高性能高速钢的详细资料介绍

     高性能高速钢：高性能高速钢是在普通高速钢的基础上，用调整其基本化学成分和添加一些其他合金元素（如钒、钻、铅、硅、铌等）的办法，着重提高其耐热性和耐磨性而衍生出来的。它主要用来加工不锈钢、耐热钢、高温合金和超高强度钢等难加工材料。

1．高碳高速钢 

    我国生产的高碳高速钢牌号有9W18Cr4V（简称9W18）和9W6Mo5Cr4V2（简称CM2），其碳的质量分数从普通高速钢的0.7%～0.8%增加到0.9%～1.09%，使常温硬度提高到66～68HRC，600℃时高温硬度提高到51～52HRC。适用于耐磨性要求高的铰刀、锪钻，丝锥以及加工较硬材料(220～250HBS)的刀具，寿命一般可提高0.5～0.8倍，也可用于切削不锈钢，奥氏体材料及钛合金。这时，耐磨性比普通高速钢高2～3倍。但钢中含碳臺的增高使淬火残余奥氏体增多，需增加回火次数，同时降低了韧性，不能承受大的冲击。

2．含铝高速钢 

    铝高速钢W6Mo5Cr4V2AI（简称501）和W10Mo4Cr4V3AI（简称5F-6)是我国独创的新钢种。这种钢常温硬度为67～69HRC，600℃高温时硬度为54～55HRC，切削性能相当于钴高速钢M42，刀具寿命比W18Cr4V显著提高（至少1～2倍），而价格却相差不多，用这种钢做的齿轮滚刀允许1.67m/s的切削速度。但由于含钒容较多，其磨削加工性较差，且过热敏感性强，氧化脱碳倾向较大，使用时要严格掌握热处理工艺。

3．钻高速钢 

    高速钢中加入钴可提高钢的热稳定性，促进回火时碳化物的析出，增加弥散硬化效果，提高回火硬度，从而提尊歹孕和高温硬度及抗氧化能力。由于钴的热导率较高，加入钴可以改善高速钢的导热性，并降低摩擦因数，从而提高切削速度。如美国的M40系列中的M42 (W2Mo9Cr4VCo8)，其常温硬度达67～70HRC, 600℃高温硬度达54～55HRC，其优越性只有在高温切削时才能显示出来，故适于做加工高温合金，钛合金，奥氏体耐热钢及其他难加工材料的高速钢刀具。其他钴高速钢牌号有W10Mo4Cr4V3Co10、W12Mo3Cr4V2Co8，W9Cr4V2Co10等。M42含钒量少，磨削加工性好，切削刃可磨得锋利，特别适于制造精加工刀具。但钴高速钢碳化物不均匀性增加，加热时脱碳倾向增大，强度和韧性降低，不宜做薄刃刀具或在较大冲击条件下切削。由于我国钴资源有限，目前生产和使用不多。

4．高钒高速钢、高钒高速钢质量分数在3%～5%，由于形成大量高硬度耐磨的碳化钒弥散在钢中，提高了高速钢的耐磨性，且能细化晶粒和降低钢的过热敏感性。这种高速钢适于加工对刀具磨损严重的材料，如硬橡胶、塑料等。对低速薄切屑精加工刀具，如拉刀、铰刀、丝锥等，高钒高速钢具有较长的寿命。其主要缺点是磨削加工性差，采用粒度60中软的镨钕刚玉砂轮刃磨时，磨削比均小于1，即砂轮的消耗量比磨去的刀具材料要多。常用牌号有W6Mo5Cr4V3. W12Cr4V4Mo等。

此外，我国研制的高性能新钢种还有含氮高速钢和含硅铌铝高速钢等。如W12Mo3Cr4V3N，其硬度、强度和韧性与M42基本相同，是使用效果较好的含氮高速钢。主要用于高强度结构钢（30～52HRC）的切削加工。含硅铌铝高速钢的牌号有W6Mo5Cr4V5SiNbAl（简称B201）、W18Cr4V4SiNbAI（简称B212）等。钢中的硅和铝提高了钢的硬度和热稳定性，铌可提高耐磨性和韧性，主要用于切削难加工材料。但这类高速钢由于含钒量较高，磨削加工性很差。此外，用W12Mo3Cr4V3C05Si加工高强度钢时，效果良好。

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