详细说明
高速工具钢是以钨、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。高速钢元素多,合金总量高,有“合金钢王牌”之称。高速钢制品——刀具、模具、轧辊等等,是资源、技术和劳动密集型的产品。
一、高速工具钢的特性和分类
高速工具钢广泛应用于制造尺寸大、切削速度高、负荷重、工作温度高的各种机加工刃具,也可用于制造要求耐磨性的冷、热模具。其特性包括高硬度、高耐磨性;红硬性高,淬透性好;优良的强韧性匹配。按用途不同,高速工具钢可分为:
1.通用型高速钢
广泛用于制作各种金属切削普通刀具(如钻头、丝锥、锯条)和精密刀具(如滚刀、插齿刀、拉刀),被切削材料一般硬度≤300HB。常用的钢号有W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等。
2.特殊用途高速钢
包括高钒高速钢、钴高速钢和超硬型高速钢(硬度68-70HRC),主要用于制造切削难加工金属(如高温合金、钛合金和高强钢等)的刀具,常用的钢号有W12Cr4V5Co5、W2Mo9Cr4VCo8等。
二、高速工具钢的化学成分
高速工具钢属莱氏体钢,其性能的不同主要是由合金元素及碳含量的配比不同而引起的,钨铁、钼铁、钒铁、铬铁等合金是生产高速工具钢的主要合金原材料。其中铬(Cr)的含量几乎是一样的,为4%左右即可,碳(C)的含量一般为0.8%~1.2%。其它如W、Mo、V、Co等元素的含量对改善和提高其性能起到不可替代的作用,高速钢化学成分见表1。
钨:对提高高速钢耐磨性有较大作用,在高温淬火时,可提高高速钢的淬透性。
钼:可降低高速钢的凝固温度,有利于改善高速钢韧性。回火处理时,钼可阻止碳化物沿晶界析出,含钼高速钢韧性高于含钨高速钢韧性。
钒:添加钒有助于提高高速钢的耐磨损和耐腐蚀性能,随钒含量从0增至5%,钢的耐磨损和耐腐蚀性能均先提高后下降。
钴:可提高高速钢的熔点,从而提高淬火温度,使奥氏体中溶解更多的W、Mo、V等元素,促进回火时合金碳化物的析出,提高二次硬度值,提高红硬性。钴可形成金属间化合物,产生弥散效果,并能阻止其他碳化物聚集长大。