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盡管在刀具材料消耗中,高速鋼占有比例呈下降趨勢(shì),但高速鋼在螺紋刀具中卻占有優(yōu)勢(shì)。2007年各類刀具消耗額統(tǒng)計(jì)表明,高速鋼類刀具占38%,硬質(zhì)合金類刀具占62%,其中螺紋刀具占刀具總消耗額的18%,在螺紋刀具中,高速鋼材料占到95%。
高速鋼材料和刀具生產(chǎn)商都特別重視絲錐用高速鋼,紛紛加大絲錐用高速鋼的研發(fā)和應(yīng)用,除不斷改進(jìn)原有鋼號(hào)的品質(zhì)外,還推出了絲錐專用高速鋼,如國(guó)內(nèi)河冶科技的HYTM2和TV3鋼,法國(guó)Erasteel的GV3,日本Nachi的HMT12鋼。
山工牌絲錐柄部經(jīng)化學(xué)成分分析,平均含碳量為0.48%,含錳量為0.79%,其余Si、P、S為正常。由于碳、錳含量均為45鋼上限,導(dǎo)致Ms點(diǎn)降低,使鋼的淬裂傾向性增加。尤其是錳含量處于上限范圍,鋼的相變點(diǎn)Ac3、Ar3陡然下降。若按常規(guī)溫度淬火,奧氏體晶粒必然粗大,淬透性提高,很容易產(chǎn)生淬火裂紋。
另?yè)?jù)有關(guān)內(nèi)容介紹,含碳量在0.48%左右中碳鋼的Ac3、Ar3點(diǎn)存在著一個(gè)陡降的極小值,分別為750℃和720℃,若按常規(guī)工藝淬火,很可能造成材料過熱,以致淬火開裂。其次,淬火開裂與工件形狀有密切關(guān)系,工件上的缺口、棱角、尖角、溝槽和斷面急劇變化的部位都是淬火內(nèi)應(yīng)力集中的地方,是淬裂的危險(xiǎn)部位,而絲錐方尾出現(xiàn)裂紋的地方正是此種部位。
絲錐的尖角、棱角等部位在淬火劑中先被冷卻,得到馬氏體組織,而后冷卻的心部也形成馬氏體時(shí),體積膨脹,使尖角、棱角部位受到很大的拉應(yīng)力,且為三向體積應(yīng)力。加上應(yīng)力集中因素可使尖角、棱角部位的應(yīng)力達(dá)到平滑部位的10倍,極易產(chǎn)生裂紋。