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焼入れとは

【キーワード】変態点・焼入れ・適正焼入れ温度・冷却速度
鋼を硬化させるために、鋼を変態点以上の温度に保持した後に「急冷」する操作を「焼入れ」と言います。 英語ではハードニングHardening・クエンチハードニングQuench hardeningと称されます。クエンチやクエンチングと呼ばれることもあります。
炭 素を含有する工具鋼は急冷することにより鋼が硬化しますが、その冷却には水、油、熱浴、空気などを用い、それを静止したり撹拌したりして冷却速度を調節し ます。 金型ではさんでその伝導を利用して冷却する方法は、曲り取りを併用する焼入れとして利用する場合があります。(プレス焼入れ、金型焼入れと呼びま す)
必要とする急冷の度合いは鋼によって異なりますが、水冷ではなく油冷、油冷ではなく空冷というように、ゆっくりと冷やしても硬化する材料を「焼入れ性が良い」と言います。「空気焼入れ鋼」と言われるものは、空冷で硬化する、非常に焼入れ性が高いものです。
焼入れ性は、Mn(マンガン)・Cr(クロム)などの焼入れ性を高める合金元素量が影響しますが(こちらの 1-8図を参照)、規定の表面硬さや中心硬さが得られる最大直径を示すことでそれを表します。 カスタムナイフなど薄い品物に加工される場合には厚さや断 面がさほど大きくなく、近年は高級鋼が使用されているようですので、焼入れ性を気にしなければならないということはないでしょう。(日本刀などのように水 焼入れをしなければならない刃物類は、当社においてもそうですが、工業的な内容を超えていますので、一般熱処理をしている熱処理屋さんでは個別注文を受け てくれるところはほとんどないと思います)
焼入れのための加熱温度を「焼入れ温度」といい、鋼種によって適正温度が異なります。
適正な焼入れ温度は、硬さや組織判定によって規格化されるのが普通で、メーカーのカタログなどでそれが公表されています。

焼入れ設備

【キーワード】真空炉・ソルトバス・高速度鋼(ハイス)
最 近は高級鋼に対しては「真空炉」が使用される割合が増えています。多くの真空炉では冷却(焼入れ)する際に圧力の高い不活性な窒素ガスを炉中に多量に流し て冷却するタイプが多く(「加圧冷却」と呼ばれます) これによって酸化スケールなどが生成しない状態で冷却速度を高めて焼入れすることができます。 
近年、このタイプは油焼入れと同等の冷却能力を持っているとされますが、品物の曲りや風圧の影響を避けるために、冷却するためのガス量を制限することが多く、一般的には油冷ほど冷却速度が速くないと考えたほうがよいでしょう。
今後は、油の温度をコントロールして油冷をしたり、冷却過程をガス制御出来るものなど、この分野の性能が向上して、幅広い熱処理ができるようになることが期待されています。
小口のロットに対して当社がおすすめしているのは、「ソルトバス(熱浴)」といって、塩を溶かした槽を用いて加熱冷却する方法があります。
それに用いる熱処理剤(ソルト)は塩化カルシウムや炭酸カルシウムなどの中性塩を溶融させ、その中に品物を浸漬して処理する方法で、普通は加熱冷却の一連の操作は品物の肌荒れや変質を防ぐためにすべてソルトバスが用いられます。
これによって、加熱中の品物は空気と遮断されていて、ソルト自体もほとんど金属と反応しないために表面の変質もなく、また硬化する直前の温度域のソルト浴中に焼入れするために、焼き割れや焼曲りが少なく、ソルト冷却中の冷却速度も油冷に近いという特徴があります。 
ソルトバスを用いると、焼の入リ始める温度(Ms点といいます)の少し上で保持して恒温変態を利用する「マルクエンチ」と呼ぶ特殊な焼入れ方法ができるほか、オーステンパーと言われる熱浴ならではの温度冷却コントロールができる特徴があります。
1100℃ を超える温度で焼入される高速度鋼(ハイス:High speed steel)などは、永年にわたって「ソルトバス」で熱処理されてきましたが、近年では、仕上がった表面の色が金属光沢をして美しいことや熱処理のクリー ンさが買われて、真空炉を利用した熱処理に移行しています。 
真空炉はガス冷却が主流であり、このためにソルトバス焼入れに比べて冷却速度が小さ いので、少し大きな品物になると、硬さが規定値にあっても機械的性質が劣化するというケースがあったり、また、いろいろな品物を混載して一括に処理される ことも多く、個々の品物にあった品質が得られない熱処理がなされる場合があるようですので注意する必要があります。
高周波電源やレーザーを用いて表面を加熱する方法もありますが、工具鋼などの高合金鋼に対してはほとんど行われていないようですので、ここでは品物全体を加熱する方法を中心に説明しています。

 

