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S390Microcleon,PMHSS DvalinTM ASP2030第三代粉末冶金高速鋼
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司bt990.com.cn
更新時(shí)間：2014-08-18
S390Microcleon,PMHSS DvalinTM ASP2030第三代粉末冶金高速鋼
粉末冶金高速鋼(以下簡(jiǎn)寫為PMHSS)?是高速鋼中的上品。多數(shù)工具廠對(duì)它只有一個(gè)模糊的概念,只知它是性能優(yōu)良的高級(jí)高速鋼,而不知目前在我國(guó)市場(chǎng)上同時(shí)存在化學(xué)成分相同而質(zhì)量、性能不同的第一代,第二代和21?世紀(jì)初才開發(fā)呈現(xiàn)于市場(chǎng)的第三代PMHSS?。
1? 第一代,?第二代和第三代PMHSS?的差異
20?世紀(jì)70?年代PMHSS?由美國(guó)Crucible?廠和瑞典Stora?廠(現(xiàn)屬法國(guó)Erasteel?公司)?相繼投入工業(yè)性生產(chǎn),此為第一代PMHSS?,其鋼材夾雜物含量相當(dāng)電弧爐+?LF?鋼包精煉鋼的水平。
1991?年瑞典Soedertors?廠采用了ESH?電渣加熱法技術(shù)3?,使鋼更為純凈;與第一代PMHSS?相比,夾雜物含量可減少90?%,鋼材抗彎強(qiáng)度約可提高20?%。采用ESH?技術(shù)生產(chǎn)的PMHSS?稱為第二代,Erast?eel?公司產(chǎn)品商標(biāo)也改為ASP2000?系列,如鋼種ASP2030?,而其第一代產(chǎn)品稱ASP30?,二者的化學(xué)成分是相同的。2000?年奧Boehler?伯樂鋼廠的PMHSS?全線制造設(shè)備投產(chǎn),其生產(chǎn)設(shè)備是全世界最先進(jìn)的,產(chǎn)品質(zhì)量比第二代PMHSS?又有所提高,稱為第三代PMHSS。特點(diǎn)是鋼粉顆粒更細(xì),過篩累積百分?jǐn)?shù)為50?%所對(duì)應(yīng)的顆粒尺寸為60μm?,最大鋼粉尺寸為500μm?,二次枝晶臂距約為1μm;夾雜物數(shù)量減少,其最大尺寸減小;使鋼的抗彎強(qiáng)度約比第二代的相應(yīng)值提高20?%。該廠第三代PMHSS?以MICROCL?EAN?(微小純凈)?為商標(biāo),以替代第一和第二代的商標(biāo)ISOMATRIX?(?各向均勻)?。如以前的PMHSS?S390Isomat?rix?,?現(xiàn)改稱S390Microcleon?,二者化學(xué)成分相同,但夾雜物含量、大小和強(qiáng)度不同。
法國(guó)Erasteel?公司從2002?年起對(duì)其第二代PMHSS?的生產(chǎn)全過程進(jìn)行了研究,并作了改進(jìn)形成Dvalin工藝。自2004?年起其商標(biāo)稱DvalinTM?,標(biāo)志生產(chǎn)的第三代PMHSS?。第三代DvalinTM?PMHSS?比第二代的夾雜物又減少90?%。若以每1cm3?鋼中尺寸為50μm?的夾雜物數(shù)目計(jì),則傳統(tǒng)或第一代PMHSS?約含016?個(gè),第二代的含0103?個(gè),而第三代DvalinTM的則僅含01002?個(gè)。夾雜物的大量減少,使PMHSS?的抗彎強(qiáng)度逐代增加;以從<100?mm?材上取樣測(cè)定的橫向抗彎強(qiáng)度為例,?通常的M42?鋼(?S115?-?915?-?112?-?8)?為113GPa?,第一代PMHSS?ASP30(?S614?-?5?-?311?-?8)?為310GPa?,第二代PMHSS?ESH?ASP2030?為315?GPa?,而第三代PMHSS?DvalinTM?ASP2030?為412?GPa?,?第三代PMHSS?的抗彎強(qiáng)度比第二代的抗彎強(qiáng)度又提高20?%。
2?PMHSS?的強(qiáng)度決定于其夾雜含量及尺寸大小
對(duì)普通熔煉鑄錠高速鋼來說,淬回火后基體中殘余碳化物數(shù)量遠(yuǎn)大于夾雜物數(shù)量。以M2?鋼為例,淬回火后殘余碳化物總量不少于13?%(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))?,大顆粒碳化物尺寸近1215μm?,但其夾雜物量不會(huì)超過1?%?,故中國(guó)高速鋼標(biāo)準(zhǔn)中只規(guī)定碳化物不均勻度而未對(duì)夾雜物規(guī)定檢驗(yàn)條款。普通高速鋼的強(qiáng)度決定于其碳化物網(wǎng)、帶和堆聚的程度。PMHSS?是燒結(jié)制品,不分尺寸大小,在整個(gè)斷面上其碳化物細(xì)小(1～3μm)?均勻分布,無碳化物不均勻性這個(gè)不利因素,最大碳化物尺寸不超過6μm。由于鋼的抗彎強(qiáng)度與極限缺陷直徑的平方根成反比,消除大的夾雜物是提高PMHSS?鋼材強(qiáng)度和質(zhì)量的根本途徑之一。為此第二代和第三代PMHSS?都強(qiáng)調(diào)從工藝上大幅度減少夾雜物數(shù)量,特別是大夾雜物(25μm)?,目的在于提高PMHSS?的韌性、抗彎強(qiáng)度和疲勞極限。
(?)?產(chǎn)品屬第一代M?SS?水平的其生產(chǎn)廠有美國(guó)廠,烏克蘭DSS?廠,日本日立金屬和臺(tái)灣榮鋼(用DSS?廠鋼粉生產(chǎn)PMHSS)?。在上述廠的技術(shù)資料中均未提及及已換用ESH?技術(shù)。
(2)?產(chǎn)品屬第二代PMHSS?水平的在我國(guó)個(gè)別工具廠還有少量庫(kù)存。它們?yōu)?/span>2004?年以前法Erasteel?公司生產(chǎn)的ESH?PMHSS?,及奧伯樂鋼廠2002?年以前生產(chǎn)的Isomat?rx?PMHSS。
(3)?產(chǎn)品屬第三代PMHSS?水平的其生產(chǎn)廠有奧伯樂鋼廠2002?年以后生產(chǎn)的Microclean?PMHSS?,及法Erast?eel?公司2004?年以后生產(chǎn)的DvalinTM?PMHSS。
第三代PMHSS?帶動(dòng)了高合金高硬度新鋼種的發(fā)展,第三代PMHSS?因夾雜物減少而鋼的強(qiáng)度和韌性提高,可克服高速鋼合金含量愈高,韌性愈低的問題。
國(guó)外PMHSS?生產(chǎn)廠不間斷地對(duì)其生產(chǎn)設(shè)備和工藝的研究改進(jìn)導(dǎo)致開發(fā)出第三代PMHSS?,其在靜態(tài)及周期性負(fù)荷下的高強(qiáng)度和韌性,增加了其對(duì)機(jī)械沖擊的阻抗力,使制成的刀具性能穩(wěn)定性好。國(guó)內(nèi)要求高性能刀具的航天部門可采用它。
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