Luyện kim thép tốc độ cao là gì?

Thép tốc độ cao là một loại thép luyện kim, được chế tạo từ thép nóng chảy bằng cách nguyên tử hóa áp suất cao, thông qua sàng lọc, nén, niêm phong chân không và ép tĩnh nóng, sau đó được rèn và cán.

Thép luyện kim bột được nén bởi các hạt cacbua đồng đều và mịn. Nó khắc phục một loạt các thiếu sót gây ra bởi sự phân tách cacbua và tạo thành một thành phần mới của thép tốc độ cao không thể sản xuất bằng phương pháp luyện kim. So với thép tốc độ cao thông thường được chế tạo bằng quy trình luyện kim, tính chất cơ học của thép tốc độ cao luyện kim được cải thiện rất nhiều. Độ bền của luyện kim bột thép tốc độ cao M2 cao hơn 20% so với bình thường Thép tốc độ cao M2. Bột thép tốc độ cao có độ cứng mạnh hơn và cấu trúc đồng đều hơn sau khi xử lý nhiệt. Chỉ các công cụ được tạo ra bởi quá trình này sẽ không gây ra sự sụp đổ của tooltip vì sự tích tụ của các cacbua hoặc sự hiện diện của các cacbua lớn.

 

Ảnh hưởng đến tính chất công nghệ của vật liệu

• Cải thiện khả năng nghiền của vật liệu

Khả năng nghiền của hầu hết các loại thép tốc độ cao bột đều tăng gấp đôi so với thép tốc độ cao thông thường. Không dễ để mài thép tốc độ cao thông thường khi hàm lượng V của nó lớn hơn 3% và gần như không thể mài nếu hàm lượng V của nó nhiều hơn 5%. Tuy nhiên, hàm lượng V của bột thép tốc độ cao T1 5 là 5%, vẫn có khả năng nghiền tốt. Một số loại thép tốc độ cao có chứa 9% V vẫn có thể được nghiền. Bột thép tốc độ cao cũng khắc phục được những thiếu sót của thép tốc độ cao phổ biến như khó rèn, quá nhiệt, nứt và biến dạng trong xử lý nhiệt.

• Thép tốc độ cao mới có hàm lượng nguyên tố hợp kim cao hơn có thể được sản xuất.

Thành phần hóa học của thép tốc độ cao đã tạo ra một bước đột phá lớn vì không còn lo lắng về sự phân tách cacbua, mài và rèn. Thứ nhất, hàm lượng V của thép được tăng lên. Hầu như tất cả các loại thép tốc độ cao chứa nhiều hơn 3% V, và một số có chứa 9.8% V. Đồng thời, hàm lượng carbon của thép cứng được tăng lên. Hầu như tất cả các loại thép tốc độ cao bột là thép tốc độ cao carbon cao với hàm lượng carbon lớn hơn 1.2% và một số trong số đó cao như 2%.

• Giá cao

Bột thép tốc độ cao đắt hơn thép tốc độ cao thông thường. Chỉ có máy cắt bánh răng và máy cắt vật liệu đặc biệt có yêu cầu đặc biệt mới có thể được sử dụng.

Thương hiệu và thành phần của thép tốc độ cao

Hiện tại, các nhà sản xuất chính của thép tốc độ cao là Thụy Điển, Hoa Kỳ, Nhật Bản, Áo và các nước khác. Thương hiệu và thành phần hóa học của họ được hiển thị trong bảng dưới đây.

Quốc gia	Vật liệu	Thành phần hóa học%
		C	W	Mo	Cr	V	Co
Thụy Điển	NHIỆM VỤ	1.28	6.4	5.0	4.2	3.1	/
	NHIỆM VỤ	1.28	6.4	5.0	4.2	3.1	8.5
	NHIỆM VỤ	2.45	4.2	3.1	4.2	8.0	/
	NHIỆM VỤ	2.30	6.5	7.0	4.2	6.5	10.5
American	CPM Rex T15	1.5	12.0	/	4.0	5.0	5.0
	CPM Rex 76	1.5	10.0	5.3	3.8	3.1	9.0
	Rex Rex	2.4	/	1.3	5.3	9.8	/
	10V	1.3	6.3	10.5	4.0	2.0	/
	CPM Rex 20	1.8	12.5	6.5	4.0	5.0	/
Nhật Bản	HAP 50	1.5	1.5	6.0	4.0	4.0	8.0
	HAP 63	2.15	2.15	2.5	4.2	7.0	8.0
	HAP 72	1.9	10.0	7.5	4.2	5.0	9.5
	KNA33H	0.97	5.9	5.8	4.0	3.4	/
Áo	S390PM	1.55	10.7	4.9	4.9	5.2	8.2

 

Nhiệt luyện bột thép tốc độ cao

Thép tốc độ cao ở các quốc gia khác nhau có thông số kỹ thuật xử lý nhiệt tương ứng theo cấp và thành phần hóa học. Sau đây là một số ví dụ về các thông số quá trình xử lý nhiệt.

• làm cho dẽo

Thông số kỹ thuật ủ được Thụy Điển khuyến nghị đối với thép tốc độ cao với bốn loại và thành phần hóa học như sau: sau khi bảo quản nhiệt ở 850 ~ 900, tốc độ làm nguội thấp hơn 10 / h, sau đó được làm lạnh từ từ đến 700.

• Quenching

Theo nguyên lý cơ bản của xử lý nhiệt, việc xử lý nhiệt của thép tốc độ cao phải giống như thép tốc độ cao thông thường. Sự khác biệt là các hạt cacbua của thép tốc độ cao bột đồng đều và mịn, và dễ dàng hòa tan vào ma trận. Do đó, thép tốc độ cao có cùng thành phần hóa học có thể chọn nhiệt độ làm nguội thấp hơn so với thép tốc độ cao thông thường, thường có thể giảm nhiệt độ bằng 5 ~ 8. Tương tự, vì austenite của thép tốc độ cao dễ đồng nhất hóa hơn, thời gian giữ ngắn hơn có thể được sử dụng, thường có thể rút ngắn bằng 1 / 3 so với thép tốc độ cao thông thường.

Các quốc gia khác nhau có các loại khác nhau và thông số kỹ thuật xử lý nhiệt của thép tốc độ cao. Nhiệt độ làm nguội của bốn loại thép tốc độ cao bột ở Thụy Điển được đặt ở mức 1160 ~ 1180 C. Nhiệt độ làm nguội của thép tốc độ cao của Mỹ CPM Rex42 là 1230 C và CPM Rex 20 là 1190 C.

• Tempering

Bởi vì các cacbua của thép tốc độ cao là đồng đều và tốt, nên austenitizing là đủ, làm cứng thứ cấp là đủ hơn, và hiệu quả ủ của cùng một đặc điểm kỹ thuật là tốt hơn. Nhiệt độ ủ và thời gian giữ của thép tốc độ cao gần bằng với loại thường. Hai lần hoặc ba lần ủ thường được sử dụng. Tuy nhiên, nhiệt độ ủ của một số thương hiệu bột thép tốc độ cao đã được điều chỉnh. Ví dụ, nhiệt độ ủ của thép tốc độ cao S390PM của Áo là 500 C.