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2004年粉末冶金高速鋼的產量及應用

發布日期：2006/4/6 作者：吳元昌來源:《粉末冶金工業》

瑞典粉末技術公司的Olle Grinder先生于2005年高速鋼論壇上發表論文“粉末冶金生產和在高速鋼(HSS)上的應用”，現摘編其有關粉末冶金高速鋼(PM HSS)在2004年的產量部分，以揭示該鋼*近的發展態勢。

1．用不同粉末冶金方法生產的PM鋼制品及PM HSS和PM工具鋼制品的2004年估計產量(表1)

表1 2004年全世界PM HSS產量

No	不同的生產方法	PM鋼制品重量/t	PM HSS和PM工具鋼重量/t	PM HSS與PM工具鋼的比/％	PM HSS產量 /t
1	HIP（鋼坯＋近終形成品）	15000	13000	87	9750①
2	粉末鍛造	30000	-	-	-
3	壓制燒結	700000	3000	0.4	約3000
4	注射成形（MIM）	2500	25	1	25

①奧伯樂鋼廠資料，在PM HSS和工具鋼總量中，PM HSS約占總量的75％。

表1 No.1HIP(鋼坯和近終形成品)中，熱等靜壓(HIP)后的鋼坯需再經鍛、軋成鋼材；而HIP后接近成品形狀者指少量HIP后直接使用的鋼材，其中一個重要的部分為供制大直徑拉刀的中空PM HSS鋼材。

表1 No.3壓制燒結，是指用HSS粉末加石墨和潤滑劑混勻后在一個封閉模具中壓制成制品毛坯，在真空或保護氣氛下燒結。燒結溫度略高于鋼的固相線，是在固體－液體的兩相區進行的燒結。為獲得*佳的制品性能，燒結溫度只有幾度(℃)區間，才能得到無空洞(或接近無空洞)的金相組織。此工藝方法現已用于工業性大量生產PM HSS閥座嵌塊(Valve seat insert)，應用于小轎車的發動機上，而在刀具上應有很有限。盡管生產低價近終形成品刀具毛坯是原來的研究目標，但Grinder先生將小轎車發動機的PM HSS閥門座嵌塊稱為PM HSS的主導產品。

表1 NO.4注射成形(PIM或MIM)，是將高速鋼粉末壓注入模具。主要用于生產尺寸小、形狀復雜的耐磨零件。在零件燒結時碳含量不易控制，但現已解決。

此外，在日本還有少量的PM HSS棒材，是用惰性氣體霧化的HSS粉末，裝包套后進行熱擠壓法生產的。

2．不同方法生產的PM HSS制品的應用領域

表一中各種PM HSS生產方法各有特色，它們可以很好地相互補充，而各自有其應用的技術－經濟可行領域。在工業上現生產的PM HSS制品重量從0．5 g到2 000 kg，例如用HIP生產的PM HSS鋼坯和近終形成品部件(NNS near net shape)，其重量約為20—2000kg，其批量從單件到幾千件。

3.近年PM HSS和PM工具鋼產量無大幅度增長。

盡管此行業近年投入了大量資金，對現有設備進行了技術改造和增加了生產能力，同時新增加了一個新的生產廠——奧伯樂特殊鋼廠PM生產分廠；在產品上也有好幾個新的高性能PM HSS和PM工具鋼鋼種開發成功并為市場所接受，但近幾年PM HSS和PM工具鋼的產量增長緩慢。

由于PM HSS的力學性能和功能有很大的改進，而且新的高合金高性能PM HSS，如ASP2080等，能應用于某一定的領域，使PM HSS和PM工具鋼制造的終端產品，如切削刀具，冷作或熱作成形工具的工作壽命顯著提高，因此PM HSS現已穩定地應用于某些高要求的領域，有的已達到很高的比例。根據高速鋼論壇統計的報告，PM HSS在下列刀具品種上的應用比例為：麻花鉆1％，絲錐10％，立銑刀20％，拉刀50％，齒輪刀具70％。

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