一、FAX38高速钢的特性
(一)高硬度
常温硬度
FAX38高速钢在常温下具有很高的硬度。这是由于其化学成分的合理配比,含有大量的碳(C)、钨(W)、钼(Mo)、铬(Cr)等合金元素。这些合金元素在钢的基体中形成了各种硬质相,如碳化物等。例如,钨和钼形成的碳化物硬度极高,能够显著提高钢的整体硬度。其硬度通常可以达到HRC63 - 66左右,这种高硬度使得它在切削加工中能够保持刀具刃口的锋利性,有效地抵抗工件材料对刀具的磨损。
日本越(NACHI)FAX38粉末高速钢标准JIS G4403
FAX38高耐磨性高韧性耐热高速工具钢,FAX38经粉末冶金工艺制造的含Co的高合金高速钢
FAX38化学成分:
C:1.23~1.33
Cr:3.80~4.50
Mo:4.70~5.30
W:5.70~6.70
V:2.70~3.20
Co:8.00~8.80
Mn:≤0.40
Si:≤0.45
P:≤0.03
S:≤0.03
FAX38退火硬度:<285HB
FAX38淬火回火硬度:65~68HRC
高温硬度
它还具有良好的高温硬度保持性。在高速切削过程中,由于切削产生的热量会使刀具温度升高,一般的刀具材料在高温下硬度会急剧下降,从而导致刀具磨损加剧。然而,FAX38高速钢中的合金元素能够在高温下形成稳定的二次硬化相。例如,在500 - 600°C的高温环境下,其硬度仍然能够保持在较高水平(HRC55 - 60左右),这使得它可以在高速切削条件下长时间稳定工作。
(二)耐磨性好
微观结构的影响
从微观结构上看,FAX38高速钢中的碳化物分布均匀且细小。这些碳化物在切削过程中能够起到耐磨质点的作用。当刀具与工件材料发生摩擦时,碳化物能够承受较大的摩擦力而不易被磨损掉。例如,在切削硬度较高的合金钢或铸铁时,其均匀分布的碳化物能够有效地抵抗工件材料中的硬质点对刀具表面的刮擦,从而减少刀具的磨损量,延长刀具的使用寿命。
与其他材料对比
与普通碳素钢刀具相比,FAX38高速钢刀具的耐磨性要高出数倍。在相同的切削条件下,普通碳素钢刀具可能在切削几百米的工件长度后就会出现明显的磨损,而FAX38高速钢刀具可以切削数千米甚至更多的工件长度后才需要更换或刃磨。
(三)红硬性高
红硬性的概念
红硬性是指材料在高温下保持高硬度的能力。FAX38高速钢的红硬性高,这得益于其合金元素的作用。合金元素在高温下能够阻止晶粒长大,并且通过形成特殊的合金碳化物来提高钢的硬度。例如,铬元素可以提高钢的抗氧化性和热稳定性,在高温下形成的铬的碳化物能够增强钢的硬度和耐磨性。
实际应用中的体现
在高速切削加工中,由于切削速度快,产生的热量多,刀具温度容易升高。FAX38高速钢的高红硬性使得它在高温下仍能保持良好的切削性能。比如在对钛合金等难加工材料进行高速切削时,普通刀具可能因为红硬性不足而迅速软化,无法正常切削,而FAX38高速钢刀具则可以胜任。
二、FAX38高速钢的用途
(一)切削刀具制造
车刀
在车削加工中,FAX38高速钢被广泛用于制造车刀。车削加工是机械加工中基本的加工方法之一,用于加工各种回转体零件,如轴类、盘类零件等。由于车削加工的切削速度较高,对刀具的硬度、耐磨性和红硬性要求较高。FAX38高速钢制造的车刀能够有效地切削各种金属材料,包括普通碳素钢、合金钢、不锈钢等。例如,在加工直径为50mm的45号钢轴类零件时,使用FAX38高速钢车刀可以采用较高的切削速度(如300 - 500m/min),并且能够保证加工精度和表面质量。
铣刀
铣刀是用于铣削加工的刀具,铣削加工可以对平面、沟槽、齿轮等进行加工。FAX38高速钢制造的铣刀能够适应不同的铣削方式,如端铣、周铣等。在加工铝合金零件的平面时,FAX38高速钢铣刀可以采用较高的进给量和切削深度,由于其良好的耐磨性,能够在长时间的铣削过程中保持刃口的锋利度,从而提高加工效率和加工质量。
钻头
钻头是用于钻孔的刀具。FAX38高速钢制造的钻头在钻削加工中表现出色。无论是钻削普通碳素钢还是硬度较高的合金钢,它都能很好地适应。例如,在钻削厚度为20mm的30CrMnSi合金钢板材时,FAX38高速钢钻头能够保持较高的钻削速度(如100 - 150m/min),并且钻头的磨损较小,钻出的孔精度较高,孔壁粗糙度较好。
(二)模具制造
冷作模具
在冷作模具制造方面,FAX38高速钢可用于制造冲裁模、拉深模等。冷作模具在工作过程中主要承受冲击力和摩擦力。FAX38高速钢的高硬度和良好的耐磨性能够保证模具在冲压或拉深过程中保持形状精度,并且能够承受大量的冲压或拉深次数而不易磨损。例如,在制造汽车零部件的冲裁模时,使用FAX38高速钢制造的冲裁模可以冲压数万次甚至数十万次而无需更换,大大提高了生产效率和降低了模具成本。
热作模具
对于热作模具,如压铸模、热锻模等,FAX38高速钢也有一定的应用。虽然热作模具主要考虑的是材料的热疲劳性能、高温强度等,但FAX38高速钢的高红硬性和一定的耐热性在一些情况下也能满足要求。例如,在小型压铸模制造中,FAX38高速钢可以在一定程度上替代传统的热作模具钢,降低模具成本的同时,还能保证一定的使用寿命。
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