全茂高速鋼

中文名稱(chēng)：高速鋼

其他名稱(chēng)：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(chēng)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。

W9Mo3Cr4V介紹：

W9Mo3Cr4V鋼是以中等含量的鎢為主，加入少量鉬，適當(dāng)控制碳和釩含量的方法來(lái)達(dá)到改善性能、提高質(zhì)量、節(jié)約合金元素的目的的通用型鎢鉬系高速鋼。W9Mo3Cr4V鋼（以下簡(jiǎn)稱(chēng)W9）的冶金質(zhì)量、工藝性能兼有W18Cr4V鋼（簡(jiǎn)稱(chēng)W18）和W6Mo5Cr4V2鋼（簡(jiǎn)稱(chēng)W6）的優(yōu)點(diǎn)，并避免或明顯減輕了二者的主要缺點(diǎn)。這是一種符合我國(guó)資源和生產(chǎn)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(yōu)于W18，近似M2，脫碳敏感性低于M2，生產(chǎn)成本較W18和M2都低。由于該鋼的熱、冷塑性好，因而能滿足機(jī)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(yōu)于M2，熱處理過(guò)熱敏感性低于M2。鋼的主要力學(xué)性能：硬度、紅硬性水平相當(dāng)于或略高于W18和M2；強(qiáng)度、韌性較W18高，與M2相當(dāng)：制成的機(jī)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(dāng)。用W9鋼制造的滾壓滾絲輪對(duì)高溫合金進(jìn)行滾絲時(shí)收到顯著效果。在適當(dāng)改變淬、回火工藝后，W9鋼也很適于制造高負(fù)荷模具，尤其是冷擠壓模具。 

化學(xué)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(diǎn)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(shù)溫度/℃20～30020～50020～700線（膨）脹系數(shù)（退火態(tài)）/℃-112.0×10-612.6×10-613.2×10-6表2-30-5 W9Mo3Cr4V鋼的熱導(dǎo)率溫度/℃6007501100熱導(dǎo)率λ/W·（m·k）-130.932.631.4

熱加工

鋼錠鍛造開(kāi)坯裝爐溫度/℃加熱溫度/℃開(kāi)鍛溫度/℃終鍛溫度/℃冷卻7001160～11901080～1120≥950及時(shí)退火或砂冷熱軋用坯尺寸/mm加熱溫度/℃加熱時(shí)間開(kāi)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(guī)范

工具類(lèi)型預(yù)熱溫度/℃加熱溫度/℃冷卻方式/℃機(jī)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(jí)淬火油冷

熱處理及金相組織：

熱處理規(guī)范：淬火，820～870℃預(yù)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(xué)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(tài)：

熱軋、鍛制、冷拉鋼棒以退火狀態(tài)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(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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