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2004年粉末冶金高速鋼的產(chǎn)量及應(yīng)用

發(fā)布日期：2006-4-6 作者：吳元昌來(lái)源:《粉末冶金工業(yè)》

瑞典粉末技術(shù)公司的Olle Grinder先生于2005年高速鋼論壇上發(fā)表論文“粉末冶金生產(chǎn)和在高速鋼(HSS)上的應(yīng)用”，現(xiàn)摘編其有關(guān)粉末冶金高速鋼(PM HSS)在2004年的產(chǎn)量部分，以揭示該鋼*近的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

1．用不同粉末冶金方法生產(chǎn)的PM鋼制品及PM HSS和PM工具鋼制品的2004年估計(jì)產(chǎn)量(表1)

表1 2004年全世界PM HSS產(chǎn)量

No	不同的生產(chǎn)方法	PM鋼制品重量/t	PM HSS和PM工具鋼重量/t	PM HSS與PM工具鋼的比/％	PM HSS產(chǎn)量 /t
1	HIP（鋼坯＋近終形成品）	15000	13000	87	9750①
2	粉末鍛造	30000	-	-	-
3	壓制燒結(jié)	700000	3000	0.4	約3000
4	注射成形（MIM）	2500	25	1	25

①奧伯樂(lè)鋼廠資料，在PM HSS和工具鋼總量中，PM HSS約占總量的75％。

表1 No.1HIP(鋼坯和近終形成品)中，熱等靜壓(HIP)后的鋼坯需再經(jīng)鍛、軋成鋼材；而HIP后接近成品形狀者指少量HIP后直接使用的鋼材，其中一個(gè)重要的部分為供制大直徑拉刀的中空PM HSS鋼材。

表1 No.3壓制燒結(jié)，是指用HSS粉末加石墨和潤(rùn)滑劑混勻后在一個(gè)封閉模具中壓制成制品毛坯，在真空或保護(hù)氣氛下燒結(jié)。燒結(jié)溫度略高于鋼的固相線，是在固體－液體的兩相區(qū)進(jìn)行的燒結(jié)。為獲得*佳的制品性能，燒結(jié)溫度只有幾度(℃)區(qū)間，才能得到無(wú)空洞(或接近無(wú)空洞)的金相組織。此工藝方法現(xiàn)已用于工業(yè)性大量生產(chǎn)PM HSS閥座嵌塊(Valve seat insert)，應(yīng)用于小轎車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)上，而在刀具上應(yīng)有很有限。盡管生產(chǎn)低價(jià)近終形成品刀具毛坯是原來(lái)的研究目標(biāo)，但Grinder先生將小轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的PM HSS閥門(mén)座嵌塊稱為PM HSS的主導(dǎo)產(chǎn)品。

表1 NO.4注射成形(PIM或MIM)，是將高速鋼粉末壓注入模具。主要用于生產(chǎn)尺寸小、形狀復(fù)雜的耐磨零件。在零件燒結(jié)時(shí)碳含量不易控制，但現(xiàn)已解決。

此外，在日本還有少量的PM HSS棒材，是用惰性氣體霧化的HSS粉末，裝包套后進(jìn)行熱擠壓法生產(chǎn)的。

2．不同方法生產(chǎn)的PM HSS制品的應(yīng)用領(lǐng)域

表一中各種PM HSS生產(chǎn)方法各有特色，它們可以很好地相互補(bǔ)充，而各自有其應(yīng)用的技術(shù)－經(jīng)濟(jì)可行領(lǐng)域。在工業(yè)上現(xiàn)生產(chǎn)的PM HSS制品重量從0．5 g到2 000 kg，例如用HIP生產(chǎn)的PM HSS鋼坯和近終形成品部件(NNS near net shape)，其重量約為20—2000kg，其批量從單件到幾千件。

3.近年P(guān)M HSS和PM工具鋼產(chǎn)量無(wú)大幅度增長(zhǎng)。

盡管此行業(yè)近年投入了大量資金，對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行了技術(shù)改造和增加了生產(chǎn)能力，同時(shí)新增加了一個(gè)新的生產(chǎn)廠——奧伯樂(lè)特殊鋼廠PM生產(chǎn)分廠；在產(chǎn)品上也有好幾個(gè)新的高性能PM HSS和PM工具鋼鋼種開(kāi)發(fā)成功并為市場(chǎng)所接受，但近幾年P(guān)M HSS和PM工具鋼的產(chǎn)量增長(zhǎng)緩慢。

由于PM HSS的力學(xué)性能和功能有很大的改進(jìn)，而且新的高合金高性能PM HSS，如ASP2080等，能應(yīng)用于某一定的領(lǐng)域，使PM HSS和PM工具鋼制造的終端產(chǎn)品，如切削刀具，冷作或熱作成形工具的工作壽命顯著提高，因此PM HSS現(xiàn)已穩(wěn)定地應(yīng)用于某些高要求的領(lǐng)域，有的已達(dá)到很高的比例。根據(jù)高速鋼論壇統(tǒng)計(jì)的報(bào)告，PM HSS在下列刀具品種上的應(yīng)用比例為：麻花鉆1％，絲錐10％，立銑刀20％，拉刀50％，齒輪刀具70％。

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