BOHLER S393高速钢的用途及特性
奥地利百禄BOHLER S393粉末冶金高速钢
BOHLER S393采用MICROCLEAN技术生产,能够可靠用于薄片切削及冷加工钢材等多种应用环境。
BOHLERS393性能特点:采用粉末冶金工艺生产的高速钢,具有良好热硬度、耐压强度与耐磨性。PM技术也令该材料具有超强刚性与机械加工性,如良好的磨削性。
BOHLER S393化学成分:
C:1.55
Cr:4.40
V:4.90
W:12.40
Co:5.00
一、特性
(一)化学成分与硬度
化学成分影响
BOHLERS393高速钢包含多种合金元素,如钨(W)、钼(Mo)、钒(V)、铬(Cr)等,含有适量的碳(C)。钨和钼元素是形成硬质碳化物的关键元素,它们有助于提高钢的硬度和耐磨性。钒元素形成的碳化钒(VC)可以细化晶粒,增强钢的硬度和韧性。铬元素在提高硬度的也能增强钢的抗氧化性和耐腐蚀性。这些合金元素与碳的合理配比,经过适当热处理后,S393高速钢的硬度可达到较高水平,例如HRC64- 66左右。
与其他高速钢对比
与一些传统高速钢(如M2高速钢)相比,S393高速钢在硬度和耐磨性方面表现更优。M2高速钢的硬度通常在HRC60 -62左右。在切削相同硬度的材料时,S393高速钢刀具的刃口能保持更锋利的状态,磨损相对更慢。例如,在切削硬度为HRC60的合金钢时,S393高速钢刀具的刃口磨损量在经过一定切削量后明显少于M2高速钢刀具。
(二)耐磨性
耐磨原理
S393高速钢的耐磨性主要得益于其内部均匀分布的硬质碳化物。这些碳化物硬度远高于基体,在刀具与工件的摩擦过程中,硬质碳化物承受大部分的摩擦力,有效地保护基体,减少基体的磨损。由于其微观结构的稳定性,在长期的摩擦过程中不易发生剥落等现象。
实际耐磨表现
在磨削加工中,S393高速钢制成的砂轮修整工具表现出良好的耐磨性能。当用于修整硬度较高的砂轮(如CBN砂轮)时,与普通高速钢修整工具相比,S393高速钢修整工具的使用寿命更长。例如,在连续修整8个相同规格的CBN砂轮后,普通高速钢修整工具可能已经出现明显的磨损,而S393高速钢修整工具还能继续有效地进行修整工作。
(三)红硬性
红硬性的表现
BOHLER S393高速钢具有较好的红硬性。在高温环境下,当温度达到650 -700°C时,其硬度仍然能够保持在HRC59 -61左右。这使得它在高速切削或长时间切削高硬度材料时,切削区域产生大量热量,也不会迅速软化,从而能够保持较好的切削性能。
对高速切削的意义
在高速车削硬度为HRC60 -62的淬火钢时,S393高速钢车刀凭借其红硬性,可以采用较高的切削速度。这不仅提高了车削效率,由于在高温下硬度保持较好,能够保证车削的尺寸精度和表面光洁度。红硬性较差的车刀在高速车削这种淬火钢时,会因为刀具软化而导致切削力增大、切削精度降低以及表面粗糙度增加等问题。
(四)韧性
韧性的微观结构依据
S393高速钢的微观结构中,合金元素的合理配比使得碳化物与基体之间有较好的结合。通过优化的热处理工艺,可以使碳化物均匀分布,在受到冲击载荷时,这种结构能够有效地将能量在碳化物和基体之间传递和分散,避免应力集中,从而赋予材料一定的韧性。
在加工中的体现
在铣削加工中,当铣削含有硬质点的高硬度材料(如含有硬质合金颗粒的金属基复合材料)时,S393高速钢铣刀能够承受铣削过程中的冲击力而不容易折断。它可以稳定地铣削这种复杂材料,保证铣削加工的顺利进行。
(五)可加工性
加工工艺适应性
BOHLER S393高速钢可进行锻造、轧制、切削加工和热处理等操作。
加工注意事项
在锻造过程中,需要严格控制锻造温度范围。由于其合金元素含量较高,始锻温度过高可能导致钢材过热,内部组织粗大,影响性能;终锻温度过低则可能产生裂纹等缺陷。在切削加工时,由于其较高的硬度,需要选择合适的超硬刀具(如立方氮化硼刀具)进行加工,并且要谨慎调整切削参数,如降低切削速度、减小进给量和切削深度等,以避免刀具过度磨损或工件表面质量下降。在热处理过程中,必须按照规定的工艺参数进行操作,以确保获得理想的性能。
二、用途
(一)刀具制造
高硬度材料加工刀具
S393高速钢主要用于制造加工高硬度材料的刀具。例如,在加工淬火钢、高温合金等材料时,S393高速钢刀具能够有效地切入材料并去除材料。由于其高硬度、耐磨性和红硬性,在加工这些高硬度材料时,能够保持较好的切削刃形状,提高加工精度和效率。
精密刀具制造
在精密加工领域,S393高速钢可用于制造精密刀具,如微型铣刀、微型钻头等。其硬度和韧性的良好结合,使得这些精密刀具在加工微小零件时能够保证尺寸精度和表面质量。例如,在加工电子设备中的微小金属零件时,S393高速钢制成的微型铣刀能够jingque地铣削出所需的形状。
(二)模具制造
高硬度模具制造
在制造高硬度模具方面,S393高速钢可用于制造模具的关键部件,如注塑模具中的型芯和型腔。由于其高硬度和耐磨性,能够保证模具在长期使用过程中保持高精度的形状和尺寸,从而提高注塑产品的质量。在制造光学镜片的注塑模具时,S393高速钢制成的模具部件能够jingque地成型镜片的形状,确保镜片的光学性能。
复杂形状模具制造
由于其良好的可加工性和韧性,S393高速钢也可用于制造复杂形状的模具。在制造具有复杂内部结构的压铸模具时,S393高速钢能够通过各种加工工艺(如电火花加工、数控铣削等)制成所需的形状,并且在使用过程中能够承受较高的压力和磨损。