模具鋼是我們加工生產(chǎn)需要的一種鋼,對于制造業(yè)來說是非常必要的。那么,模具鋼是如何發(fā)展至如今這樣的呢?下面就由東锜模具小編來為大家講一下模具鋼的發(fā)展史。
(1)合金鋼的問世
那么,用于模具的工模具鋼的發(fā)展又是怎樣的呢?在英國的謝菲爾德地區(qū),人們曾靜用坩堝煉鋼發(fā)制造出過工模具鋼,但都是碳素鋼,不過可將它們的含碳量按用途加以改變?,F(xiàn)在用作模具材料的工模具鋼中含有多種合金元素,駕馭合金元素的過程也就是工模具鋼發(fā)展的歷史。
歷史要追溯到發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的法拉第。1813年,英國對烏茲鋼格外重視,英國皇家研究所對其優(yōu)異性進(jìn)行了研究,目的在于開發(fā)出更加出色的刀具用鋼。受此委托的是邁克爾。法拉第。他從1818年到1823年從事合金鋼的研究,想通過合金鋼來再現(xiàn)烏茲鋼大馬士革刀上的花紋。據(jù)說他用20種元素及其組合調(diào)制了79種合金,并以凝固時的結(jié)晶化為要點(diǎn)進(jìn)行了研究,但尚未達(dá)到充分的結(jié)論就轉(zhuǎn)到了電磁學(xué)的研究。
(2)向?qū)嵱娩摰倪M(jìn)化
在此之后的大約有100年間,沒有新的合金鋼的研究成果問世。進(jìn)入20世紀(jì)后,法拉第被錳鋼發(fā)明者哈德菲德稱為“合金鋼的創(chuàng)始者”,受到了重新評價。在法拉第之后,經(jīng)過許多研究者的努力,鉻、鎢、鋯、鈮、釩、錳等合金元素相繼被發(fā)現(xiàn),幾種具有實(shí)用性的鋼種也前后得到開發(fā)。
后來到了1868年,羅伯特·墨希特發(fā)明了8%W合金鋼,被稱為墨希特鋼。這種剛加熱后只需放在空氣中冷卻即可硬化,也就是所謂的自硬鋼。后來證實(shí),真正起作用的實(shí)際上不是W而是Mn和Cr等其他元素。
通常所指的墨希特鋼是指2%C-2.5%Mn-7%W鋼,被認(rèn)為是更早的合金模具鋼。其后人們還開發(fā)出了以Cr代替部分Mn的Cr-W自硬鋼。
后來,人們對墨希特鋼及其他自硬鋼進(jìn)行了切削性能試驗(yàn)。美國的F·W·泰勒和M·懷特發(fā)現(xiàn)用高溫?zé)崽幚恚ù蟠蟾叱鐾ǔ4慊饻囟鹊母邷卮慊穑岣咂錈嵊残裕ǜ邷貢r的硬度)在尋找適用于該熱處理的合金鋼的過程中,終于發(fā)明了高速工具鋼(簡稱高速鋼)
高速工具鋼在1900年的巴黎世界博覽會上由伯利恒鋼鐵公司展出并獲得了極大的關(guān)注,這就是高速工具鋼誕生的過程。當(dāng)時高速工具鋼的組成為1.85%C-3.8%Cr-8%W。到了1910 年代表W系高速鋼主流的18-4-1系高速工具鋼(0.75%C-18%W-4%Cr-1%V)被研制成功。其后,又有改善熱硬性的Co添加剛問世。另外,由于W只是限于亞洲生產(chǎn)的戰(zhàn)略性物資,因此次世界大戰(zhàn)以后,美國鋼鐵學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)AISI M2鋼種得到普及并延續(xù)至今。
(3)近代工模具鋼的發(fā)展過程
自邁克爾·法拉第于1818年開始研究合金鋼起,到后來鎢系工模具鋼及至高速工模具鋼的誕生過程如前所訴。那么,現(xiàn)在所用的工模具鋼又是怎樣誕生的呢?
1900年初,含鎢低合金鋼曾被用于鋸條和絲錐等。這主要是通過形成微細(xì)碳化合物來增強(qiáng)耐磨性,以及利用晶粒細(xì)化效果而得到以實(shí)現(xiàn)的。
成為現(xiàn)今冷作模具鋼基礎(chǔ)的高碳-高鉻鋼也起源于哈德菲德對鋼中不同含鉻量影響的研究。1900年,英國謝菲爾德的庫恩里奇研制出了高鉻切削工具鋼。作為切削工具鋼,它的高溫強(qiáng)度雖然還未達(dá)到預(yù)期效果,但卻作為模具鋼得到了應(yīng)用。該技術(shù)從英國傳到了美國,在1920年前后,研究人員為提高這種剛的淬透性而添加了鉬(Mo),由此逐漸形成了現(xiàn)在的美國通用空冷模具鋼AISI A2。
熱作模具鋼的發(fā)展經(jīng)歷了從Cr-W系到Cr-W-V系再到Cr-Mo-V的演變。更初人們添加鎢是為了提高鋼的淬透性,但其實(shí)是同時添加的錳起了作用。
1920年前后,將高鎢系高速工具鋼中鎢(W)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減半的鋼種H21(0.3%C~3.4%Cr-9%W-0.5%V)成為了美國標(biāo)準(zhǔn)鋼種。不過,現(xiàn)在的JIS標(biāo)準(zhǔn)鋼種并沒有將其納入,更接近的鋼種是SKD4。
進(jìn)入20世紀(jì)30年代,Cr-Mo-V系的H11鋼、H13鋼及Cr-M-W系的H12鋼相繼被列入AISI標(biāo)準(zhǔn)。這些鋼種分別成為JIS的SKD6鋼、SKD61鋼、SKD62鋼的基礎(chǔ)。其中H11鋼還作為具有強(qiáng)韌性平衡的超強(qiáng)剛,應(yīng)用于飛機(jī)起落架的制作。
以上就是小編為大家分享的模具鋼的發(fā)展史,模具鋼經(jīng)過百余年的發(fā)展成就了如今在制造業(yè)的重要地位,但模具鋼的發(fā)展還未走到盡頭,隨著時代的發(fā)展模具鋼也會不斷進(jìn)步,東锜模具也將如此并一如既往的為客戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)
。本文部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),我們僅作為信息分享。本站僅提供信息存儲空間服務(wù),不擁有所有權(quán),不承擔(dān)相關(guān)法律責(zé)任。如發(fā)現(xiàn)本站有涉嫌抄襲侵權(quán)/違法違規(guī)的內(nèi)容,請發(fā)送郵件至tokaits@163.com舉報(bào),一經(jīng)查實(shí),本站將立刻刪除。