工具钢的一类,以钨、钼、铬、钒,有时还有钴为主要合金元素的高碳高合金莱氏体钢,通常用作高速切削工具,简称高速钢,俗称锋钢。
形成原理
高速工具钢主要用于制造高效率的切削刀具。由于其具有红硬性高、耐磨性好、强度高等特性,也用于制造性能要求高的模具、轧辊、高温轴承和高温弹簧等。
高速工具钢经热处理后的使用硬度可达hrc63以上,在600℃左右的工作温度下仍能保持高的硬度,而且其韧性、耐磨性和耐热性均较好。退火状态的高速工具钢的主要合金元素有钨、钼、铬、钒,还有一些高速工具钢中加入了钴、铝等元素。这类钢属于高碳高合金莱氏体钢,其主要的组织特征之一是含有大量的碳化物。铸态高速工具钢中的碳化物是共晶碳化物,经热压力加工后破碎成颗粒状分布在钢中,称为一次碳化物;从奥氏体和马氏体基体中析出的碳化物称为二次碳化物。这些碳化物对高速工具钢的性能影响很大,特别是二次碳化物,其对钢的奥氏本晶粒度和二次硬化等性能有很大影响。碳化物的数量、类型与钢的化学成分有关,而碳化物的颗粒度和分布则与钢的变形量有关。钨、钼是高速工具钢的主要合金元素,对钢的二次硬化和其他性能起重要作用。铬对钢的淬透性、抗氧化性和耐磨性起重要作用,对二次硬化也有一定的作用。钒对钢的二次硬化和耐磨性起重要作用,但降低可磨削性能。
高速工具钢除了具有高的硬度、耐磨性、红硬性等使用性能外,还具有一定的热塑性、可磨削性等工艺性能。
钨系高速工具钢主要合金元素是钨,不含钼或含少量钼。其主要特性是过热敏感性小,脱碳敏感性小、热处理和热加工温度范围较宽,但碳化物颗粒粗大,分布均匀性差,影响钢的韧性和塑性。
钨钼系高速工具钢的主要合金元素是钨和钼。其主要特性是碳化物的颗粒度和分布均优于钨系高速工具钢,脱碳敏感性和过热敏感性低于钼系高速工具钢,使用性能和工艺性能均较好。
钼系高速工具钢的主要合金元素是钼,不含钨或含少量钨。其主要特性是碳化物颗粒细,分布均匀、韧性好,但脱碳敏感性和过热敏感性大、热加工和热处理范围窄。
高速钢主要用来制造中、高速切削刀具,如车刀、铣刀、铰刀、拉刀、麻花钻等
w9mo3cr4v:特性及适用范围:
为钨钼系通用型高速钢。
w9mo3cr4v钢是以中等含量的钨为主,加入少量钼,适当控制碳和钒含量的方法来达到改善性能、提高质量、节约合金元素的目的的通用型钨钼系高速钢。w9mo3cr4v钢(以下简称w9)的冶金质量、工艺性能兼有w18cr4v钢(简称w18)和w6mo5cr4v2钢(简称w6)的优点,并避免或明显减轻了二者的主要缺点。这是一种符合我国资源和生产条件,具有良好综合性能的通用型新钢种。 该钢易冶炼,具有良好的热、冷塑性,成材率高,碳化物分布特征优于w18,近似m2,脱碳敏感性低于m2,生产成本较w18和m2都低。由于该钢的热、冷塑性好,因而能满足机械制造厂采用多次镦拔改锻、高频加热塑性成型工艺和冷冲变形工艺的要求。该钢切削性能良好、磨削性能和可焊性优于m2,热处理过热敏感性低于m2。
w9mo3cr4v:化学成份
碳 c :0.77~0.87(答应偏差:±0.01)
硅 si:0.20~0.40(答应偏差:±0.05)
锰 mn:0.20~0.40(答应偏差:0.04)
硫 s :≤0.030
磷 p :≤0.030
铬 cr:3.80~4.40(答应偏差:±0.05)
镍 ni:答应残余含量≤0.30
铜 cu:答应残余含量≤0.25
钒 v :1.30~1.70(答应偏差:±0.05)
钼 mo:2.70~3.30(答应偏差:尺寸≤6,±0.05;尺寸>6,±0.10)
钨 w :8.50~9.50(答应偏差:尺寸≤10,±0.10;尺寸>10,±0.20)
w9mo3cr4v:力学性能:
硬度 :交货硬度:(其他加工方法)≤269hb; (退火)≤255hb。试样热处理制度及淬回火硬度:≥63hrc(箱式炉)≥64hrc (盐浴炉)
热处理规范及金相组织热处理规范:淬火,820~870℃预热,1210~1230℃(盐浴炉)或1220~1240℃(箱式炉)加热,油冷,540~560℃回火2次,每次2h。
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