高速鋼(HSS),是一種具有高硬度、高耐磨性和高耐熱性的工具鋼,又稱高速工具鋼或鋒鋼,俗稱白鋼。主要是用來(lái)制作金屬加工切削刀具、超硬材料刀具刀柄基體,隨著科學(xué)技術(shù)的飛躍發(fā)展,高速鋼的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,現(xiàn)在已多用來(lái)制作冷擠壓模具及冷墩壓模具、軋輥等零部件,而高速鋼材質(zhì)的車削加工需要用到超硬刀具,華菱針對(duì)高速鋼淬火后硬度很高的特性,研發(fā)有不同材質(zhì)刀具,BN-S20適合粗加工高速鋼,吃刀量大且耐磨性好,還能承受斷續(xù)切削,抗沖擊性能好;BN-H05,BN-H10,BN-H21適合精加工高速鋼,分別用于連續(xù)-中斷續(xù)-強(qiáng)斷續(xù)車削加工高速鋼。
紅硬性是高速鋼的最主要特征,表現(xiàn)在高速鋼在高速切削時(shí),即使溫度達(dá)到500℃,仍然能保持高的硬度,HRC在60以上。高速鋼材料中加入鎢(W)、鉬(Mo)、鈷(Co)可以改善其紅硬性,能提高高溫耐磨性。高速鋼的紅硬性在其作為刀具使用時(shí)是其有利條件,但是高速作為零部件材質(zhì)時(shí),這個(gè)特性就給車削加工帶來(lái)了很大難題,普通刀具車不動(dòng)這么高硬度的高速鋼材質(zhì),目前普遍使用立方氮化硼材質(zhì)的超硬刀具來(lái)進(jìn)行硬車加工高速鋼材質(zhì)。
國(guó)內(nèi)外常用高速鋼牌號(hào):
中國(guó) |
美國(guó) |
日本 |
德國(guó) |
W18Cr4V |
T1 |
SKH2 |
1.3355 |
W18Cr4VCo5 |
T4 |
SKH3 |
1.3255 |
W18Cr4V2Co8 |
T5 |
SKH4 |
1.3265 |
W12Cr4V5Co5 |
T15 |
SKH10 |
1.3202 |
W6Mo5Cr4V3Co8 |
M3:2+Co |
SKH40 |
1.3244 |
W2Mo8Cr4V |
M1 |
SKH50 |
1.3327 |
W6Mo5Cr4V2 |
M2 |
SKH51 |
1.3343 |
W6Mo5Cr4V3 W6Mo6Cr4V2 |
M3:1 |
SKH52 |
1.3350 |
CW6Mo5Cr4V3 |
M3:2 |
SKH53 |
1.3344 |
W6Mo5Cr4V4 |
M4 |
SKH54 |
1.3351 |
W6Mo5Cr4V2Co5 |
M35 |
SKH55 |
1.3243 |
W6Mo5Cr4V2Co8 |
M36 |
SKH56 |
1.3294 |
W10Mo4Cr4V3Co10 |
M48 |
SKH57 |
1.3207 |
W2Mo9Cr4V2 |
M7 |
SKH58 |
1.3348 |
W2Mo9Cr4VCo8 |
M42 |
SKH59 |
1.3247 |
隨著科學(xué)技術(shù)的飛躍發(fā)展,高速鋼的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,高速鋼材質(zhì)的典型零部件為軋輥、模具等,高速鋼軋輥是以高硬度、高紅硬性、較好耐磨性和淬透性的高速鋼作為軋輥工作層,用韌性能滿足要求的鍛鋼、鑄鋼或球鐵作為軋輥芯部材料,并將二者以冶金或套裝方式結(jié)合起來(lái)的高性能軋輥。從60年代開(kāi)始,日本以汽車、自行車工業(yè)為中心,試用高速鋼做模具取得成功,現(xiàn)在生產(chǎn)的高速鋼約有15%用于制造模具。
高速鋼淬火后的硬度很多,動(dòng)輒達(dá)到HRC65以上,用普通的合金刀具很難車削加工,使用陶瓷刀片車加工時(shí)不能帶有斷續(xù),切深較小,對(duì)刀具的磨損比較快,尤其是大型軋輥、模具的車削加工,就更難取得良好的加工效果。現(xiàn)在,華菱超硬刀具BN-S20牌號(hào)可以進(jìn)行粗車加工高速鋼材質(zhì),且刀具耐磨性和抗沖擊性能優(yōu),能承受斷續(xù)切削,對(duì)于淬火后高速鋼硬度HRC55以上,甚至HRC70度的鋼件均可進(jìn)行硬車加工,實(shí)現(xiàn)以車代磨。
BN-S20硬車加工高速鋼軋輥案例:
加工材料:高速鋼軋輥,
工件硬度:HSD90,
選用刀片:BN-S20 RCMX120700,
切削參數(shù):Fr=0.2mm/r,Vc=35m/min
加工效果:相比普通材質(zhì)CBN刀具,華菱BN-S20材質(zhì)刀具的單刃使用壽命是普通材質(zhì)CBN刀具的2倍以上,刀具失效形式正常磨損,而不是崩刀破損。
BN-H21強(qiáng)斷續(xù)硬車加工高速鋼案例:
加工工況:強(qiáng)斷續(xù)切削外圓,
加工材料:高耐磨粉末高速鋼,
工件硬度:HRC65,
選用刀片:BN-H21 CNGA120408,
切削參數(shù):ap=0.15mm,Fr=0.1mm/r,Vc=35-60m/min,濕切
加工效果:相比進(jìn)口某日系品牌PCBN刀具,華菱BN-H21材質(zhì)PCBN刀具已可以替代進(jìn)口刀具,使用壽命提高5倍以上,且在強(qiáng)斷續(xù)切削的加工工況下,刀具失效形式正常磨損,而不是崩刀破損。