粉末冶金高速鋼（簡稱為粉末高速鋼）作為機(jī)械加工中切削、切割工具的主要用材擁有著五十多年的歷史,從采用大型中間鋼包的氣霧化-熱等靜壓的第一代粉末高速鋼到如今生產(chǎn)工藝多樣化、組元多樣化的第三代粉末高速鋼,粉末高速鋼逐漸完成了鋼液成分的優(yōu)化控制、霧化粉末性能的提升和各階段生產(chǎn)設(shè)備的改良與升級(jí);隨后科研工作者針對(duì)工業(yè)化的需求,延伸至對(duì)材料高合金甚至超合金化的探索,著重于獲得更佳的組織及性能;至此,更優(yōu)合金化方案及更高性能的粉末高速鋼層出不窮,也逐步發(fā)展成21世紀(jì)極具潛力與發(fā)展的刀具材料。本研究打破傳統(tǒng)熔煉、霧化等工藝對(duì)合金元素加入的限制,通過DFT直接制備工藝引入超高含量釩鈮進(jìn)行復(fù)合強(qiáng)化,并從材料制備和強(qiáng)化兩大關(guān)鍵過程進(jìn)行研究,包括超高合金的固相燒結(jié)致密化、釩鈮復(fù)合強(qiáng)化機(jī)理與成分優(yōu)化、超高合金粉末高速鋼強(qiáng)韌化等,逐步建立和完善超高合金粉末高速鋼的致密化機(jī)制、超高釩鈮的作用機(jī)理與限度以及超高合金粉末高速鋼的強(qiáng)韌化工藝。其次,為降低高合金粉末高速鋼的使用成本,提高材料利用率,研究嘗試采用熱壓輔助擴(kuò)散焊對(duì)ASP 60和W18Cr4V進(jìn)行焊接以減少生產(chǎn)中粉末高速鋼的使用量。文章主要結(jié)論如下:1.采用D... 

【文章來源】：湘潭大學(xué)湖南省

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

009-2017年中國刀具消費(fèi)額（億元）[1]

湘潭大學(xué)碩士學(xué)位論文2圖1-22007、2013年度四大主流刀具材料的市場占比[4-7]Fig.1-2Marketshareofthefourmajorcuttingtoolmaterialsin2007and2013[4-7]表1-1各類主流刀具材料性能[4-7]Table1-1Materialpropertiesofvariousmainstreamtools[4-7]表1-2四大主流刀具材料特點(diǎn)及應(yīng)用[4-7]Table1-2Featuresandapplicationsofthefourmajorcuttingtoolmaterials[4-7]

?金高速鋼消費(fèi)占比高達(dá)15%，而中國則不足0.3%。相較于我國自1996年突破億噸大關(guān)并連續(xù)24年產(chǎn)量保持世界前列的粗鋼產(chǎn)量[8-10]，我國特鋼（尤其是高性能、合金工具鋼、高合金工具鋼）仍處于初級(jí)階段，其產(chǎn)量、質(zhì)量與應(yīng)用都存在著巨大的鴻溝，然而特鋼作為工業(yè)化的基礎(chǔ)材料，其應(yīng)用遍布各個(gè)行業(yè)，也決定了一個(gè)國家的高端加工及制造業(yè)的發(fā)展高度。因此發(fā)展高性能、高合金高速鋼及粉末冶金高速鋼（以下簡稱為粉末高速鋼）以填補(bǔ)國產(chǎn)特鋼產(chǎn)量、特鋼質(zhì)量的空缺，并提升生產(chǎn)制造水平，是當(dāng)今“中國制造2025”國家戰(zhàn)略的重中之重。圖1-3中、美各類高速鋼消費(fèi)占比Fig.1-3Consumptionproportionofhigh-speedsteelinChinaandtheUnitedStates1.2高速鋼的發(fā)展歷史國際生產(chǎn)工程學(xué)會(huì)(CIRP)曾在報(bào)告中提出：“由于刀具材料的改進(jìn)，刀具的允許切削速度每隔十年幾乎提高一倍。”圖1-4為高速鋼的發(fā)展歷史，在這100年中，不斷有新的材料出現(xiàn)，原有的材料也不斷優(yōu)化。而對(duì)于高速鋼合金化方案的研究及生產(chǎn)設(shè)備及工藝的優(yōu)化升級(jí)卻是高速鋼發(fā)展亙古不變的主題。20世紀(jì)60年代后期，瑞典BSAMetalPowder公司宣布粉末冶金高速鋼制造工藝實(shí)驗(yàn)成功[11]，并在1965年于美國Cruciblesteels公司進(jìn)一步研發(fā)并形成小批量生產(chǎn)，但基于工藝及技術(shù)的不夠成熟[12]，以及推廣力度不足，其應(yīng)用價(jià)值直到20世紀(jì)70年代才逐漸被發(fā)現(xiàn)，隨后瑞典、美國、日本等國家采用氣霧化-熱等靜壓工藝形成具有產(chǎn)業(yè)化的粉末冶金高速鋼生產(chǎn)線。至此，粉末高速鋼的發(fā)展乘上了高速列車，從20世紀(jì)70~80年代，美國Cruciblesteels及瑞典Stora公司采用電渣重熔（ESR）工藝制備出超出普通熔煉高速鋼2倍使用性能的第一代粉末冶金高速鋼。緊接著，各大廠商通過對(duì)鋼液純凈度的優(yōu)化以及生產(chǎn)設(shè)備的改進(jìn)，于20世紀(jì)90年代形?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]M32粉末高速鋼旋轉(zhuǎn)鍛造及熱處理工藝研究[D]. 馮養(yǎng)巨.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[2]鋼管徑向摩擦焊接工藝研究[D]. 張春波.機(jī)械科學(xué)研究總院 2012
[3]回火工藝對(duì)W6Mo5Cr4V2高速鋼扭轉(zhuǎn)性能影響研究[D]. 倪曉臣.武漢理工大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3328041