高速工具扁鋼有哪些性能

工藝性能也是高速扁鋼的重要指標(biāo)。首先，要有良好的熱塑性，以便充分破碎共晶碳化物和加工成形;其次，要有低的退火硬度，以便在生產(chǎn)過程中進行冷成形和切削加工。其他工藝性能如過熱不敏感性，脫碳不敏感性，低的淬火變形性，在電阻焊和摩擦焊中與柄部碳鋼結(jié)合的良好焊接性能等也很重要，尤其是磨削性，對于制造復(fù)雜刀具是極其重要的。

  保證碳化物充分破碎、細(xì)化并均勻分布(見圖)，歷來是高速鋼生產(chǎn)工藝和提高質(zhì)量的關(guān)鍵問題。為此，高速扁鋼應(yīng)采用低溫澆鑄工藝，選擇良好錠型，并根據(jù)鋼材規(guī)格選用足夠大的壓縮比。中國自1965年以來采用扁錠生產(chǎn)高速鋼，其優(yōu)點為顯著加快鋼錠凝固速度，從而改善了鋼材的碳化物不均勻度和低倍組織。大尺寸鋼材多采用電渣重熔鋼錠。鍛造開坯、軋制成材的工藝有利于提高質(zhì)量。高速扁鋼的熱加工溫度、變形量和退火制度，對鋼材的熱處理性能，尤其是對淬火后的晶粒度有明顯的影響，須嚴(yán)加控制高速扁鋼工中如終鍛(軋)溫度過高，變形量不足或已經(jīng)過一次淬火，但未經(jīng)充分退火又進行第二次淬火，會出現(xiàn)特殊閃光的萘狀斷口(見金屬宏觀檢驗)，從而顯著降低鋼的韌性，使刀具脆崩。還采用快鍛液壓機開坯、精鍛機成材的新工藝。

  高速扁鋼需通過特殊的熱處理才能獲得所需的性能。一般淬火溫度均接近這種鋼的熔化溫度，例如高鎢鋼為1270～1290℃，鎢鉬鋼為1210～1240℃，高鉬鋼為1180～1210℃，一般采用540～560℃回火三次，以得到二次硬化的超佳效果。對韌性和紅硬性有不同要求時，可適當(dāng)調(diào)整淬火溫度。

  粉末冶金高速扁鋼可保證碳化物細(xì)小和均勻分布，對改善高碳高釩高速扁鋼的磨削性、改進熱加工性，減少淬火變形以及提供碳化物質(zhì)量優(yōu)異的大尺寸鋼材確有獨特優(yōu)點;可以生產(chǎn)出合金含量更高和切削能力較大的高速鋼。高速扁鋼刀具的真空熱處理獲得廣泛應(yīng)用;刀具的氧氮化、碳氮氧共滲等表面化學(xué)熱處理，也正在普遍采用，尤其是化學(xué)氣相沉積法和物理氣相沉積法的發(fā)展，可進一步提高刀具的使用壽命。

  高速工具扁鋼的淬火溫度很高，接近熔點，其目的是使合金碳化物更多的溶入基體中，使鋼具有更好的二次硬化能力。高速工具鋼淬火高速工具扁鋼，此為次硬化，但淬火溫度越高，則回火后的強度和韌性越低。淬火后在350℃以下低溫回火硬度下降在350℃以上溫度回火硬度逐漸提高，至520~580℃范圍內(nèi)回火(化學(xué)成分不同，回火溫度不同)出現(xiàn)第二次硬度高峰，并超過淬火硬度，此為二次硬化。這是高速工具鋼的重要特性。

  高速工具扁鋼除了具有高的硬度、耐磨性、紅硬性等使用性能外，還具有一定的熱塑性、可磨削性等工藝性能。

  鎢系高速工具扁鋼主要合金元素是鎢，不含鉬或含少量鉬。其主要特性是過熱敏感性小，脫碳敏感性小、熱處理和熱加工溫度范圍較寬，但碳化物顆粒粗大，分布均勻性差，影響鋼的韌性和塑性。

  鎢鉬系高速工具扁鋼的主要合金元素扁鋼是鎢和鉬。其主要特性是碳化物的顆粒度和分布均優(yōu)于鎢系高速工具鋼，脫碳敏感性和過熱敏感性低于鉬系高速工具鋼，使用性能和工藝性能均較好。

