GPM A30粉末高速钢在钢印冲棒上之应用
粉末高速钢为经由粉末冶金制程生产之高速钢材料,其生产主要分为粉末钢锭之制造及粉末钢锭转质加工。GPM为荣刚重工开发之粉末高速钢自有品牌名称,由于具有组织细致与均方向性(Isotropic)等特色,且具有均匀细致晶粒、极高的横向破断强度及耐磨耗特性,适宜下游业界于冷/热锻工模具、冲压工具、切削工具及热轧机导轮之应用。本文主要介绍GPM A30粉末高速钢之制程简介及其应用在轴承钢印冲棒上之特色,经实务上线验证,使用寿命可达传统工具钢5.5倍以上。
一、前言
高速钢为铁基合金含有约20%之易形成碳化物之合金元素,主要为工具材料,多应用于金属切削、冷间成型工具及耐磨耗工件。高速钢工具之使用,在于其经热处理硬化后具高强度及高韧性基地组织中,含有高量之耐磨耗碳化物。碳化物的含量越高,耐磨耗性愈好,但韧性也随之下降。高速钢碳化物粒度大小与分布之均匀性,也是决定高速钢工具使用寿命好坏之重要要素。
高速钢碳化物大小及分布状况,主要取决于凝固时冷却速度快慢。传统高速钢由均匀钢液浇注成铸锭时,其冷却速度较慢(50-100 ℃/min.),导致局部区域形成严重偏析现象及较粗大之碳化物。为克服碳化物粗大化及偏析,高速钢棒材由粉末制造的想法于焉产生。基本的想法在于当均匀之钢液藉由高压介质雾化(Atomizing)成钢液滴,偏析区域仅局限于颗粒大小的粉末,随着冷却速度的提高,粉末颗粒变小,导致高速钢粉末为均匀的化学成份及细小之碳化物组织。
由粉末冶金制程产制高速钢钢锭基本上有两种方法。一为冷均压制程(Cold Isostatic Pressing, CIP),将粉末于室温高压下压制成粗胚,再于真空炉烧结成高密度钢锭;另一为热
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