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焼入れ時の変態「マルテンサイト変態」

【キーワード】金属組織・臨界冷却速度・半冷曲線・Ms・セメンタイト・質量効果・
        2次硬化・
鋼を焼入れした時に非常に硬くなります。その金属組織をみると、針状で細かい組織になっていて、非常に腐食しにくく、それを200℃程度に加熱すると、少し腐食しやすくなります。
こ れを、ドイツ人のマルテンスさんが「マルテンサイト」と名付けたようですが、腐食しにくいほうを「αマルテンサイト」、少し温度を上げて腐食しやすくなっ た組織を「βマルテンサイト(焼戻しマルテンサイト)」と区別しています。 焼入れしてから焼戻し(250℃程度以下)までの変化を、「マルテンサイトが 焼戻しマルテンサイトになることでねばさが増す」と覚えておいてください。(厳密な話はここでは取り上げませんが、以下に少しだけ専門的な話をします。)
焼入れ温度に加熱した状態は、面心立方晶ですが、αマルテンサイトは体心正方晶、βマルテンサイトは体心立方晶になっているようです。 (正方晶は、立方晶が伸びた[平たく言えば結晶の最小単位の形が正方形が長方形になった]ものと思ってください。)
結晶構造については、別図(解説も)でイメージだけを感じてください。
焼入れ温度に加熱した時には面心立方晶の「オーステナイト」が体心立方(正方)晶のマルテンサイトに変わると、体積が膨張し、硬さが非常に高くなります。
焼入れの際の冷却材は、(冷却能力の高い順から)水・油・ソルト・窒素ガス、空気などが用いられます。
鋼材の表面で焼が十分に入る最低の冷却速度を「臨界冷却速度」といい、硬化の深度と硬さの関係を「焼入れ性」として表現します。
焼 入れ性は鋼の化学成分や結晶粒度によってきまる性質で、ある成分の鋼をいろいろな冷却速度で冷却して、その時の組織と硬さの関係を示した「S曲線」や 「CCT曲線」と言われる線図から推定できますが、日立金属(株)では、実際の品物を焼入れをする場合の質量効果(mass effect マスエフェクト)との関係が実感されやすいように、「半冷曲線」という独自の表を作成して、中心まで硬さが得られる場合の直径などが視覚化できるように工夫されています。
マルテンサイトを焼戻し(一般には160℃~250℃程度)すると焼戻しマルテンサイトになって、硬さが若干低下し、ねばさ(強靭性)が増加します。 高硬度で使うナイフや工具などはこの状態で使用します。
もっと焼戻し温度を上げていくと次第に硬さが低下しますが、組織をみると、炭化物が析出する「共析反応」が進んでいると説明されます。焼入れ時の冷却速度が遅い場合の組織は、見た目は違いますが、同様の混合組織になっています。
ということで、焼入れの際にマルテンサイトに変わる速度より遅い速度で冷却されるとどうなるか・・・について考えます。
ここは、おおざっぱな説明となりますが、焼入れ性や炭化物を生成に関係する合金元素の量がどうかによって説明される内容が変わります。
合金元素が少ない場合には、冷却が遅いと冷却途中で炭化物が析出することで素地中の炭素量が減少して焼入れ硬さが低下します。 このために、一般には硬さや機械的性質も変化します。(つまり、冷却が遅いと性能が悪くなる場合が多いので、早く冷却するほうが良いと言えます)
合金量が多い場合でも、炭化物の生成を抑制することが必要なために、その温度域を早く冷やす必要がありますので、基本的には冷却速度が遅いのはダメといえます。 
し かし、問題は単純ではありません。 冷却過程では各部位の温度が異なっており、そこでいろいろな共析反応が連続的に起こっているのですから、残留オーステ ナイトが増減したり、炭化物組成が変わったり、曲がりが生じたり・・・というのを一義的に説明できません。 そしてまた、マルテンサイト量の増加は焼入れ 中の品物の温度が低下するにつれて増加するという「温度依存性」という性質があります。(焼きが入る温度以下に温度が下がっていくにしたがって「硬く」な る・・・というイメージでいいでしょう) このようなことが「熱処理の難しさ」「ノウハウ」「熱処理技術」につながっており、ただ連続的に冷却するだけで はダメだ…という話になっていくのですが、ここではこれ以上の詳しい説明はしません。
鋼を焼入れする場合には、マルテンサイト変態は温度の低下とともに進みます。それが生成し始める温度をMs(えむえす:スタートのS)温度といい、その生成が完了する温度をMf(えむえふ:フィニッシュのf)温度と言います。
も ちろんMf温度が常温以下の鋼も多いために、常温ではマルテンサイトにはならないオーステナイトが残ります。これを「残留オーステナイト」と言います。  オーステナイト系ステンレスと呼ばれるものには、Msてんが常温以下となって、マルテンサイト化しないために、それがひとつの特徴となって別の用途に用い られる鋼種もあります。
残留オーステナイトについては次項で説明しています。
また、CrやMoなどの炭化物をつくる元素が多いと、500℃以上の温度で再び硬くなります。これを2次硬化と言いますが、これらは、焼戻しの項で説明します。
(炭素工具鋼ではセメンタイト(Fe3Cの組成の炭化物)とフェライトと呼ばれる純鉄との混合組織に変化するのですが、ナイフなど、工具の熱処理には組織分類はあまり重要でありませんので、この程度にとどめます)
マ ルテンサイト変態は、先に説明したMs、Mfのような「温度依存」と、長時間Ms以下の温度にあれば変態する「時間依存」と、形状記憶合金などで「加工誘 起マルテンサイトの生成」で説明される「応力依存」などがあります。(ここではそれらには触れません。・・・・ちょっとしんどかったですか?)

なぜ硬くなる?

【キーワード】結晶粒・


別図(解説も)
をご覧ください。
そ こにある説明のほかに、マルテンサイトの結晶粒は針状となっていて、オーステナイト状態または、加熱前の状態よりも結晶粒径が小さいために「結晶粒微細 化」によっての強化が加わって硬さが上昇することや、無理やり体積変化を強いられるために「転位」などの格子欠陥ができることで「転位強化」が生じること のほか、さらに合金鋼であれば合金元素が固溶体として溶け込むことで「固溶強化」が働くし、拡散速度の大きい侵入型固溶元素である炭素やその他の元素が室 温以上のMs温度では、Msから室温までの冷却中に炭素の再配列や場合によっては炭化物の析出などが起こる(セルフテンパー:自己焼戻し)などによる「析 出強化」が働くとされています。

つまり ①固溶強化 ②転位強化 ③細粒強化 ④析出強化の4つの強化で硬くなると説明されていますが、一般には別図にある程度のおおまかなイメージだけでいいような感じがします。

炭 素鋼についてはいろいろな研究があるようですが、現在、広く用いられる工具鋼などの高合金鋼材については硬化理論を詳しく説明しているものをあまり見ませ ん。 しかし、超強力鋼などについては上記の硬化理論をもとに常に研究されていますので、興味のある方は別に学ばれるといいでしょう。

 

