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        圓棒HS18-1-1-5高速鋼航空航天精密加工

        更新時間
        2024-12-02 08:00:00
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        詳細介紹

          一、HS18 - 1 - 1 - 5高速鋼的特性

          (一)高硬度

          合金元素的影響

          HS18 - 1 - 1 - 5高速鋼中含有較高比例的鎢(W)、鉻(Cr)、釩(V)等合金元素。鎢是主要的強化元素之一,鎢與碳形成的碳化物(WC)具有極高的硬度,這些碳化物彌散分布在鋼的基體中。鉻元素能提高鋼的淬透性,使鋼在淬火時能夠獲得更深的硬化層。釩元素形成的VC碳化物也有助于提高鋼的硬度。經過合適的熱處理工藝后,HS18 - 1 - 1 - 5高速鋼的硬度可達到HRC63 - 66。

          與普通工具鋼相比,普通工具鋼的硬度一般在HRC50 - 60之間,HS18 - 1 - 1 - 5高速鋼的高硬度使其在承受較大的切削力或壓力時,能更好地保持刃口或工作部位的形狀,不易產生塑性變形。

          西班牙HS18-1-1-5鎢鉬系高碳含鈷超硬型高速鋼的代表鋼號,具有高的常溫硬度(可達70HRC)和高溫硬度、高紅硬性、易磨削、鋒利等優點,但含鈷高價格貴。適用制作各種高精度復雜刀具,如成形銑刀、精密拉刀等,也可用作各種高硬度刀頭、刀片等。

          HS18-1-1-5化學成分:

          C:0.70~0.83

          Mn:0.10~0.40

          P:≤0.03

          S:≤0.03

          Si:0.20~0.45

          Cr:3.75~4.50

          V:0.80~1.20

          W:17.00~19.00

          Mo:≤1.00

          Co:4.25~5.75

          Ni:≤0.30

          Cu:≤0.25

          HS18-1-1-5力學性能

          交貨硬度:(退火)≤269hb。熱處理淬回火硬度:≥66HRC

          硬度的穩定性

          在一定的工作溫度和磨損條件下,HS18 - 1 - 1 - 5高速鋼的硬度穩定性較好。其合金元素的合理配比使得在受到一定程度的熱影響或磨損時,硬度的下降幅度相對較小。例如,在切削加工過程中,即使切削區域溫度有所升高,其硬度仍能維持在一個較高的水平,保證切削刃口的鋒利度。

          (二)良好的耐磨性

          耐磨機制

          該高速鋼的高硬度碳化物(如WC、VC)在面對磨粒磨損時起到關鍵的耐磨作用。當有外界硬顆粒(如切削加工中的切屑顆粒或研磨時的磨粒)與鋼表面接觸時,這些碳化物就像微小的硬質點,阻止磨粒對鋼基體的刮擦。

          鉻元素在鋼表面形成的氧化膜有助于減少粘著磨損。在金屬切削過程中,HS18 - 1 - 1 - 5高速鋼刀具與被切削材料之間不易產生粘著現象,從而保持刀具的切削性能。例如,在切削鋁合金時,由于其良好的耐磨性,刀具刃口不易磨損,能保證加工精度。

          耐磨性對比

          與一些中碳合金鋼相比,在相同的磨損試驗條件下,如模擬金屬切削過程中的磨損,中碳合金鋼可能在較短時間內(如10分鐘)就出現明顯的磨損痕跡,而HS18 - 1 - 1 - 5高速鋼在同樣時間內磨損非常輕微,顯示出其良好的耐磨性。

          (三)較好的熱硬性

          熱硬性原理

          HS18 - 1 - 1 - 5高速鋼中的合金元素提高了鋼的再結晶溫度。在高溫下,合金碳化物(如WC、VC)不易分解和聚集長大,從而維持了鋼的硬度。當溫度升高到500 - 600°C時,普通高速鋼的硬度會明顯下降,而HS18 - 1 - 1 - 5高速鋼仍能保持較高的硬度(HRC55 - 58左右)。

          這是因為合金元素改變了鋼的晶體結構,增加了原子間的結合力,使得鋼在高溫下能夠保持相對穩定的組織結構,從而保證了熱硬性。

          高溫加工中的優勢

          在高速切削、重切削等加工工藝中,切削區域溫度往往會迅速升高。HS18 - 1 - 1 - 5高速鋼較好的熱硬性使得刀具在高溫環境下能夠持續有效地進行切削。例如,在高速切削硬度較高的合金鋼時,即使切削溫度升高,刀具也不會因為硬度急劇下降而失效,提高了加工效率和加工精度。

          二、HS18 - 1 - 1 - 5高速鋼的用途

          (一)刀具制造

          通用切削刀具

          可用于制造多種通用切削刀具,如麻花鉆、鉸刀等。這些刀具在機械加工中廣泛應用,HS18 - 1 - 1 - 5高速鋼的高硬度、良好的耐磨性和較好的熱硬性,使其在加工不同材料(如普通碳鋼、合金鋼等)時能保持良好的切削性能。

          例如,在制造用于加工普通碳鋼的麻花鉆時,HS18 - 1 - 1 - 5高速鋼能夠保證麻花鉆的刃口鋒利度和使用壽命。麻花鉆在鉆孔過程中能夠有效地切入材料,鉆出的孔精度較高,并且由于其較好的耐磨性,鉆頭的磨損較小,減少了更換鉆頭的頻率。

          成型刀具

          對于制造成型刀具,如成型銑刀等,HS18 - 1 - 1 - 5高速鋼也是合適的材料。成型刀具需要jingque的形狀保持能力,HS18 - 1 - 1 - 5高速鋼的高硬度和硬度穩定性能夠滿足這一要求。

          例如,在制造用于加工模具型腔的成型銑刀時,HS18 - 1 - 1 - 5高速鋼制造的銑刀能夠jingque地加工出所需的型腔形狀,并且在加工過程中,銑刀的刃口不易磨損,保證了加工精度。

          (二)模具制造

          小型精密模具

          在制造小型精密模具,如小型注塑模具、小型沖壓模具等方面,HS18 - 1 - 1 - 5高速鋼可以提供良好的尺寸穩定性和耐磨性。

          例如,在制造小型電子元件的注塑模具時,HS18 - 1 - 1 - 5高速鋼制造的模具能夠保證注塑件的尺寸精度在±0.05mm以內,并且模具的使用壽命較長,降低了模具的制造成本。

          磨損部位修復

          HS18 - 1 - 1 - 5高速鋼還可用于模具磨損部位的修復。其良好的焊接性能(在滿足一定焊接工藝條件下)和與模具基體相近的性能,使得它能夠有效地修復模具的磨損區域,恢復模具的使用功能。

          例如,對于一些因長期使用而出現刃口磨損的沖裁模具,可以采用HS18 - 1 - 1 - 5高速鋼進行焊接修復,修復后的模具能夠繼續正常工作。


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