浅析基体钢和高速钢的成分特点

高速钢虽然具有高的强度、硬度、红硬性和耐磨性，但因组织存在过量且均匀度较差的过剩碳化物，导致了脆性，也这是莱氏体类钢普遍的缺点。高速钢的淬火组织由强韧兼备的基体组织和体积分数为10%~15%的共晶碳化物组成。过量的共晶碳化物是耐磨性高而脆性较大的主要原因。显然，降低共晶碳化物的数量是减少应力集中、降低脆性、提高韧工的有效手段。低合金工具钢虽有较高的韧度和塑性，但强度、红硬性和耐磨性都不及高速钢。因此，研制既有高速钢优点，又兼有低合金工具钢优点的新钢种，是国各普遍重视的科研项目。
目前，常用的各种高速钢及其基体的化学成分见下表：
高速钢及其基体的化学成分(质量分数)
牌号 钢种成分(%) 基体成分(%)
                          C         Cr       W       Mo      V        Co     C       Cr        W       Mo       V      Co
W18Cr4V        0.70      4.0      18.0     -        1.0        -      0.5      4.4      8.6        -        1.0       -
W18Cr4V2      0.80      4.0      18.0     -        2.0        -       0.5     4.4      8.0        -        1.7       -
W18Cr4VCo5  0.75     4.0       18.0    -         1.0       5.0    0.4     4.7      8.3        -        1.1     5.0
W6Mo5Cr4V2 0.80      4.0       6.0    5.0       2.0        -       0.5     4.0      2.0      3.0      1.0       -
W12Cr4V5Co5 1.50    4.0       12.0    -         5.0       5.0    0.4      5.1     7.3        -        1.4     4.3
W5Mo5Cr4V4  1.30     4.0       5.5    4.5       4.0        -       0.5      4.7     3.5      3.2      1.9       -
Cr4Mo9WVCo8 1.10    3.8      1.5     9.5      1.15      8.0    0.55    4.0     1.0      5.0      1.0     8.0
Cr4Mo8V2        0.85     4.5        -       8.0       2.0       -       0.5      4.2       -        5.1      1.1       -
由表可见，各种高速钢基体中有些化学成分大致相同。例如，碳的质量分数一般都在0.5%左右，铬的质量分数大致在4%左右，钒的质量分数在1%左右，钨及钼的含量随着钢种而异，合金元素的质量分数总量在10%~12%。
我国目前研发生产的基体钢类钢号有：6W6Mo5Cr4V、5Cr4Mo3SiMnVAl(012Al)、6Cr4Mo3Ni2WV(CG-2)、5Cr4Mo2W2SiV、5Cr4W5Mo2V(RM2)、6Cr5Mo3W2VSiTi(LM2)、LD(7Cr7Mo2V2Si)等。国外的基体钢牌号主要有：YXR3、YXR7、YXR33、DRM1、DRM2、DRM3、EXT161(50Cr4Mo4W2V)、EXT158(50Cr4Mo4W2VCo5)、MACVMn(50Cr4Mo3W2V)、Matrix Ⅱ CVM(55Cr4Mo5WVCo8)等。
基体钢承袭了母体高速钢基体的性能。在多种高速钢中，W6Mo5Cr4V2高速钢是我国使用较多、组织和性能较好的钢种，其生产和工艺特性已为各方面所熟悉，因此经，国产基体钢多以它为母体，以各种方式加以改型，生产出多种牌号的基体钢。例如，基体钢标准钢号6W6Mo5Cr4V与高速钢标准钢号W6Mo5Cr4V2的成分，除碳、钒外，其他元素的含量差别很小，下表是6W6Mo5Cr4V基体钢与W6Mo5Cr4V2高速钢的主要化学成分对比：
6W6Mo5Cr4V基体钢与W6Mo5Cr4V2高速钢的主要化学成分
钢号                       C              W             Mo             Cr             V
6W6Mo5Cr4V 0.55~0.65 6.00~7.00 4.50~5.50 3.70~4.30 0.70~1.10
W6Mo5Cr4V2 0.80~0.90 5.50~6.75 4.50~5.50 3.80~4.40 1.75~2.20

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资料来源：东莞市弘超模具科技有限公司

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