Ứng dụng vật liệu thép tốc độ cao

Vật liệu dụng cụ thép tốc độ cao chủ yếu bao gồm hai thành phần cơ bản:Một là cacbua kim loại (cacbua vonfram, cacbua molypden hoặc cacbua vanadi), giúp dụng cụ có khả năng chống mài mòn tốt hơn;Thứ hai là ma trận thép được phân bổ xung quanh nó, giúp cho dụng cụ có độ dẻo dai tốt hơn và khả năng hấp thụ va đập, ngăn ngừa sự phân mảnh
Người ta thấy rằng kích thước hạt của thép tốc độ cao có ảnh hưởng lớn đến tính chất của thép tốc độ cao.Mặc dù việc tăng lượng hạt cacbua kim loại trong thép có thể cải thiện khả năng chống mài mòn của vật liệu, nhưng với sự gia tăng hàm lượng hợp kim, kích thước của cacbua và số lượng chất kết tụ cũng sẽ tăng lên, điều này sẽ có tác động cực kỳ bất lợi đến độ dẻo dai. của thép, bởi vì các cụm cacbua lớn có thể sớm trở thành điểm khởi đầu của các vết nứt.Vì vậy, nước ngoài đã tiến hành nghiên cứu từ rất sớm để theo đuổi hạt mịn của thép tốc độ cao.
Vào cuối những năm 1960, quy trình sản xuất thép tốc độ cao luyện kim bột được phát triển thành công ở Thụy Điển và gia nhập thị trường vào đầu những năm 1970.Quá trình này có thể thêm nhiều nguyên tố hợp kim vào thép tốc độ cao mà không làm hỏng độ bền, độ dẻo dai hoặc khả năng mài của vật liệu, nhờ đó dụng cụ có độ cứng cao, khả năng chống mài mòn cao, có thể hấp thụ lực cắt và phù hợp để xử lý tốc độ cắt cao. và xử lý cắt không liên tục có thể được thực hiện.Tuy nhiên, nó kết hợp độ dẻo dai tốt của thép tốc độ cao với khả năng chống mài mòn cao của cacbua xi măng.Do sự phân bố đồng đều và mịn của các hạt cacbua trong thép tốc độ cao luyện kim bột, độ bền và độ dẻo dai của nó được cải thiện đáng kể so với thép tốc độ cao thông thường có cùng hàm lượng cacbua.Với ưu điểm này, dụng cụ thép tốc độ cao luyện kim bột rất phù hợp cho các dịp gia công có tác động cắt lớn và tốc độ loại bỏ kim loại cao (chẳng hạn như cắt uốn, cắt gián đoạn, v.v.).Ngoài ra, do độ bền và độ dẻo dai của thép tốc độ cao luyện kim bột sẽ không bị suy yếu do hàm lượng cacbua kim loại tăng lên, các nhà sản xuất thép có thể thêm một lượng lớn các nguyên tố hợp kim vào thép để cải thiện hiệu suất của vật liệu dụng cụ.Đồng thời, do tài nguyên vonfram (W) là tài nguyên chiến lược và cacbua xi măng hiện đại sử dụng tài nguyên vonfram với số lượng lớn, thép tốc độ cao vonfram thấp đã trở thành hướng nghiên cứu và phát triển thép tốc độ cao.Thép tốc độ cao chứa coban (HSS-Co) đã được phát triển với số lượng lớn ở nước ngoài.Sau đó, quốc tế đã công nhận rằng thép tốc độ cao có chứa coban với hàm lượng coban trên 2% là thép tốc độ cao hiệu suất cao (HSSE).Cobalt cũng đóng một vai trò rõ ràng trong việc cải thiện hiệu suất của thép tốc độ cao.Nó có thể thúc đẩy cacbua hòa tan nhiều hơn trong ma trận trong quá trình làm nguội và gia nhiệt, đồng thời sử dụng độ cứng ma trận cao để cải thiện khả năng chống mài mòn.Thép tốc độ cao có độ cứng tốt, độ cứng nhiệt, chống mài mòn và khả năng mài.Hàm lượng coban trong thép tốc độ cao coban thông thường trên thế giới thường là 5% và 8%.Ví dụ, W2Mo9Cr4VCo8 (thương hiệu M42 của Mỹ) được đặc trưng bởi hàm lượng vanadi thấp (1%), hàm lượng coban cao (8%) và độ cứng xử lý nhiệt 67-70HRC.Tuy nhiên, các phương pháp xử lý nhiệt đặc biệt cũng được áp dụng để đạt được độ cứng 67-68HRC, giúp cải thiện hiệu suất cắt (đặc biệt là cắt không liên tục) và cải thiện độ bền va đập.Thép tốc độ cao coban có thể được chế tạo thành nhiều loại công cụ khác nhau, có thể dùng để cắt các vật liệu khó gia công với hiệu quả tốt.Do hiệu suất mài tốt nên nó có thể được chế tạo thành các công cụ phức tạp, được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới.Tuy nhiên, Trung Quốc đang thiếu nguồn tài nguyên coban và giá thép tốc độ cao coban đắt, gấp khoảng 5-8 lần so với thép tốc độ cao thông thường.