GPM A30粉末高速鋼在鋼印沖棒上之應用
粉末高速鋼為經由粉末冶金制程生產之高速鋼材料,其生產主要分為粉末鋼錠之制造及粉末鋼錠轉質加工。GPM為榮剛重工開發之粉末高速鋼自有品牌名稱,由于具有組織細致與均方向性(Isotropic)等特色,且具有均勻細致晶粒、極高的橫向破斷強度及耐磨耗特性,適宜下游業界于冷/熱鍛工模具、沖壓工具、切削工具及熱軋機導輪之應用。本文主要介紹GPM A30粉末高速鋼之制程簡介及其應用在軸承鋼印沖棒上之特色,經實務上線驗證,使用壽命可達傳統工具鋼5.5倍以上。
一、前言
高速鋼為鐵基合金含有約20%之易形成碳化物之合金元素,主要為工具材料,多應用于金屬切削、冷間成型工具及耐磨耗工件。高速鋼工具之使用,在于其經熱處理硬化后具高強度及高韌性基地組織中,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,但韌性也隨之下降。高速鋼碳化物粒度大小與分布之均勻性,也是決定高速鋼工具使用壽命好壞之重要要素。
高速鋼碳化物大小及分布狀況,主要取決于凝固時冷卻速度快慢。傳統高速鋼由均勻鋼液澆注成鑄錠時,其冷卻速度較慢(50-100 ℃/min.),導致局部區域形成嚴重偏析現象及較粗大之碳化物。為克服碳化物粗大化及偏析,高速鋼棒材由粉末制造的想法于焉產生。基本的想法在于當均勻之鋼液藉由高壓介質霧化(Atomizing)成鋼液滴,偏析區域僅局限于顆粒大小的粉末,隨著冷卻速度的提高,粉末顆粒變小,導致高速鋼粉末為均勻的化學成份及細小之碳化物組織。
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