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来源:刀网

  摘要

   钛合金以其突出的性能优点,在国防工业和民用工业中应用广泛,特别是在航空领域的应用极为广泛。由于目前飞机上的钛合金零件多数是薄壁件,加工时工件去 除率相当大,而钛合金同时又是难加工材料,切削效率低,刀具磨损严重,用钛合金制成薄壁件在切削加工中易变形,因此钛合金的切削加工问题一直是航空业亟待 解决的难题。随着高速切削加工技术的推广应用,钛合金的高速切削加工近年来也成了国内外研究的热点。国内外对钛合金的切削加工方面做了许多研究,取得了一 定的进展,其中包括切削性能和表面完整性、刀具磨损和刀具寿命等。但是由于钛合金的难加工性,多数研究还停留在低速下。论文针对钛合金 Ti6A14V的高速加工,分别在切削力、表面质量、刀具损坏形态和损坏机理,以及刀具寿命四个方面进行了理论和实验研究,为钛合金加工提供合理的切削参 数,并为研制加工钛合金的新型刀具材料和提高刀具寿命提供思路。

  切削力是切削过程中重要的物理参数之一,它的大小直接影响到加工精度 和加工质量。表面粗糙度作为表面质量的一个衡量标准,它的大小间接反映了刀具在切削过程中的磨损、破损情况。论文针对PCBN刀具材料和钛合金 Ti6A14V工件材料的特点,采用单因素试验法,对切削力和已加工表面粗糙度进行研究,通过与其它刀具材料作对比,证明了PCBN在高速、低进给量、低 背吃刀量下切削钛合金可以得到较平稳的切削力和较低的工件已加工表面粗糙度。

  刀具损坏直接影响到刀具的使用寿命和已加工表面质量,在 实际生产中影响加工成本和加工效率。论文通过扫描电子显微镜(Scan Electron Microscopy,SEM)观察和能量分散光谱(Energy Dispersive X-ray Spectroscopy,EDS)扫描分析,对PCBN高速切削钛合金Ti6A14V时,刀具的损坏形态和损坏机理进行了研究,发现PCBN刀具损坏形 式是磨损和破损。刀具损坏机理主要是机械磨损、化学磨损和脆性破损。研究还证明了在不同的切削条件下,占主导地位的损坏机理有所不同,当切削用量处于低水 平或切削初期和中期时,以机械磨损为主,而随着切削用量的增加或是切削后期,切削热增加,化学磨损和脆性破损越来越突出。

  刀具寿命作 为高速切削加工技术的关键,成为国内外研究者研究的热点问题。论文主要采用对角正交回归试验法,求得刀具寿命的经验公式,并分析了切削用量对刀具寿命的影 响,即背吃刀量对刀具寿命的影响最大,其次是切削速度,进给量影响的最小。通过对刀具寿命的分析,阐述了刀具的磨损规律,即当进给量和背吃刀量都处于低水 平时,切削初期磨损快速增加;切削中期磨损平稳;切削后期磨损急剧增加。当进给量和背吃刀量都处于高水平时,刀具破损严重,刀具寿命很短,没有规律可循。

  关键词

        高速切削    钛合金Ti6A14V     切削力    表面质量     刀具寿命

  第1章绪论

   钛合金以其突出的性能优点,在国防工业和民用工业中应用广泛,特别是在航空领域的应用极为广泛。由于目前飞机上的钛合金零件多数是薄壁件,加工时工件去 除率相当大,而钛合金同时又是难加工材料,切削效率低,刀具磨损严重,用钛合金制成薄壁件在切削加工中易变形,因此钛合金的切削加工问题一直是航空业亟待 解决的难题,随着高速切削加工技术的推广应用,钛合金的高速切削加工近年来也成了国内外研究的热点问题。

  本章主要介绍课题研究背景和国内外研究现状及存在问题,以及介绍论文的研究方法和研究的主要内容。

  1.1钛合金的高速切削加工

  1.1.1钛合金的种类及应用

   钛有两种同素异构体,α钛和β钛,即在882.5℃以下为具有密排六方晶格的α钛,而在高于882.5℃直到熔点1668℃之间为具有体心立方晶格的β 钛。其中在882.5 0C存在α-β转变,因此882.5℃为α-β的转变温度简称β相变点。由于在钛中加入合金元素能提高其性能,因此为满足航空、航天等工业对材料机械性能 的要求,常将铝、锡、锆、钒、钼、锰、铁、铬、铜、硅等元素加入钛中,可得到不同类型的铁合金。

下载全文

PCBN高速切削钛合金实验研究

http://tech.86cut.com/techfiles/file/97cfff09-207e-494b-93e9-32c857b620ae.pdf

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喷射成形高温合金及其制备技术

 

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Bewise Inc. talaşlı imalat sanayinde en fazla kullanılan ve üç eksende (x,y,z) talaş kaldırabilen freze takımlarından olan Parmak Freze imalatçısıdır. Çok geniş ürün yelpazesine sahip olan firmanın başlıca ürünlerini Karbür Parmak Frezeler, Kalıpçı Frezeleri, Kaba Talaş Frezeleri, Konik Alın Frezeler, Köşe Radyüs Frezeler, İki Ağızlı Kısa ve Uzun Küresel Frezeler, İç Bükey Frezeler vb. şeklinde sıralayabiliriz.

BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт  www.tool-tool.com  для получения большей информации.

