概述：傳統(tǒng)鑄造高速鋼的工藝簡單、成本低。但由于其凝固速度緩慢，在結(jié)晶前形成大量碳和合金元素的偏析，從而形成晶間碳化物網(wǎng)。而為了消除碳化物的不均勻分布，采用高溫反復鍛打或軋制使其破碎并均勻分布，而這種鍛造過程易造成開裂，且受到加工設備和鍛壓比的限制導致了高速鋼從鑄錠到最后成品，材料在整個過程中的利用率僅在24%-36%之間。
概述：電渣重熔技術是一種精煉冶金技術，它是一項重大的冶金技術進步，尤其是在改善高速鋼低倍組織和提高鋼材質(zhì)量方面效果顯著。它是一種結(jié)合鋼液二次精煉與定向凝固的一種綜合冶金鑄造過程，通過這種方法可以減少鋼液的硫磷含量，提高鋼液純凈度，改善鋼的低倍組織。由于電渣錠冷速較快，使得鋼中碳化物分布更加均勻，組織的改善也提高了高速鋼的熱塑性。 缺點：盡管有著種種進步和優(yōu)點，電渣重熔凝固速度依然偏低，晶粒依然較為粗大，碳化物尺寸分布依然不均勻，且其能耗高，生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生氟化物，對環(huán)境和人體危害較大。
概述：1965 年美國克魯斯伯 Crucible Steels 公司發(fā)明了粉末冶金法生產(chǎn)高速鋼，其生產(chǎn)工藝主要分為兩個步驟： 一、氣體霧化制粉，其基本原理是將熔融的高速鋼經(jīng)坩堝底部導流管限流后，以一定的流速流出，用高壓氬氣或純氮氣使之霧化成一定尺度分布的粉末。 二、粉末成型，經(jīng)篩分-預壓之后，在高溫（1100攝氏度）、高壓（100MPa）之下熱等靜壓固結(jié)、致密化成近終成型的毛坯或者先制備成鋼坯再經(jīng)過機加工成最后的形狀。這種工藝有效地解決了一般熔煉高速鋼時鑄錠產(chǎn)生粗大碳化物共晶偏析的問題，得到細小、均勻的結(jié)晶組織。 優(yōu)點： 粉末冶金高速鋼組織細小，其強度和韌性分別是熔煉高速鋼的 2 倍和 2. 5 ～ 3 倍;強度高熱處理尺寸穩(wěn)定性好，加工性能好、硬度高、耐磨性好。高溫熱硬度也比熔煉高速鋼提高 HRC1～ 2，物理機械性能高度各向同性，淬火變形小; 耐磨性能提高 20% ～ 30%；熱處理成品率高經(jīng)濟效益好；成形性好，在制備精密、復雜道具方面有很大的優(yōu)勢。
粉末冶金示意圖：
概述：噴射成型是由英國的Swansea大學教授A.Singer于1968年提出來的，并于1974年由R.Brooks等人成功將其應用于鍛造坯的生產(chǎn)，發(fā)展了著名的Osprey工藝，是利用快速凝固的方法制備高性能材料的先進技術。噴射成型高速鋼也屬于粉末冶金高速鋼，該技術消除了成分宏觀偏析問題，具有粉末冶金的組織特點。。
噴射成型示意圖：
金屬粉末噴射成型工藝流程為：金屬液霧化—液滴高速飛行—液滴與沉淀器或模具碰撞變形及凝固成型。即首先將粉末加熱成熔融的金屬液，然后進行氣體霧化；在氣體射流的作用下，液滴加速飛行并迅速冷卻；當高速飛行的液滴在沉淀器內(nèi)碰撞時，球形顆粒受沖擊作用而變成扁平狀，形成濺射片；通過沉淀器的冷卻作用顆粒迅速凝固，并在自熔性作用下積聚成型。
| |