美國COM粉末鋼和傳統冶金工藝的差異
熔爐斯伯(Crucible)又稱(chēng)"坩鍋鋼"公司,是北美地區最大的工具鋼生產(chǎn)商和供應商。該公司獨創(chuàng )著(zhù)名的CPM粉末冶金工具鋼工藝,產(chǎn)品享譽(yù)美國及歐洲,是國際公認的頂級工模具制造材料。
CPM即是Crucible Particle Metallurgy(粉末冶金工藝)的簡(jiǎn)稱(chēng)。早在1970年熔爐斯獨有的微粒治金技術(shù)(CPM)就已經(jīng)應用到商業(yè)生產(chǎn)中來(lái)制造高速工具鋼和其它高合金工具剛。這種新技術(shù)不但可以用來(lái)生產(chǎn)性能卓越的高級工具鋼,還可以生產(chǎn)傳統工藝無(wú)法生產(chǎn)的更高合金比的超級合金。在許多應用領(lǐng)域,CPM產(chǎn)品所帶來(lái)的利益大大超越了傳統的模鑄工具鋼。
傳統的制鋼工藝采用大電爐治煉,通常要經(jīng)過(guò)二次精煉,如AOD。精煉之后的鋼液經(jīng)過(guò)中間鋼包鑄入鋼錠模中成錠。
盡管鋼水中的元素分布是均勻的,但是由于在固化冷卻的過(guò)程中合金元素偏析的存在,導致產(chǎn)均勻的鑄造組織的生成。對于高速工具鋼和其它的高碳工具鋼,在鋼水的冷卻過(guò)程中,碳化物會(huì )在晶界析出形成粗大的網(wǎng)狀碳化物 。后續的加工過(guò)程就是致力使其破碎,細化組織結構。但是無(wú)法徹底的消除這種這種由于偏析造成的影響。合金元素的含量越高,偏析對最終產(chǎn)品的性能所產(chǎn)生的負面影響就越大。
所謂熔爐斯伯“微!敝谓鸸に嚕–PM)與傳統工藝相比獨到之處在于成錠過(guò)程,經(jīng)過(guò)精煉的鋼水通過(guò)一個(gè)噴嘴,高速氣體的沖擊使其霧化成為微小的球形液滴散落,快速冷卻形成微粒粉末,并在霧化塔底部收集起來(lái)。實(shí)質(zhì)上,可以將每一個(gè)微小的球狀粉末顆粒都是視為一個(gè)微小的鋼錠,由于冷卻速度極高,從而阻止了偏析的形成,所以每個(gè)粉末顆粒的經(jīng)學(xué)元素的分布是十分均勻的。細微的粉末顆粒尺寸和極高的冷卻速度,使沉演碳化物的尺寸非常細小。CPM鋼細微的碳化物在此后的加工過(guò)程中得持久地以保持,直至最終產(chǎn)品。
粉末微粒經(jīng)過(guò)篩分,置于包套中并抽真空和密封,然后在相等于鍛造溫度條件下進(jìn)行熱等靜壓壓制(HTP),使其成為完全致密、組織結構均勻、晶粒度細小的鋼錠,高碳鋼則呈現出極為均勻的碳化物分布狀態(tài)。盡管鋼錠是經(jīng)過(guò)熱等靜壓壓制成型的,完全可以同傳統鋼錠一樣采用鍛造,軋制等通用手段進(jìn)行加工。但是材料最終性能如韌性等的改善是巨大的.
回答:2007-4-27 9:58:40