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来源:刀网

  摘要

   钛合金以其突出的性能优点,在国防工业和民用工业中应用广泛,特别是在航空领域的应用极为广泛。由于目前飞机上的钛合金零件多数是薄壁件,加工时工件去 除率相当大,而钛合金同时又是难加工材料,切削效率低,刀具磨损严重,用钛合金制成薄壁件在切削加工中易变形,因此钛合金的切削加工问题一直是航空业亟待 解决的难题。随着高速切削加工技术的推广应用,钛合金的高速切削加工近年来也成了国内外研究的热点。国内外对钛合金的切削加工方面做了许多研究,取得了一 定的进展,其中包括切削性能和表面完整性、刀具磨损和刀具寿命等。但是由于钛合金的难加工性,多数研究还停留在低速下。论文针对钛合金 Ti6A14V的高速加工,分别在切削力、表面质量、刀具损坏形态和损坏机理,以及刀具寿命四个方面进行了理论和实验研究,为钛合金加工提供合理的切削参 数,并为研制加工钛合金的新型刀具材料和提高刀具寿命提供思路。

  切削力是切削过程中重要的物理参数之一,它的大小直接影响到加工精度 和加工质量。表面粗糙度作为表面质量的一个衡量标准,它的大小间接反映了刀具在切削过程中的磨损、破损情况。论文针对PCBN刀具材料和钛合金 Ti6A14V工件材料的特点,采用单因素试验法,对切削力和已加工表面粗糙度进行研究,通过与其它刀具材料作对比,证明了PCBN在高速、低进给量、低 背吃刀量下切削钛合金可以得到较平稳的切削力和较低的工件已加工表面粗糙度。

  刀具损坏直接影响到刀具的使用寿命和已加工表面质量,在 实际生产中影响加工成本和加工效率。论文通过扫描电子显微镜(Scan Electron Microscopy,SEM)观察和能量分散光谱(Energy Dispersive X-ray Spectroscopy,EDS)扫描分析,对PCBN高速切削钛合金Ti6A14V时,刀具的损坏形态和损坏机理进行了研究,发现PCBN刀具损坏形 式是磨损和破损。刀具损坏机理主要是机械磨损、化学磨损和脆性破损。研究还证明了在不同的切削条件下,占主导地位的损坏机理有所不同,当切削用量处于低水 平或切削初期和中期时,以机械磨损为主,而随着切削用量的增加或是切削后期,切削热增加,化学磨损和脆性破损越来越突出。

  刀具寿命作 为高速切削加工技术的关键,成为国内外研究者研究的热点问题。论文主要采用对角正交回归试验法,求得刀具寿命的经验公式,并分析了切削用量对刀具寿命的影 响,即背吃刀量对刀具寿命的影响最大,其次是切削速度,进给量影响的最小。通过对刀具寿命的分析,阐述了刀具的磨损规律,即当进给量和背吃刀量都处于低水 平时,切削初期磨损快速增加;切削中期磨损平稳;切削后期磨损急剧增加。当进给量和背吃刀量都处于高水平时,刀具破损严重,刀具寿命很短,没有规律可循。

  关键词

        高速切削    钛合金Ti6A14V     切削力    表面质量     刀具寿命

  第1章绪论

   钛合金以其突出的性能优点,在国防工业和民用工业中应用广泛,特别是在航空领域的应用极为广泛。由于目前飞机上的钛合金零件多数是薄壁件,加工时工件去 除率相当大,而钛合金同时又是难加工材料,切削效率低,刀具磨损严重,用钛合金制成薄壁件在切削加工中易变形,因此钛合金的切削加工问题一直是航空业亟待 解决的难题,随着高速切削加工技术的推广应用,钛合金的高速切削加工近年来也成了国内外研究的热点问题。

  本章主要介绍课题研究背景和国内外研究现状及存在问题,以及介绍论文的研究方法和研究的主要内容。

  1.1钛合金的高速切削加工

  1.1.1钛合金的种类及应用

   钛有两种同素异构体,α钛和β钛,即在882.5℃以下为具有密排六方晶格的α钛,而在高于882.5℃直到熔点1668℃之间为具有体心立方晶格的β 钛。其中在882.5 0C存在α-β转变,因此882.5℃为α-β的转变温度简称β相变点。由于在钛中加入合金元素能提高其性能,因此为满足航空、航天等工业对材料机械性能 的要求,常将铝、锡、锆、钒、钼、锰、铁、铬、铜、硅等元素加入钛中,可得到不同类型的铁合金。

下载全文

PCBN高速切削钛合金实验研究

http://tech.86cut.com/techfiles/file/97cfff09-207e-494b-93e9-32c857b620ae.pdf

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随 着机械加工工业的发展,生产中依靠冷作模制造的零件越来越多,使用的冷变形模具种类越来越多。冷体积模锻(冷镦、冷挤压、压印等);板料冲压(如拉伸、落 料、切边、冲孔等);材料轧制(冷轧、轧轮成型等)。虽然冷变形模具的种类繁多,工作条件不一,性能要求也有所不同,但基础工作情况相近:即均在冷状态下 使金属变形,工作时承受较大的剪切力、压力、弯曲力、冲击力和摩擦力随着机械加工工业的发展,生产中依靠冷作模制造的零件越来越多,使用的冷变形模具种类 越来越多。冷体积模锻(冷镦、冷挤压、压印等);板料冲压(如拉伸、落料、切边、冲孔等);材料轧制(冷轧、轧轮成型等)。虽然冷变形模具的种类繁多,工 作条件不一,性能要求也有所不同,但基础工作情况相近:即均在冷状态下使金属变形,工作时承受较大的剪切力、压力、弯曲力、冲击力和摩擦力。因而对这类模 具钢应具有以下基本性能: 高硬度和高强度,以保证在承受高应力时不容易产生微量塑性变形或破坏。2)高的耐磨性能,在高的磨损条件下能保证模具的尺寸精 度,这点对拉伸模和冷冲压模显得更加重要。3)足够的韧性,以便在冲击载荷和动载荷下,不易发生工作韧的剥落或崩溃。4)热处理变形要小,因大多数模具具 有复杂的型腔和精确精度,热处理的变形很难用修磨加工来消除,此外有些冷变形模具还应有足够的耐热性能。如何合理的选择冷变形模具的材料和恰当的热处理手 段,以提高模具的使用寿命是生产中最为关心的问题,作为冷变形模具的正常失效应该是磨损、微量的塑性变形和疲劳失效。但在实际生产中,除磨损失效外,而以 崩韧折断、开裂等提前失效,屡见不鲜。众所周知,影响冷变形模具的使用寿命是一个综合的因素;原材料选择的合理性、原材料内部的冶金质量、设计和制造工艺 的合理性、使用条件和操作工人的技术水平等。但其中模具材料的选用和相应的热处理工艺应是重要因素,本文将从选材和热处理工艺作简要说明,以起抛砖引玉的 作用。 

