M2高速鋼參考資料

1.概述高速鋼又名風(fēng)鋼或鋒鋼，意思是淬火時(shí)即使在空氣中冷卻也能硬化，并且很鋒利。它是一種成分復(fù)雜的合金鋼，含有鎢、鉬、鉻、釩等碳化物形成元素。合金元素總量達(dá)10～25%左右。它在高速切削產(chǎn)生高熱情況下(約500℃)仍能保持高的硬度，HRC能在60以上。這就是高速鋼最主要的特性——紅硬性。而碳素工具鋼經(jīng)淬火和低溫回火后，在室溫下雖有很高的硬度，但當(dāng)溫度高于200℃時(shí)，硬度便急劇下降，在500℃硬度已降到與退火狀態(tài)相似的程度，完全喪失了切削金屬的能力，這就限制了碳素工具鋼制作切削工具用。而高速鋼由于紅硬性好，當(dāng)切割溫度高達(dá)600。C以上時(shí)，硬度仍無(wú)明顯下降，用其制造的刀具切削速度可達(dá)每分鐘60米以上，彌補(bǔ)了碳素工具鋼的致命缺點(diǎn)，可以用來(lái)制造切削工具。高速鋼的熱處理工藝較為復(fù)雜，必須經(jīng)過(guò)退火、淬火、回火等一系列過(guò)程。退火的目的是消除應(yīng)力，降低硬度，使顯微組織均勻，便于淬火。退火溫度一般為860～880℃。淬火時(shí)由于它的導(dǎo)熱性差一般分兩階段進(jìn)行。先在800～850℃預(yù)熱(以免引起大的熱應(yīng)力)，然后迅速加熱到淬火溫度1220～1250℃，后油冷。工廠均采用鹽爐加熱。淬火后因內(nèi)部組織還保留一部分(約30%)殘余奧氏體沒(méi)有轉(zhuǎn)變成馬氏體，影響了高速鋼的性能。為使殘余奧氏體轉(zhuǎn)變，進(jìn)一步提高硬度和耐磨性，一般要進(jìn)行2～3次回火，回火溫度560℃，每次保溫1小時(shí)。(1)生產(chǎn)制造方法：通常采用電爐生產(chǎn)，近來(lái)曾采用粉末冶金方法生產(chǎn)高速鋼，使碳化物呈極細(xì)小的顆粒均勻地分布在基體上，提高了使用壽命。(2)用途：用于制造各種切削工具。如車刀、鈷頭、滾刀、機(jī)用鋸條及要求高的模具等。2.主要生產(chǎn)廠我國(guó)天工國(guó)際、上鋼五廠、河冶科技、東北特鋼（大連基地上世紀(jì)）是生產(chǎn)高速鋼的主要生產(chǎn)廠。3.主要進(jìn)口生產(chǎn)國(guó)家我國(guó)主要從日本、俄羅斯、德國(guó)、巴西等國(guó)進(jìn)口。4.種類普通高速鋼可滿足地般需求。常見(jiàn)的普通高速鋼有兩種，鎢系高速鋼和鎢鉬系高速鋼。鎢系高速鋼：典型牌號(hào)為W18Cr4V，熱處理硬度可達(dá)63-66HRC，抗彎強(qiáng)度可達(dá)3500MPa，可磨性好。鎢鉬系高速鋼：典型牌號(hào)為W6Mo5Cr4V2,目前正在取代鎢系高速鋼，具有碳化物細(xì)小分布均勻，耐磨性高，成本低等一系列優(yōu)點(diǎn)。熱處理硬度同上，抗彎強(qiáng)度達(dá)4700MPa，韌性及熱塑性比W18Cr4V提高50%。常用于制造各種工具，例如鉆頭，銑刀，絲錐，鉸刀，拉刀，齒輪刀具等，可以滿足一般工程材料的要求。只是它的脫碳敏感性稍強(qiáng)。另一牌號(hào)的普通高速鋼為W9Mo3Cr4V,這是中國(guó)近幾年發(fā)展起來(lái)的新品種。強(qiáng)度及熱塑高于W6Mo5Cr4V2，硬度為HRC63-64，與韌性相配合，容易軋制、鍛造，熱處理工藝范圍寬，脫碳敏感性小，成本更低。