  鉬系高速工具扁鋼的主要合金元素是鉬，不含鎢或含少量鎢。其主要特性是碳化物顆粒細(xì)，分布均勻、韌性好，但脫碳敏感性和過熱敏感性大、熱加工和熱處理范圍窄。

鋼軌種類鋼軌自1767年發(fā)明至今，已經(jīng)歷了230余年，隨著鐵路技術(shù)的發(fā)展，鋼軌的斷面也經(jīng)歷從平板形到T形又到U形的過程，直到1864年才 固定為工字形。
      根據(jù)用途的不同，現(xiàn)代鋼軌可以分為三類：                     
      1、供礦山鐵路用的輕軌，有8 kg/m、9kg/m、12 kg/m、15 kg/m、18 kg/m、22 kg/m、24 kg/m、30 kg/m8種。
      2、供客貨運鐵路用的重軌，我國鐵路使用的重軌主要有38 kg/m、43 kg/m、50 kg/m、60 kg/m、75 kg/m五種。另外還有變換線路用的道岔軌，有50AT有60AT兩種。
      3、供起重機軌道用的起重機鋼軌，目前有QU70、QU80、QU100、QU120四種規(guī)格。
      鋼軌根據(jù)所選用的材質(zhì)不同，又可以分為優(yōu)質(zhì)不同，又可以分為優(yōu)質(zhì)碳素軌、合金軌和全長熱處理軌三種：
      1、優(yōu)質(zhì)碳素軌主要有以碳、錳兩元素來提高強度、改善韌性，硫、磷含量控制在0.030%以下，主要牌號有U74、U71MN。
      2、合金軌則是以碳素軌為基礎(chǔ)，添加適量合金元素如V、Ti、CRr、Mo等，從而提高鋼軌的強度和韌性，我國合金軌是RE-Nb軌、RE——Cr軌和V——Ti軌，主要牌號是U76RENB、U75V、U76CrRE。
      3、全長熱處理軌主要是以上述兩種鋼軌為素軌，通過加熱和控制冷卻的熱處理工藝，改善其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，細(xì)化晶粒，形成細(xì)珠光體組織，從而使鋼軌獲得高強度和高韌性。
按鋼軌的力學(xué)性能，可將鋼軌分為二類： 類普通軌，它是指拉拉強度不小于MPa的鋼軌；第二類高強度軌，它是指抗拉強度不小于900MPa的鋼軌；第三類為耐磨軌，它是指抗拉強度大于980MPa的鋼軌。

冷拉鋼產(chǎn)品具有以下優(yōu)點：
  形狀規(guī)格多樣性
  通過設(shè)計不同形狀的模具，冷拉出不同截面形狀、不同規(guī)格公差的冷拉鋼。角度可設(shè)計成直角或圓角。
  高度
  使用高質(zhì)量的硬質(zhì)合金模具以及擁有專業(yè)修模人員，確保公差準(zhǔn)確、統(tǒng)一。
  表面光滑
  先進的冷擠壓工藝使得冷拉鋼產(chǎn)品表面光滑明亮。
  材料大量節(jié)省
  冷拉工藝是將原材料冷擠壓變形達(dá)致所需的形狀、規(guī)格及公差，原材料的耗損極少，相對利用傳統(tǒng)車床機加工切削所耗損的材料，冷拉鋼所節(jié)省的材料是非?？捎^的，特別當(dāng)材料用量大，材料成本的節(jié)約更為顯著。
  加工時間及加工機械節(jié)省
  由于精度準(zhǔn)確，表面狀況良好，冷拉鋼產(chǎn)品可直接使用，如噴涂、打砂、打彎、鉆孔，也可按實際要求精拉之后直接電鍍，免去了大量機加工時間及節(jié)省配置加工機械的費用。

5效果分析

1. 次冷拉效果：
  取一鋼筋對其施加拉應(yīng)力冷拉，鋼筋會發(fā)生變形（并作應(yīng)力——應(yīng)變圖）。隨著拉應(yīng)力增加，鋼筋內(nèi)部承受的拉應(yīng)力逐漸增大。當(dāng)鋼筋內(nèi)部產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過鋼筋具有的屈服點A，而達(dá)到C后，停止冷拉，卸去荷載。此時可以看到，鋼筋已產(chǎn)生塑性變形，在卸荷過程中，應(yīng)力——應(yīng)變圖有一個變化，直線O1C比直線OA要緩。
  2.第二次冷拉效果：
  重新施加拉應(yīng)力，將鋼筋拉伸到破壞，應(yīng)力——應(yīng)變圖出現(xiàn)新的變化，新的屈服點在C點附近，明顯高于原來的屈服點A。這個變化說明，鋼筋的塑性發(fā)生了變化，塑性小了，硬度大了，鋼筋的強度得到提高，這一現(xiàn)象叫“變形硬化”。
  經(jīng)過以上兩次過程冷拉鋼（筋）制作完成。

6冷拉控制

1）冷拉應(yīng)力控制的情況：
  對于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級鋼筋和5號鋼的鋼筋，在冷拉后，作預(yù)應(yīng)力鋼筋使用的，要用冷拉應(yīng)力控制。但鋼筋冷拉后經(jīng)檢查， 冷拉率超過了規(guī)范規(guī)定（表3——1）值，還要再進行機械能實驗。
  2）冷拉率測定控制要求：
  以冷拉率控制鋼筋冷拉時，控制值要由試驗確定。試驗測定時要求：同爐同批的測定試件，不能少于4個，每個試件都要按規(guī)范規(guī)定的冷拉應(yīng)力測定相應(yīng)的冷拉率，并取試件的平均值作為該爐該批鋼筋的實際冷拉率。如果鋼筋強度偏高，，平均的冷拉率低于1%時，在鋼筋冷拉時，仍要按1%的冷拉率控制。
  3）不同爐批的冷拉控制：
  對于混雜，分不清爐批的鋼筋，冷拉時，不能用冷拉率控制，而且要冷拉多根連接的鋼筋，每根的冷拉率和控制應(yīng)力都要符合規(guī)范規(guī)定（表3——1）。
  4）冷拉速度控制：
  要使鋼筋充分變形，就要適當(dāng)控制冷拉速度，一般以0.5——1.0為宜。同時要求，冷拉到規(guī)定的應(yīng)力和冷拉率以后，隨即停拉2——3以后，再放松鋼筋，結(jié)束冷拉，以給鋼筋充分變形的時間。