1、冷变形模具钢的选材问题  

冷变形模具的选材应考虑以下几个因素: 1)模具的工作条件,包括设备种类、加工频率、被加工的材质、润滑及环境等; 模具形态的复杂程度及加工程序; 3)产品的生产批量及技术要求;  

模具材料来源的难易及加工条件,大型模具的材料费用往往占模具成本的50%以上,对于形态复杂、精度要求高的模具,宜选用淬火变形小的模具钢。  

根据实际使用,常用的冷变形模具钢有低淬透性钢、低变形钢、微变形钢、高强度钢、高韧性钢、抗冲击冷变形模具钢。  

各类冷变形模具钢的特点和相应的处理工艺  

2.1 低淬透性冷变形模具钢这类钢以碳素工具钢尤以高碳络钢GCr15和9Cr2Mo等为主:其中以GCr15轴承钢和9Cr2Mo来制作各种成型轧轮和制作冷 轧辊为代表,GCr15钢具有良好的耐磨性,但淬透性差,淬火变形大,作为小型冷轧辊(φ≤200m/m)可采用整体加热或整体高温900— 950℃快速加热,淬火冷却用盐水→油,控制工件在盐水中的冷却时间而后经200—220℃回火,辊表面硬度控制在Rc60—62之间,能获得较高的使用 寿命,如硬度Rc≥62以上易造成辊表面在轧制时产生表面剥落,用GCr15所制的各种成型轧轮可用碱浴等温淬火或用二硝、三硝溶液淬火,控制在溶液中的 冷却时间,取出空冷或油冷能使轧轮获得表面高硬度变形小的效果。

随着加工工业的发展,材料改制工业大量的发展,相应的各种高速多辊轧用钢9Cr2Mo何德国轧辊钢86CrMoV7有必要在工业方法上  

要 有新的突破,要在强韧化处理上作文章,在采用新的轧辊用钢也要有新的突破。目前在高速轧机的工作辊何传动辊有采用 D2(Cr12MOv;Cr12Movco)和5H12(5Cr5MovSi)等。作者认为要根据接触挤压疲劳应力和摩擦磨损的观点去选用工作辊的材料, 同抗断带来事故的能力去选用传动辊的材料。

低变形变形模具钢 1)Mn-Cr-W系,这是各国通用的综合性能优良的代表钢种,以CrMn为代表钢。此钢具有热处理变形小,耐磨性能较高的特点,具有较高的淬透性和韧 性。用CrWMn钢制作的模具,如采用合理的热处理工艺,控制和调节好,淬火时造成的热应力和组织应力,减少变形完全可以替代工厂常用的Cr12制作的落 料模具。2)Mn系,9Mn2V是我国作为CrWMn,9CrSi等的代用钢,可用于制造冷冲模、落料模、剪刀、弯曲模。3)SiMnMo系石墨钢,特点 是含Si量高,在强烈的石墨化元素Si的作用下,部分碳是石墨化状态存在,使钢具有自润作用,具有较高的抗咬合性,良好的切削性和耐磨性,热处理变形小, 尺寸稳定。SiMnMo钢,用于制作表面质量要求严格的弯曲、拉伸、整形冲模能显著提高冲件的质量。3高耐磨微变形冷变形模具钢以Cr12Mov型为代 表,这是国内外最广泛采用的高性能冷变形模具钢。Cr12Mov是改进Cr12钢,碳含量过高,造成严重的大块状碳化物不均匀的缺点。Cr12Mov钢的 特点是具有高的耐磨性、淬透性,是微变形冷冲裁模,冷镦模的主要材料目前一般工厂中仍广泛使用 Cr12钢,改材料具有高的硬度,高耐磨性,高淬透性,尤其是热处理后变形微小,钳加工时锉削性能好,在用于冲裁成型模、拉伸模等模具上仍获得广泛使用。 但Cr12材料得严重碳化物不均匀和形成大块状碳化物得分布,成为模具在使用中造成崩韧、开裂、折断过早失效得根源。根据作者的实践经验,如一些落料冲模 具使用贝氏体和残奥加碳化物的混合组织,使用寿命将有明显提高。如表2所示为落料模Cr12材料采用下贝氏体等温处理与普通淬火处理的使用次数比较表。

高 强度冷变形模具钢通常有高速钢W18Cr4和W6Mo5Cr4v2组成。用于冷挤压冲模和重载荷冷镦冲模,中厚钢(10-25m/m)冲孔冲头和直径小于 5—6m/m的小冲头。如链条内外片冲孔用的小冲头,采用高速钢经低温加热淬火的热处理工艺。W18Cr4V(1220℃-1250℃加热淬 火),W6Mo5Cr4V2(用1170℃-1190℃)经低温加热淬火处理的模具有高的塑性变形抗力,有高的硬度和耐磨性;有足够的刃性,实践证明经低 温淬火的冲头,可显著地提高寿命,大大减少冲头折断事故。 2.5高强韧性冷变形模具钢有些冷挤模和冷镦模需承受高的强度和高的冲击韧性,而普通的高速钢 和高碳铬刚制件易于脆断或折断,模具需要有高的强韧配合,具体分为两类:  

将碳高速钢:将W系或Mo系的高速钢含碳量降低为0.5— 0.6%,增加处理后钢的韧性。如6W6Mo5Cr4V2,具体热处理工艺为淬火加热温度1160—1180℃,冷却后经550—570℃三次回火,硬度 为Rc60-63,用于冷挤压冲头或冷镦冲头可成倍的提高使用寿命。  
基体钢:基体钢是改善高速钢韧性的另一个途径,与高速钢相比,基体钢的过剩碳化物很少,碳化物的颗粒细小,分布均匀所以冲击韧性、疲劳强度均好于高速钢,同时保持了好的耐磨性。我国研制成功并推广应用的基体钢。如65Nb、CG-2、012Al。