高性能高速鋼具有更好的硬度和熱硬性，這是通過(guò)改變高速鋼的化學(xué)成分，提高性能耍展起來(lái)的新品種。它具有更高的硬度、熱硬性，切削溫度達(dá)攝氏650度時(shí)，硬度仍可保持60HRC以上。耐用性為普通高速鋼的1-3倍，適用于制造加工高溫合金、不銹鋼、鈦合金、高強(qiáng)度鋼等難加工材料的刀具。主要品種分為高碳系高速鋼、高釩系高速鋼、鈷高速鋼和鋁高速鋼4種。鈷高速鋼：牌號(hào)有W2Mo9Cr4VCo8(美國(guó)牌號(hào)M42)其特點(diǎn)：含釩量不高（1%），含鈷高（8%），鈷能促使碳化物在淬火加熱時(shí)更好地溶解在基體內(nèi)，利用高的基體硬度來(lái)提高耐磨性。這種高速鋼硬度、熱硬性、耐磨性及可磨性都很好，熱處理硬度可達(dá)67-70HPC，但也有采取特殊熱處理方法，得到67-68HRC硬度，使其切削性能（特別是間斷切削）得到改善，提高沖擊韌性。鈷高速鋼可制成各種刀具，用于切削難加工材料效果很好，又因其磨削性能好，可制成復(fù)雜刀具，國(guó)際上用得很普遍。但中國(guó)鈷資源缺乏，鈷高速鋼價(jià)格昂貴，約為普通高速鋼的5-8倍只有含鈷在2%及以上的高速鋼才稱為高性能高速鋼。代號(hào)為HSS-E。5.規(guī)格和外觀質(zhì)量規(guī)格主要有圓鋼和方鋼。鋼材的表面要加工良好，不得有肉眼可見(jiàn)的裂紋、折疊、結(jié)疤和發(fā)紋。冷拔鋼材表面應(yīng)潔凈、光滑、無(wú)夾雜和氧化皮等。6.物理性能高速鋼一般不做抗拉強(qiáng)度檢驗(yàn)，而以金相、硬度檢驗(yàn)為主。鎢系和鉬系高速鋼經(jīng)正確的熱處理后，洛氏硬度能達(dá)到63以上。鋼材的酸浸低倍組織不得有肉眼可見(jiàn)的縮孔、翻皮。中心疏松，一般疏松應(yīng)小于1級(jí)。金相檢驗(yàn)的內(nèi)容主要包括脫碳層、顯微組織和碳化物不均勻度3個(gè)項(xiàng)目。高速鋼不應(yīng)有明顯的脫碳。顯微組織不得有魚骨狀共晶萊氏體存在。高速鋼中碳化物不均勻度對(duì)質(zhì)量影響最大，目前冶金和機(jī)械部門對(duì)碳化物不均勻度的級(jí)別十分重視。根據(jù)鋼的不同用途可對(duì)碳化物不均勻度提出不同的級(jí)別要求，通常情況下應(yīng)小于3級(jí)。7.包裝成捆交貨，用鐵絲捆扎，并有標(biāo)牌標(biāo)明爐號(hào)，規(guī)格等印記。但對(duì)冷軋鋼還要涂防銹油，并用防潮紙包裹。對(duì)銀亮鋼還應(yīng)裝箱。8.注意事項(xiàng)檢驗(yàn)高速鋼碳化物不均勻度與試樣的腐蝕時(shí)間有關(guān)。有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中只提出腐蝕要適當(dāng)不能過(guò)腐蝕，這一點(diǎn)往往被人們所忽視。實(shí)踐證實(shí)，如果發(fā)生了過(guò)腐蝕，就會(huì)將碳化物染黑，表現(xiàn)出不均勻程度改善的假相，就可能將質(zhì)量不好的高速鋼誤判為優(yōu)質(zhì)鋼，這一點(diǎn)尤為重要。9、金牛生產(chǎn)情況目前金牛生產(chǎn)的高速鋼主要鋼種為W6Mo5Cr4V2（M2），規(guī)格為14～60*300mm扁鋼、∮6.5～20mm盤條。