一、HS2 - 9 - 1高速钢的用途
(一)刀具制造
精密刀具
铣刀
在航空航天领域,用于加工精密的航空发动机零部件,如涡轮盘等。涡轮盘的材料通常为高温合金,硬度高且难加工。HS2 - 9 - 1高速钢铣刀能够在保证加工精度(尺寸精度可达±0.01mm)的前提下,有效地切削高温合金材料,满足航空航天零件对高性能和高可靠性的要求。
铰刀
在精密机械制造中,如制造高精度的液压阀部件,这些部件对孔的尺寸精度和表面光洁度要求极高(孔径精度在±0.005mm以内,表面粗糙度Ra达到0.1μm以下)。HS2 - 9 - 1高速钢铰刀可以对经过预加工的孔进行精加工,由于其良好的切削刃保持性,能在铰削过程中确保孔的精度和光洁度。
复杂形状刀具
在模具制造行业,用于制造形状复杂的刀具,如用于加工模具型腔的球头铣刀。模具型腔的形状复杂多样,HS2 - 9 - 1高速钢能够通过精密加工制成符合要求的球头铣刀,在加工过程中准确地铣削出模具型腔的曲面形状,并且由于其特性,能够在复杂的切削力作用下保持较好的稳定性。
德国HS2-9-1粉末高速钢为钨钼系通用型高速钢,易于热处理,较耐磨,热硬度及韧性较高,可磨削优良,密度较小,易于氧化脱碳。可制作钻头、铣刀、刀片、成形刀具、车削及剥削刀具、丝锥、板牙、锯条及各种冷冲模具等。
标准DIN EN4957-2000
HS2-9-1化学成分:
C:0.77~0.87
Mn:≤0.40
Si:≤0.70
S:≤0.030
P:≤0.030
Cr:3.50~4.50
Mo:8.00~9.00
V:1.00~1.14
W:1.40~2.00
(二)模具制造
压铸模具
在压铸模具的关键部件制造中,如压铸模的型芯和型腔。压铸过程中,模具要承受高温、高压和高速金属液的冲刷。HS2 - 9 - 1高速钢的高温性能和耐磨性能够保证型芯和型腔在长期的压铸生产(可能达到数千次压铸循环)中,保持形状和尺寸精度,从而确保压铸产品的质量,如在压铸铝合金汽车发动机缸体的压铸模具制造中应用广泛。
挤压模具
在金属挤压模具制造方面,对于挤压铜材、铝材等有色金属的挤压模具,HS2 - 9 - 1高速钢可用于制造模具的工作部件。在挤压过程中,模具要承受巨大的挤压力和摩擦力,HS2 - 9 - 1高速钢的高硬度和良好的韧性能够使模具在长期的挤压生产中,有效地抵抗变形和磨损,延长模具的使用寿命。
二、HS2 - 9 - 1高速钢的特性
(一)高硬度与耐磨性
硬度数值
HS2 - 9 - 1高速钢经过适当热处理后,硬度可达到HRC65 - 67。这种高硬度使其在切削和耐磨方面表现出色。例如,在切削硬度为HRC50 - 55的金属材料时,与硬度为HRC60 - 62的普通高速钢相比,HS2 - 9 - 1高速钢能够更快速地切入材料,并且切削刃的磨损速度明显更慢。
耐磨机制
HS2 - 9 - 1高速钢的微观结构中含有大量高硬度的碳化物相,这些碳化物均匀分布在基体中。在切削或耐磨过程中,这些碳化物就像微小的“硬质点”,承担着主要的耐磨任务,有效地抵抗材料的磨损,从而提高了刀具或模具的耐磨性能。
(二)良好的高温性能
高温硬度保持性
在高温环境下,HS2 - 9 - 1高速钢的硬度保持能力很强。当切削温度或模具工作温度升高到500 - 600°C时,其硬度的降低幅度相对较小。在高速切削加工或高温压铸、挤压等工作环境中,这一特性使得它能够持续保持良好的工作性能,而不像一些低高温性能的材料那样,随着温度升高而迅速变软,导致刀具磨损加剧或模具变形。
抗氧化性
HS2 - 9 - 1高速钢在高温环境下还具有一定的抗氧化性。在压铸或挤压高温金属材料时,模具表面会与高温空气和金属氧化物接触,HS2 - 9 - 1高速钢能够在一定程度上抵抗氧化,减少氧化皮的生成,从而保证模具的表面质量和尺寸精度。
(三)较好的韧性
抗冲击能力
尽管HS2 - 9 - 1高速钢硬度较高,但它也具备较好的韧性。在切削加工中,如铣削带有间断切削的零件(如带有键槽或孔的零件)时,刀具会受到周期性的冲击。HS2 - 9 - 1高速钢能够承受这些冲击而不会轻易断裂,保证了切削加工的顺利进行。
疲劳性能
HS2 - 9 - 1高速钢的韧性还体现在其良好的疲劳性能上。在长期反复受力的情况下,如在高速旋转的刀具或者长期承受挤压、压铸载荷的模具部件中,它能够有效地抵抗疲劳裂纹的产生和扩展,延长刀具或模具的使用寿命。