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(guó)的F.W.泰勒和M.懷特于1898年創(chuàng)制的。高速鋼的工藝性能好，強(qiáng)度和韌性配合好，因此主要用來(lái)制造復(fù)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(chǎn)的高速鋼外，20世紀(jì)60年代以后又出現(xiàn)了粉末冶金高速鋼，它的優(yōu)點(diǎn)是避免了熔煉法生產(chǎn)所造成的碳化物偏析而引起機(jī)械性能降低和熱處理變形。

      高速鋼是一種復(fù)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(dá)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(hào)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(qiáng)鋼等）的刀具，常用的鋼號(hào)有W12Cr4V5Co5、W2Mo9Cr4VCo8等。

SKH51概述

別名:高速鋼 相當(dāng)于我國(guó)的W6Mo5Cr4V2又名風(fēng)鋼或鋒鋼，意思是淬火時(shí)即使在空氣中冷卻也能硬化，并且很鋒利。它是一種成分復(fù)雜的合金鋼，含有鎢、鉬、鉻、釩、鈷等碳化物形成元素。合金元素總量達(dá)10～25%左右。它在高速切削產(chǎn)生高熱情況下(約500℃)仍能保持高的硬度，HRC能在60以上。這就是高速鋼最主要的特性——紅硬性。而碳素工具鋼經(jīng)淬火和低溫回火后，在室溫下雖有很高的硬度，但當(dāng)溫度高于200℃時(shí)，硬度便急劇下降，在500℃硬度已降到與退火狀態(tài)相似的程度，完全喪失了切削金屬的能力，這就限制了碳素工具鋼制作切削工具用。而高速鋼由于紅硬性好，彌補(bǔ)了碳素工具鋼的致命缺點(diǎn)，可以用來(lái)制造切削工具。 

化學(xué)成分

SKH51屬高速鋼，日本JIS的牌號(hào)，等同于德國(guó)DIN的1.3343，美國(guó)的M2，我國(guó)的W6Mo5Cr4V2。C 0.80~0.9Mn 0.15~0.40Si 0.2~0.45Cr 3.80~4.4Mo 4.5~5.5V 1.75~2.2
W 5.5~6.75P ≤0.030S ≤0.030Ni ≤0.3Cu ≤0.25

特性

高紅熱硬度、高耐磨耗性與切削能力、高沖擊韌性、晶粒細(xì)致均勻，韌性高。SKH-51模具鋼材為鎢鋼高速度鋼，宜于制造強(qiáng)力切割用耐磨，耐沖擊各種工具，高級(jí)沖模，螺絲模，較需韌性及形狀繁雜工具，銑刀，鉆頭等。①W-MO系（6-5-2型）高速度工具鋼最有普遍性，尤其是SKH51是在世界上用量很多，代替于W型高速度工具鋼SKH2.②碳化物組織細(xì)微，整齊，分布良好。而且組織均勻。所以耐磨性和韌性方面比較均衡。特別因?yàn)閮H是碳含量上的增加或減少，因此不損壞高溫特性，可連續(xù)且大幅度改變鋼材性質(zhì)。需要韌性時(shí)低碳素鋼種適用，對(duì)硬度、耐磨性有要求的情況下適合選用高碳素鋼鐘。③富有熱作、冷作可塑性，被削性和研磨性也良好。

用途

刀具業(yè)：刮刀、滾齒刀、銑刀、鉆頭等鍛造業(yè)：鍛造模具螺絲業(yè)：六角等打頭成型模、牙攻、沖頭熱處理溫度及參考辦法：退火：溫度800~880℃，以10~20℃/Hr爐冷至約600℃，硬度在HB269以下；應(yīng)力消除：溫度650~750℃，爐中冷卻淬火：預(yù)熱1：溫度550~600℃，每25mm保持30分鐘預(yù)熱2：溫度850~900℃，每1mm保持20 ~30秒預(yù)熱3：溫度1050~1100℃，每1mm保持20~30秒，適于大型復(fù)雜工件奧斯田鐵化：溫度1170~1240℃，每1mm保持10~15秒淬火介質(zhì)：油、熱浴、空氣或氣體；回火：溫度540~570℃，每25mm保持60分鐘以上，回火次數(shù)3次以上，硬度HRC64以上。中碳鋼一般不作為模具主材使用，只作為附件材料使用。模具頂桿一般采用碳素工具鋼，如采用T10A鋼材，值得注意的是采取鹽水－油雙液淬火時(shí)彎曲變形大，應(yīng)改用硝鹽浴分級(jí)淬火、堿浴Ms分級(jí)淬火或堿浴分級(jí)淬火三種方法，使頂桿硬度達(dá)53－58HRC，可減少頂桿的淬火彎曲變形。



高速鋼的熱處理工藝較為復(fù)雜，必須經(jīng)過(guò)退火、淬火、回火等一系列過(guò)程。退火的目的是消除應(yīng)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(shí)由于它的導(dǎo)熱性差一般分兩階段進(jìn)行。先在800～850℃預(yù)熱(以免引起大的熱應(yīng)力)，然后迅速加 熱到淬火溫度1190～1290℃（不同牌號(hào)實(shí)際使用時(shí)溫度有區(qū)別），后油冷或空冷或充氣體冷卻。工廠均采用鹽爐加熱，現(xiàn)真空爐使用也相當(dāng)廣泛。淬火后因內(nèi)部組織還保留一部分(約30%)殘余奧氏體沒(méi)有轉(zhuǎn)變成馬氏體，影響了高速鋼的性能。為使殘余奧氏體轉(zhuǎn)變，進(jìn)一步提高硬度和耐磨性，一般要進(jìn)行2～3次回火，回火溫度560℃，每次保溫1小時(shí)。
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