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JIS标准KHA33钼钨系高速钢独特性质对加工性能的影响

更新时间
2025-01-25 07:00:00
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品牌
奔来金属
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详细介绍

# JIS标准KHA33钼钨系高速钢独特性质对加工性能的影响


## 一、合金元素组成相关性质

1. **高硬度与耐磨性**

   - **合金元素的强化作用**:

     - KHA33钼钨系高速钢含有钨(W)、钼(Mo)等合金元素,这些元素与碳(C)形成大量的碳化物,如WC、MoC等。这些碳化物具有极高的硬度,弥散分布在钢的基体中,使得KHA33高速钢具有很高的硬度(淬火回火后硬度可达HRC63 - 66)。在切削加工方面,这种高硬度对刀具的要求极高,需要使用硬质合金刀具或立方氮化硼(CBN)刀具才能有效切削。对于磨削加工,需要选择硬度高、粒度合适的砂轮,如刚玉砂轮。在锻造加工时,高硬度使得始锻温度和终锻温度需要严格控制,始锻温度一般在1050 - 1100°C,终锻温度不低于900°C,否则容易产生裂纹。

   - **耐磨性对加工的影响**:

     - 高硬度带来的良好耐磨性在切削加工中意味着刀具磨损较快。例如,在切削KHA33高速钢时,刀具的切削刃在与工件接触过程中,由于工件的耐磨性强,刀具的磨损速度比切削普通钢材要快很多。这就要求在加工过程中密切监测刀具磨损情况,及时更换刀具,以保证加工精度。

2. **红硬性(高温硬度)**

   - **高温下的硬度保持**:

     - KHA33高速钢中的钨和钼等元素提高了其红硬性。在高温环境下(如600°C左右时,硬度仍能保持在HRC50 - 55),这种红硬性在切削加工中,使得切削热对刀具的影响更为复杂。由于切削过程中产生的热量会使刀具温度升高,而KHA33高速钢在高温下仍保持较高硬度,这就要求刀具在高温下也能保持良好的切削性能。例如,在高速切削时,普通刀具可能因为无法承受高温下KHA33高速钢的硬度而迅速磨损,所以需要使用具有更好高温性能的刀具材料。


## 二、组织结构相关性质

1. **晶粒细化与韧性**

   - **合金元素对晶粒的影响**:

     - 钼等合金元素有助于细化KHA33高速钢的晶粒。细化后的晶粒使得钢具有一定的韧性。在切削加工中,尤其是在断续切削这种受到周期性冲击的情况下,这种韧性能够减少刀具的崩刃现象。例如,在铣削KHA33高速钢时,刀具在切入和切出工件时会受到冲击载荷,由于KHA33高速钢具有一定的韧性,刀具受到的冲击力相对更容易被材料内部结构所缓冲,从而延长了刀具的使用寿命。

   - **韧性与加工参数的关系**:

     - 因为具有一定的韧性,在锻造加工时,可以适当调整锻造变形量。例如,可以在一定范围内增加单次锻造变形量,但同时也要考虑到其高硬度的影响,避免因变形量过大而产生裂纹。


2. **组织不均匀性**

   - **成分偏析导致的组织不均匀**:

     - 在KHA33高速钢的生产过程中,可能会出现成分偏析现象,从而导致组织不均匀。这种组织不均匀性在切削加工时会影响加工表面质量。例如,在车削过程中,组织不均匀的区域切削力可能会发生变化,导致加工表面粗糙度不均匀。在锻造加工中,组织不均匀会影响材料的变形均匀性,容易在锻造过程中产生内部应力集中,增加裂纹产生的风险。


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