粉末冶金高速鋼(PMHSS)的主要特點(diǎn)是通過(guò)采用粉末冶金工藝,從材質(zhì)上根本性地解決了普通鑄鍛高速鋼的碳化物偏析,晶粒粗大等問(wèn)題,而且可以在鋼中添加大量合金元素。因此,材料強(qiáng)韌性極大提高,顯著提高了刀具的性能和使用壽命,非常適合用于切削沖擊大和金屬切除率高的加工場(chǎng)合(如撓曲切削、斷續(xù)切削等)。粉末冶金高速鋼生產(chǎn)始于20世紀(jì)70年代,美國(guó)Crucible廠和瑞典Stora廠(現(xiàn)屬法國(guó)Erasteel公司)相繼投人工業(yè)性生產(chǎn),產(chǎn)業(yè)技術(shù)一直由國(guó)外壟斷。我國(guó)鋼鐵研究總院因軍工需求亦對(duì)粉末冶金高速鋼制備技術(shù)進(jìn)行了研究,但是因市場(chǎng)和成本等因素的困擾,粉末冶金高速鋼的研制和生產(chǎn)一度停頓,本課題是在此基礎(chǔ)上針對(duì)粉末冶金高速鋼產(chǎn)業(yè)化技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)的。
粉末冶金高速鋼是高性能超硬刀具材料體系中的重要組成部分,是國(guó)外生產(chǎn)高性能、大尺寸、形狀復(fù)雜刃具的首選材料,特別是在切齒刀具、拉刀和各類銑刀等大尺寸、精密復(fù)雜刀具制造中占有明顯優(yōu)勢(shì)。“十二五”期間,隨著《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》的出臺(tái),以及我國(guó)汽車工業(yè)、飛機(jī)制造業(yè)、電力汽輪機(jī)、高速鐵路和大型石化裝備等領(lǐng)域的快速發(fā)展,將進(jìn)一步促使我國(guó)高端裝備和制造技術(shù)向著高速、高效、復(fù)合、智能和環(huán)保的方向發(fā)展。在加工制造方面不僅需要大型的、整體性復(fù)雜形狀的刀具,而且日益增多的難加工特種材料,對(duì)刀具材料的硬度、抗彎強(qiáng)度、沖擊性能等也提出了愈來(lái)愈高的要求。因此,開(kāi)發(fā)粉末冶金高速鋼不僅是工具材料的進(jìn)步和我國(guó)粉末冶金技術(shù)綜合實(shí)力的體現(xiàn),而且已經(jīng)成為振興我國(guó)裝備制造業(yè)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵技術(shù)之一。
目前,世界粉末高速鋼生產(chǎn)主要集中在7家企業(yè),總產(chǎn)能約2.2萬(wàn)噸左右。粉末冶金高速鋼已占高速鋼年產(chǎn)量的10%以上,美國(guó)應(yīng)用粉末冶金高速鋼比例超過(guò)15%。未來(lái)5年,我國(guó)對(duì)粉末冶金高速鋼材料及制品的市場(chǎng)需求總量,加上出口額可達(dá)1500~2000噸左右。