粉末冶金刃具的热处理及实例分析

1.刃具用钢结硬质合金的热处理

钢结硬质合金是一种性能界于高速钢和硬质合金之间的新兴刃具材料，被称为可切削加工、可锻造、可接受热处理的硬质合金。既有一般硬质合金的耐磨性、刚性和热硬性，又有高速钢那样较好的韧性和可加工工艺性。用其制作刃具适合切削粘性大的非铁金属及其合金、耐热合金和不锈钢等材料。

（1）刃具用的钢结硬质合金成分 制作刃具的钢结硬质合金以不同比例的碳化钛和碳化钨为硬质相，粘结相为高速钢和合金工具钢。

（2）钢结硬质合金的热处理 表2-68～表2-71所示典型高速钢钢结硬质合金不同热处理状态的组织特征以及典型高速钢钢结硬质合金的物理和力学性能。

表2-68 用不同硬质相与高速钢制备的钢结硬质合金的性能变化

表2-69 典型合金工具钢钢结硬质合金不同热处理状态的组织特征

①<300℃回火态，回火马氏体；450℃回火态，托氏体；600℃回火态，索氏体。

表2-70 典型高速钢钢结硬质合金不同热处理状态的组织特征

表2-71 典型高速钢钢结硬质合金的物理和力学性能

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2.粉末高速钢的热处理

由于粉末高速钢是由非常细小颗粒压制而成的，其碳化物颗粒均匀细小，因此克服了冶炼高速钢碳化物偏析带来的一系列缺点，同时也成就了冶炼方法不可能制造的新成分高速钢。

粉末高速钢与冶炼方法制成的高速钢相比，不仅其力学性能、工艺性能等大大改善，而且克服了普通高速钢的锻造困难及热处理过程容易过热、开裂、变形等缺点。目前，生产粉末高速钢厂家主要分布在瑞典、美国、日本和奥地利等国家。

（1）粉末高速钢的成分 粉末高速钢的牌号和化学成分如表2-72所示。

表2-72 粉末高速钢牌号及其化学成分

（续）

（2）粉末高速钢的热处理 由于粉末高速钢碳化物均匀细小，所以加热时奥氏体化十分均匀，回火时二次硬化更充分，因此热处理效果要好得多。一般进行两次或三次回火，但也有的牌号粉末高速钢回火温度进行了调整，如奥地利的S390PM粉末高速钢采用500℃回火等。表2-73所示为日本粉末高速钢的淬火和回火工艺规范。

表2-73 日本粉末高速钢的淬火和回火工艺规范