全茂高速鋼

中文名稱：高速鋼

其他名稱：高速工具鋼(high speed tool steel)

高速鋼的定義：

    主要用于制作高速切削金屬的刀具的高碳高合金萊氏體工具鋼。

高速鋼是一種具有高硬度、高耐磨性和高耐熱性的工具鋼，又稱高速工具鋼或鋒鋼。高速鋼是美國的F.W.泰勒和M.懷特于1898年創制的。高速鋼的工藝性能好，強度和韌性配合好，因此主要用來制造復雜的薄刃和耐沖擊的金屬切削刀具，也可制造高溫軸承和冷擠壓模具等。除用熔煉方法生產的高速鋼外，20世紀60年代以后又出現了粉末冶金高速鋼，它的優點是避免了熔煉法生產所造成的碳化物偏析而引起機械性能降低和熱處理變形。

      高速鋼是一種復雜的鋼種，含碳量一般在0.70～1.65%之間。含合金元素量較多，總量可達10～25%。按所含合金元素不同可分為：①鎢系高速鋼（含鎢 9～18%）；②鎢鉬系高速鋼（含鎢5～12%，含鉬2～6%）；③高鉬系高速鋼（含鎢0～2%，含鉬5～10%）；④釩高速鋼，按含釩量的不同又分一般含釩量（含釩 1～2%)和高含釩量(含釩2.5～5%)的高速鋼；⑤鈷高速鋼（含鈷 5～10%）。按用途不同高速鋼又可分為通用型和特殊用途兩種。①通用型高速鋼：主要用于制造切削硬度HB≤300的金屬材料的切削刀具 (如鉆頭、絲錐、鋸條)和精密刀具（如滾刀、插齒刀、拉刀），常用的鋼號有W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等。②特殊用途高速鋼:包括鈷高速鋼和超硬型高速鋼（硬度HRC68～70），主要用于制造切削難加工金屬（如高溫合金、鈦合金和高強鋼等）的刀具，常用的鋼號有W12Cr4V5Co5、W2Mo9Cr4VCo8等。

W9Mo3Cr4V介紹：

W9Mo3Cr4V鋼是以中等含量的鎢為主，加入少量鉬，適當控制碳和釩含量的方法來達到改善性能、提高質量、節約合金元素的目的的通用型鎢鉬系高速鋼。W9Mo3Cr4V鋼（以下簡稱W9）的冶金質量、工藝性能兼有W18Cr4V鋼（簡稱W18）和W6Mo5Cr4V2鋼（簡稱W6）的優點，并避免或明顯減輕了二者的主要缺點。這是一種符合我國資源和生產條件，具有良好綜合性能的通用型新鋼種。 該鋼易冶煉，具有良好的熱、冷塑性，成材率高，碳化物分布特征優于W18，近似M2，脫碳敏感性低于M2，生產成本較W18和M2都低。由于該鋼的熱、冷塑性好，因而能滿足機械制造廠采用多次鐓拔改鍛、高頻加熱塑性成型工藝和冷沖變形工藝的要求。該鋼切削性能良好、磨削性能和可焊性優于M2，熱處理過熱敏感性低于M2。鋼的主要力學性能：硬度、紅硬性水平相當于或略高于W18和M2；強度、韌性較W18高，與M2相當：制成的機用鋸條、大小鉆頭、拉刀、滾刀、銑刀、絲錐等工具的使用壽命較W18的高，等于或較高于M2的使用壽命，插齒刀的使用壽命與M2的相當。用W9鋼制造的滾壓滾絲輪對高溫合金進行滾絲時收到顯著效果。在適當改變淬、回火工藝后，W9鋼也很適于制造高負荷模具，尤其是冷擠壓模具。 

化學成分

CSiMnWMoCrVSP0.77～0.850.20～0.400.20～0.408.50～9.502.70～3.303.60～4.201.30～1.60≤0.030≤0.030

物理性能

臨界點Ac1Ac3溫度（近似值）/℃835875表2-30-3 W9Mo3Cr4V鋼的彈性模量溫度/℃室溫300500550600彈性模量E/MPa221900209000191600185000178600表2-30-4 W9Mo3Cr4V鋼的線（膨）脹系數溫度/℃20～30020～50020～700線（膨）脹系數（退火態）/℃-112.0×10-612.6×10-613.2×10-6表2-30-5 W9Mo3Cr4V鋼的熱導率溫度/℃6007501100熱導率λ/W·（m·k）-130.932.631.4

熱加工

鋼錠鍛造開坯裝爐溫度/℃加熱溫度/℃開鍛溫度/℃終鍛溫度/℃冷卻7001160～11901080～1120≥950及時退火或砂冷熱軋用坯尺寸/mm加熱溫度/℃加熱時間開軋溫度/℃終軋溫度/℃冷卻80方Φ401100～11501080～11202h30min～3h15～25min1090～11201050～1100≥900≥900緩冷后退火緩冷后退火

淬火規范

工具類型預熱溫度/℃加熱溫度/℃冷卻方式/℃機用鋸條拉刀鉆頭滾刀、插齒刀滾絲輪模具8508508508508508501240～12501220～12301220～12301230～12351180～11901160～1200油冷油冷油冷油冷550分級淬火油冷

熱處理及金相組織：

熱處理規范：淬火，820～870℃預熱，1210～1230℃(鹽浴爐)或1220～1240℃(箱式爐)加熱，油冷，540～560℃回火2次，每次2h。

力學性能：

硬度 ：交貨硬度:(其他加工方法)≤269HB (退火)≤255HB。試樣熱處理制度及淬回火硬度:≥63HRC（箱式爐）≥64HRC （鹽浴爐）

交貨狀態：

熱軋、鍛制、冷拉鋼棒以退火狀態交貨，熱軋、鍛制鋼棒以退火+其他加工方法（剝皮、輕拉、磨光或拋光等）加工后交貨。 



高速鋼的熱處理工藝較為復雜，必須經過退火、淬火、回火等一系列過程。退火的目的是消除應力，降低硬度，使顯微組織均勻，便于淬火。退火溫度一般為860～880℃。淬火時由于它的導熱性差一般分兩階段進行。先在800～850℃預熱(以免引起大的熱應力)，然后迅速加 熱到淬火溫度1190～1290℃（不同牌號實際使用時溫度有區別），后油冷或空冷或充氣體冷卻。工廠均采用鹽爐加熱，現真空爐使用也相當廣泛。淬火后因內部組織還保留一部分(約30%)殘余奧氏體沒有轉變成馬氏體，影響了高速鋼的性能。為使殘余奧氏體轉變，進一步提高硬度和耐磨性，一般要進行2～3次回火，回火溫度560℃，每次保溫1小時。
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