以上三种基体钢适於形状复杂,冲击负荷较大,韧性要求高的冷变形模具。其他还有些特殊的模具钢,如易切削冷模钢8Cr2S(8Cr2MnMovS),除于塑料模具较多。 
3)高强韧耐磨的新型模具钢7CrMo2V2Si,简称LD。LD是以美国专利钢为基础,调整了合金元素量  

而 研制的强韧耐磨钢。此钢的过剩碳化物量少,且尺寸细小,而奥化体的合金化程度高,LD经1100℃加热淬火后,奥化体的合金度和Cr12Mov经 1050℃加热淬火,奥化体的合金化程度接近,同时固溶强化和二次强化,效果较显著。对于模具需承受冲击载荷和要求强韧性高的模具,可较大幅度的提高使用 寿命。作者曾在自行车链条的内外片落料模使用过LD料,寿命比Cr12模具可提高1-3倍取得可喜的经济效果。如表4所示的为LD、P18(高速 钢)Cr12Mov机械性能比较表。  LD材料不仅用于落料冲载模还是冲头,在耐磨性和抗崩韧开裂,抗折断性都比较满意,值得推广使用。

K2.6 抗冲击冷变形模具钢主要以CrW2Si系型和60Si2Mn钢,用于抗冲击模具和韧具(以剪刀、刀片为主)这类钢的特点是过剩碳化物少,组织结构均匀。因 含多元合金,固溶强化和回火后碳化物弥散强化较好,具有高强度、高韧性、高冲击疲劳抗力。用于风动工具、冲剪工具和大中型冲镦模。缺点是抗压能力低、热稳 定性差、淬火变形难控制。对于CrWzSi系钢,作剪刀时(如5CrW2Si)应尽量用高温加热淬火,以使马氏体形态有所变化,使强韧性有大提高,这点作 者在实际工作中取得很好效果。T60Si2Mn主要用于制作内外六角螺栓成型冷镦冲头和小型冲孔冲头。如自行车花盘的辐条孔冲头。

3、结束语 

冷变形模具钢的使用寿命是人们在生产重最关心的问题之一,并有很多先进的成功经验。本文是从冷变形模具的选材和热处理角度,根据一些资料和个人的实践,提出一些看法,仅起抛砖引玉的作用。

 

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Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting toolaerospace tool .HSS  DIN Cutting toolCarbide end millsCarbide cutting toolNAS Cutting toolNAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 Cutting Tools,Carbide end milldisc milling cutter,Aerospace cutting toolhss drillФрезерыCarbide drillHigh speed steelCompound SharpenerMilling cutterINDUCTORS FOR PCDCVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) Core drillTapered end millsCVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden FingerPCD V-CutterPCD Wood toolsPCD Cutting toolsPCD Circular Saw BladePVDD End Millsdiamond tool. INDUCTORS FOR PCD . POWDER FORMING MACHINE Single Crystal Diamond Metric end millsMiniature end millsСпециальные режущие инструменты Пустотелое сверло Pilot reamerFraisesFresas con mango PCD (Polycrystalline diamond) ‘FresePOWDER FORMING MACHINEElectronics cutterStep drillMetal cutting sawDouble margin drillGun barrelAngle milling cutterCarbide burrsCarbide tipped cutterChamfering toolIC card engraving cutterSide cutterStaple CutterPCD diamond cutter specialized in grooving floorsV-Cut PCD Circular Diamond Tipped Saw Blade with Indexable Insert PCD Diamond Tool Saw Blade with Indexable InsertNAS toolDIN or JIS toolSpecial toolMetal slitting sawsShell end millsSide and face milling cuttersSide chip clearance sawsLong end millsend mill grinderdrill grindersharpenerStub roughing end millsDovetail milling cuttersCarbide slot drillsCarbide torus cuttersAngel carbide end millsCarbide torus cuttersCarbide ball-nosed slot drillsMould cutterTool manufacturer.

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弊社は専門なエンドミルの製造メーカーで、客先に色んな分野のニーズ

豊富なパリエーションを満足させ、特にハイテク品質要求にサポート致します。

弊社は各領域に供給できる内容は:

(1)精密HSSエンドミルのR&D

(2)Carbide Cutting tools設計

(3)鎢鋼エンドミル設計

(4)航空エンドミル設計

(5)超高硬度エンドミル

(6)ダイヤモンドエンドミル

(7)医療用品エンドミル設計

(8)自動車部品&材料加工向けエンドミル設計

弊社の製品の供給調達機能は:

(1)生活産業~ハイテク工業までのエンドミル設計

(2)ミクロエンドミル~大型エンドミル供給

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弊社の全般供給体制及び技術自慢の総合専門製造メーカーに貴方のご体験を御待ちしております。

Bewise Inc. talaşlı imalat sanayinde en fazla kullanılan ve üç eksende (x,y,z) talaş kaldırabilen freze takımlarından olan Parmak Freze imalatçısıdır. Çok geniş ürün yelpazesine sahip olan firmanın başlıca ürünlerini Karbür Parmak Frezeler, Kalıpçı Frezeleri, Kaba Talaş Frezeleri, Konik Alın Frezeler, Köşe Radyüs Frezeler, İki Ağızlı Kısa ve Uzun Küresel Frezeler, İç Bükey Frezeler vb. şeklinde sıralayabiliriz.

BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт  www.tool-tool.com  для получения большей информации.

BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web  www.tool-tool.com  for more info.

