用于大截面材生产 “5 欧、 美、 日、 俄等国开始生产粉末冶金高速钢； 氮化钛 涂层用于高速钢切削刀具， 寿命大幅提高 “55 粉末冶金高速钢实现高合金冶炼， 新钢种热处理硬度 达 JKE 35 .72.1315 6 1357385 6 93553 6 35 7.92.135 6 1397385 6 9385535 6 35 9.82.348 6 135735 6 93139 6 31’3 6 431385 6 35; 35 5.752.3’’ 6 34573’ 6 935 3734 6 93853’ 6 135; 35 4. 133 1“15135 6 13 13 1“7135 6 137573’ 6 935 35 19“ 35 1.10“375 6 3559385 6 535; 35131 6 1395437 6 135; 35“34 .102.3’ 6 738385 6 ’35; 1313 6 13 35 注 上表中一般均要求， 37*， “37*， 3’*，315*， ,35BB；“为合金工具钢 “粉末冶金高速钢的选用 高速钢含有大量 -、 ./、 ,、 0 等元素， 其与碳形 成的合金碳化物提高了钢材性能。由于粉末高速钢 冶炼的独特性， 合金元素含量更高， 尤其是高 0、 高 / 钢的应用较为普遍。高速钢中的 -、 ./ 作用相 似，与碳形成的合金碳化物通过溶解及析出强化， 使高速钢具有特殊的二次硬化效果， 红硬性大大提 高； 钢中 0 是强的碳化物形成元素， 0 细小弥散， 提高了钢的耐磨性， 随着 0 含量的提高， 高速钢的 抗磨粒磨损性能大幅提升； / 是固溶强化最强的合 金元素之一， 通过固溶基体强化来提高高速钢的硬 度及热硬性， 改善了刀具切削性能， 使刀具寿命大为 提高。图 1 为几种粉末高速钢与典型高速钢的性能 9’工 具 技 术 万方数据 图 几种粉末冶金高速钢与传统冶炼高速钢的性能对比 特点对比。 刀具材料的选择需要考虑刀具类别、 机床及切 削条件、 被加工材料及硬度等因素。随着数控机床、 中硬材料切削及高强钢的大量应用， 对切削刀具的 性能要求越来越高， 刀具必须具备更高的硬度、 红硬 性、 耐磨性及韧性。一般来讲， 对于要求高耐磨、 高 韧性的刀具， 如高寿命丝锥、 拉刀、 单齿薄刃刀具等， 可选择高碳高钒粉末高速钢， 典型牌号有 “、 、 ’ 等； 对于要求高速切削、 高热硬性、 高寿命的刀具， 如齿轮滚刀、 插齿刀、 数控机床用各 类铣刀， 可选择高钒高钴粉末高速钢， 典型牌号有 *’,、 *“、 * 等。 “结语 粉末高速钢由于良好的组织一致性和碳化物的 无偏析， 弥补了普通冶炼高速钢的严重缺陷， 使钢材 质量和性能全面提高。粉末冶金高速钢刀具在加工 铁基高温合金、 钛合金、 超高强钢等难加工材料时表 现出了良好的切削性能及综合力学性能。由于粉末 高速钢冶炼及雾化制粉的特殊性， 工艺及设备要求 相对复杂， 钢材制造成本较高， 目前在精密复杂刀具 生产中应用较多， 还有待进一步推广应用。 作者 宋学全， 哈尔滨第一工具有限公司， ’,* 哈尔滨市 在铣床上加工渐开线花键 许洪振 新疆天业集团公司 问题的提出 我公司研发的造粒机上的一个重要零件如图 ’ 所示， 该零件一端为渐开线花键， 其模数 - ， 齿 数 “ - ’.， 压力角 - “/， 要求其能够传递大扭矩， 且安装后能够自动定心。因此， 对零件齿廓的加工 精度要求较高， 通常采用渐开线花键成形铣刀 （ - ， - “/） 进行成形加工。但这种专用铣刀只有在 花键加工的专业厂家才能找到， 而到刀具厂定制费 用高， 时间长， 难以满足我公司的工作进度要求。为 了解决该特殊零件的加工， 使用现有设备， 经过反复 试验， 在卧式升降台铣床上采用飞刀加工方法获得 成功。 图 飞刀加工工艺方案 （’）刀具的设计与制作 刀具的制作是本工艺 方案中最重要的步骤， 因为刀具的制作精度直接影 响工件的加工精度。 刀具材料 由于飞刀加工为断续切削， 加工量 不大， 因此选用高速白钢条作为飞刀材料； “刀具参数 刀具前角- 0 1 ’/， 主后角 - , 1 ’/， 副后角 ’- ’ 1 */ （见图 *） ； 图 刀具的加工 首先按照渐开线花键的齿廓形 状在数控线切割机床上加工出飞刀的渐开线齿廓， 然后手工研磨出刀具的各个角度， 在磨好飞刀各刃 后再用油石在飞刀前角上磨出约 233 的刃带， 以 加强刀刃强度， 防止在切削中崩刃； （*）铣刀杆的加工 铣刀杆上安装刀具的方孔 应保持几何形状平直并具有一定尺寸精度， 宜选用 456 75 的配合公差； （“） 装夹 将工件装夹在卧式升降台铣床的工作 台上， 一端用带分度头的三爪卡盘夹紧外圆面， 并用 百分表找正工件外圆 （外圆跳动控制在 2*33 以 内） ， 工件另一端用顶尖支承； （） 粗铣 为减少飞刀加工的加工量， 采用渐开 ,0*, 年第 “5 卷8’’ 万方数据