9.1、工藝流程：第一煉鋼廠電爐+LF+VD（650Kg錠）→模具鋼廠鍛錘開(kāi)一次坯→鋼坯退火、修磨→模具鋼廠鍛錘開(kāi)二次坯→鋼坯退火、修磨→模具鋼廠軋制成品扁鋼→緩冷、退火、酸洗、探傷、精整、包裝、入庫(kù)。第一煉鋼廠電爐+LF+VD（650Kg錠）→模具鋼廠鍛錘開(kāi)坯（110方）→鋼坯退火→初軋廠矯直、探傷、修磨→棒線材廠軋制盤條→緩冷、退火、酸洗、精整、包裝、入庫(kù)。9.2、生產(chǎn)難點(diǎn)：9.2.1、開(kāi)坯困難，易出現(xiàn)開(kāi)裂。9.2.2、易產(chǎn)生脫碳。9.2.3、盤條軋制困難，成品酸洗后拉拔性能不好。9.3、工藝措施9.3.1、鋼錠澆注要澆滿，建議鋼錠先進(jìn)行表面修磨再開(kāi)坯。9.3.2、鋼坯加熱過(guò)程盡量保證還原性氣氛，成品采用保護(hù)氣氛退火。9.3.3、在現(xiàn)有設(shè)備條件下盡可能減低軋制速度，盤條酸洗后應(yīng)在200℃進(jìn)行保溫干燥。10、成品實(shí)物水平10.1扁鋼低倍：一般疏松：0級(jí)，中心疏松：1.0級(jí)脫碳層深度：0.3～0.6mm非金屬夾雜物（級(jí)）：ABCD粗細(xì)粗細(xì)粗細(xì)粗細(xì)1.01.01.01.00000成品硬度：249～275HB碳化物不均勻度：1.0～2.0級(jí)10.2、盤條低倍：一般疏松：0級(jí)，中心疏松：1.0級(jí)脫碳層深度：0.03～0.15mm碳化物不均勻度：1.0～1.5級(jí)碳化物顆粒度：12～20μm非金屬夾雜物（級(jí)）：ABCD粗細(xì)粗細(xì)粗細(xì)粗細(xì)000.5～1.50.5～2.0000.5011、日本試樣檢驗(yàn)結(jié)果11.1、化學(xué)成分生產(chǎn)廠CSiMnPSCrNiCuMoWV東京鋼材0.900.260.310.0210.0023.950.150.064.976.171.82日立0.860.250.330.0230.0043.970.200.054.876.171.80不二越0.820.360.320.0210.0024.010.100.054.755.971.8011.2、夾雜物（ASTME45）生產(chǎn)廠ABCD粗細(xì)粗細(xì)粗細(xì)粗細(xì)東京鋼材001.01.5001.00日立0002.00000不二越0001.5001.0011.3、碳化物不均勻度（附圖100倍）生產(chǎn)廠級(jí)別東京鋼材2.5日立3.0不二越1.012、M2在特鋼制品相關(guān)信息12.1、M2鋼絲在本公司用途：A、做雙金屬?gòu)?fù)合鋸條的齒部材料。B、賣焊接鋸條用扁絲。C、各種規(guī)格商品扁絲。D、無(wú)脫碳、無(wú)氧化各種規(guī)格圓絲。12.2、市場(chǎng)前景：市場(chǎng)調(diào)研及分析：（包括時(shí)間、對(duì)象、結(jié)論等）隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和用戶的建議和要求，從2002年以來(lái)，對(duì)雙金屬?gòu)?fù)合帶原料進(jìn)行了選材。背帶材料主要是改進(jìn)抗疲勞強(qiáng)度，齒部材料選用抗耐磨的高速鋼材料，在原料成本基本保持穩(wěn)定的情況下，努力提高成品鋸條的使用壽命和鋸割效率。成品焊接扁絲有廣闊市場(chǎng)前景。需求：目前約50-60噸/每年。12.3、工藝