 

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32bW

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1、 胺类固化剂

w(100 质量份数树脂所需胺固化剂质量份数)/% =(胺当量/环氧当量)*100 质量份数树脂 =(胺的分子质量*100 质量份数树脂)/(胺分子中活泼氢原子数*环氧当量) =(胺的分子质量/胺分子中活泼氢原子数)*环氧值 =(胺的分子质量/胺分子中活泼氢原子数)*(环氧基质量百分数/环氧基分子质量)

2、 低相对分子量聚酰胺用量计算

低相对分子量聚酰胺产品指标说明中常用“胺值“这一指标衡量氨基的多少,陈声锐认为,这不能正常正确反映活泼氢原子的数目,因此不能简单地将胺值作为计算聚酰胺用量的依据。对于典型的聚酰胺,可以用下式计算用两。

w(聚酰胺)%=(56100/胺值*f )*环氧值 n-3式中:56100----------KOH(*10 mol) f -------------系数,f =(n+2)/(n+1),n 为多亚乙基多胺中 CHCH —的重复数减去 1 n n 2 2

3、 酮亚胺用量计算

W(酮亚胺)%=(固化剂当量/环氧当量)*100

这里的“当量“系指酮亚胺和水完全反应时相当

 

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(2)Carbide Cutting tools設計

(3)鎢鋼エンドミル設計

(4)航空エンドミル設計

(5)超高硬度エンドミル

(6)ダイヤモンドエンドミル

(7)医療用品エンドミル設計

(8)自動車部品&材料加工向けエンドミル設計

弊社の製品の供給調達機能は:

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(2)ミクロエンドミル~大型エンドミル供給

(3)小Lot生産~大量発注対応供給

(4)オートメーション整備調達

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环 氧树脂的固化反应是通过加入固化剂来实现的。固化剂大多是直接参加反应而结合在漆膜结构中,当采用聚酰胺树脂为固化剂时,其分子结构内含有活泼的氨基,可 在常温下与环氧树脂中的环氧基反应,交联而成网状结构。确定聚酰胺树脂与环氧树脂的配比,必须考虑胺值的大小。而表征聚酰胺树脂中氨基的含量常以胺值来表 示,即指中和每lg样品所需的酸,以与其相当的氢氧化钾毫克数来表示 (mgKOH/g)。以往测定胺值采用c(HCl)=0.1mol/L(0.1N)的盐酸-乙醇液滴定,该方法只适用于脂肪胺,用以测定聚酰胺树脂时则胺 值偏低,终点显示不明显。

目前国外主要采用高氯酸非水滴定法(non aqueous titration),作者根据该方法经过大量的分析试验对比,结果验证了其具有准确、测试方便、快速等特点,下面简略介绍用高氯酸非水滴定法的测定过程。

l实验部分

1.1仪器和试剂烘箱、分析天平(万分之一)、量筒(100mL、10mL)、锥形瓶(250mL)、酸式滴定管、干燥器。70%高氯酸(分析纯)、冰乙酸(分析纯)、纯苯(分析纯)、醋酸酐(分析纯)、邻苯二甲酸氢钾(基准物),甲基紫(指示剂)。

1.2配制溶液指示剂:0.1%甲基紫冰乙酸溶液。溶剂:冰乙酸:纯苯=2:l

1.3 标准溶液的配制量取70%高氯酸溶液4.3mL,溶于500mL分析纯冰乙酸中,然后再取分析纯醋酸酐7.5mL,分数次加入,摇动至混合均匀,放置过 夜,使与高氯酸中含的水分反应,转变为醋酸,即为 [c(HCl04)=0.1mol/L(0.1N)]高氯酸标准溶液。

1.4标定称取 0.2~0.3g己于105~llO℃烘至恒质量的基准物邻苯二甲酸氢钾,准确至0.0001g,置于干燥的锥形瓶中,加入50mL冰乙酸,温热溶解,加 入3~4滴甲基紫指示剂,用配制好的高氯酸标准溶液 [c(HCl04)=0.1mol/L]滴定至溶液由紫色变为纯蓝色,即为终点。

1.5计算

c(HCl04)=m/(V×0.2042)式中:

c(HCl04)——高氯酸标准溶液的浓度,mol/L;

m——邻苯二甲酸氢钾的质量,g;

V——消耗的高氯酸标准溶液体积,mL;

0.2042——与1.00mL高氯酸标准溶液[c(HCl04)=0.1mol/L]相当的以克表示的邻苯二甲酸氢钾的质量。注:本溶液使用前标定。标定高氯酸标准溶液时的温度应与使用该标准溶液滴定时的温度相同。

1.6 测定方法精确称取适量的样品(聚酰胺树脂),置于250mL锥形瓶中,加入约25mL 冰乙酸一纯苯溶剂,摇动至完全溶解后,(如样品不容易溶解时,可稍微加热然后让它冷却到室温),加入甲基紫指示剂3~4滴,用 [c(HCl04)=0.1mol/L]高氯酸标准溶液滴定至溶液由紫色转变成纯蓝色,即为终点。

1.7计算AN(mgKOH/g)=(cV×56.1)/m

式中:C——高氯酸标准溶液的浓度,mol/L;

V——消耗的高氯酸标准溶液体积,mL:

M——样品的质量,g;

56.1——每摩尔氢氧化钾的质量。

1.8测定结果的对比盐酸-乙醇溶液的测定见表l,高氯酸溶液的测定见表2。

表1盐酸-乙醇溶液的测定

称样量/g   消耗HCl(mL)     实测胺值     平均值

0.3704      12.30             203.43   

0.3702      12.40             205.20

0.3710      12.40             204.75

0.3641      12.20             205.26

0.3591      12.01             204.88       204.70

表2 高氯酸溶液的测定

称样量/g     消耗HClO4(mL) 实测胺值     平均值

0.3232       14.40            240.45

0.3442       15.40            241.46

0.3366       15.00            240.50

0.3320       14.80            240.58

0.3305       14.70            240.04       240.60

2结果与讨论

表 l、表2检测的结果,为用户提供的聚酰胺固化剂胺值240~260mgKOH/g,用盐酸 -乙醇液法测定,数据明显偏低,造成实际配漆工作中聚酰胺用量过多,漆膜弹性增加,但耐化学品性有所下降。用高氯酸法测得的胺值比较接近用户提供的胺值, 结果比较准确,有利于我们制定正确的配比。在分析中应注意:(1)试样溶液中不可含水,以免终点判断困难,并使结果偏低。(2)冰乙酸体积随温度变化显 著,最好在恒温室内操作,若标定和分析不在同一温度,则胺值须乘以校正系数(Ft):温度每上升1℃,乘(1.000-0.001),温度每下降l℃,乘 (1.000+0.001)。

3结语

高氯酸非水滴定法较盐酸乙醇法准确,特别适用于聚酰胺的胺值。

(1)盐酸滴定法测胺值

定义:胺值是指每克胺类固化剂中和所需的酸,以氢氧化钾的毫克数表示之值。

原理:

分析的原理是用盐酸标准溶液滴定样品中的NH组份。一般以乙醇作溶剂,难以溶解的固化剂需用特定的混合溶剂。

适用范围:

总的胺值的测定(伯胺、仲胺和叔胺总和)

仪器:

万分之一分析天平;

微量滴定管(10ml,分度0.05ml);

25ml带磨口塞三角挠瓶;50ml量筒

试剂和溶液:

盐酸乙醇标准溶液:C(HCl)=0.1mol/L

无水乙醇(分析醇);

0.1%溴酚蓝—乙醇指示剂

测定步骤:

准确称取样品0.1g(称准至0.002g),置于三角烧瓶中,加40ml无水乙醇,待样品完全溶解后,加2-3滴0.1%溴酚蓝-乙醇指示剂,用0.1mol/L盐酸-乙醇标准溶液滴定至刚出现黄色为终点,记下盐酸消耗的毫升数。

计算:

计算公式:X=(C*V*0.0561*1000)/m

X-胺值,mgNaOH/g;

C-盐酸-乙醇标准溶液的浓度,mol/L;

V-盐酸-乙醇标准溶液的消耗量,ml;

m-样品的质量,g.

(2)高氯酸法测胺值

采用c(HCl)=0.1mol/L(0.1N)的盐酸乙醇溶液滴定只适用于脂肪胺,对于聚酰胺树脂测得的胺值偏低,终点不明确。采用高氯酸非水滴定(non aqueous titration),结果准确,测定方便快速。具体方法如下:

(1).试剂

指示剂:0.1%甲基紫冰醋酸溶液

高氯酸标准溶液:70%高氯酸溶液4.3ml,溶于500ml分析纯冰醋酸中,然后再取分析纯醋酸酐7.5ml,分数次加入,摇动至混合均匀,放置过夜,使之与高氯酸中的水反应,转化为醋酸,即得到c(HclO4)=0.1mol/L的高氯酸标准溶液。

标准溶液的标定:分析纯邻苯二甲酸氢钾在110~120℃温度下干燥至衡重。准确称取0.2~0.3g,溶解于冰醋酸中,加入甲基紫指示剂3~4滴,用高氯酸标准溶液滴定至溶液由紫色变成纯蓝色,即到终点。

(2).测定方法

准确称取适量的样品,置于250ml三角瓶中,加入约25ml冰醋酸-苯溶剂,摇动至完全溶解,加入甲基紫指示剂3~4滴,用高氯酸标准溶液滴定至由紫色变成纯蓝色,即到终点。

(3).计算方法

AN(mgKOH/g)=(C*V*56.1)/m

c---高氯酸标准溶液的浓度,mol/L;

V----高氯酸标准溶液的消耗的体积,ml;

m---样品的质量,g.

(4).注意事项

a.试样溶液中不可含水,以免终点判断困难,并使结果偏低。

b.冰醋酸体积随温度显著,最好在恒温室操作,若标定和分析不在同一温度,则胺值须承以校正系数(F1).

温度每升高1℃,乘(1.000-.001);

温度每下降1℃,乘(1.000+.001);

环氧树脂-PU树脂固化剂配比的计算方法

1、胺类固化剂

w(100 质量份数树脂所需胺固化剂质量份数)/%=(胺当量/环氧当量)*100质量份数树脂=(胺的分子质量*100质量份数树脂)/(胺分子中活泼氢原子数* 环氧当量)=(胺的分子质量/胺分子中活泼氢原子数)*环氧值=(胺的分子质量 /胺分子中活泼氢原子数)*(环氧基质量百分数/环氧基分子质量)

2、低相对分子量聚酰胺用量计算

低相对分子量聚酰胺产品指标说明中常用“胺值“这一指标衡量氨基的多少,陈声锐认为,这不能正常正确反映活泼氢原子的数目,因此不能简单地将胺值作为计算聚酰胺用量的依据。对于典型的聚酰胺,可以用下式计算用量。

w(聚酰胺)%=(56100/胺值*f)*环氧值

式中:56100----------KOH(*10mol)

f-------------系数,f=(n+2)/(n+1),

n为多亚乙基多胺中CHCH—的重复数减去1nn22

3、酮亚胺用量计算

W(酮亚胺)%=(固化剂当量/环氧当量)*100

这里的“当量“系指酮亚胺和水完全反应时相当

 

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Bewise Inc. talaşlı imalat sanayinde en fazla kullanılan ve üç eksende (x,y,z) talaş kaldırabilen freze takımlarından olan Parmak Freze imalatçısıdır. Çok geniş ürün yelpazesine sahip olan firmanın başlıca ürünlerini Karbür Parmak Frezeler, Kalıpçı Frezeleri, Kaba Talaş Frezeleri, Konik Alın Frezeler, Köşe Radyüs Frezeler, İki Ağızlı Kısa ve Uzun Küresel Frezeler, İç Bükey Frezeler vb. şeklinde sıralayabiliriz.

BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт  www.tool-tool.com  для получения большей информации.

BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web  www.tool-tool.com  for more info.

 

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