高性能高速钢的性能、牌号和用途

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高速钢按性能分为普通型和高性能高速钢；按化学成分分为钨系，钨钼系，钼系高速钢；按工艺分为熔炼和粉末冶金高速钢。
, [) l7 t5 _8 C2 u( {( Y高性能高速钢，是在通用型高速钢中增大含碳量，含钒量，还增加了钻，铝等合金元素，捉高了高速钢的耐磨性和耐热性。这些高性能高速钢，温度在650℃时，其硬度为HRC60，而普通高速钢W18Cr4V只有49～49.2，高出了10HRC；耐用度为普通高速钢的1～3倍。用它制作各种切削刀具，切削加工难切削材料，如不锈钢，高温合金，钛合金，高强度钢等。
$ L. {0 K. O3 i8 i1.高性能高速钢的性能，牌号与用途：
(1)高碳高速钢：HRC67～68，625℃时，其硬度为64～65HRC。
95W18Cr4V，100W6Mo5Cr4V2o适于加工不锈钢，高温合金，钛合金，超高强度钢等，其耐用度为W18Cr4V的2～3倍。
; t0 i* I' V6 {% I2 ]; P(2)钻高速钢：HRC为67；耐热性为640～650℃，其耐用度为普通高速钢的1.5～3倍。
W6Mo5Cr4V2Co5，W8Mo5Cr4V2Co6Si，W9Mo4Cr4V2Co3，W9Cr4V2Co10，W12Mo3Cr4V2Co80适于加工奥氏体不锈钢，高温合金，钛合金等。
(3)高钒高速钢：HRC65～67，耐热性637～640℃。
" T  [& C" s) w: C& MW12Cr4V4Mo，W6Mo5Cr4V3，W9Cr4V5适用于切削不锈钢，耐热合金，高强度钢。其刀具耐用度为普通高速钢的2～4倍。我国的典型牌号N3N(W12Mo3Cr4v3N)
! e$ U2 X! X0 Z5 N(4)高钒含钻高速钢：HRC66～68，在600℃时比普通高速钢高5.5HRC。
W9Cr4V5Co5，W12Cr4V5Co5用于切削耐热合金，比普通高速钢的耐用度高2倍多。
6 g+ @: q5 @. Q6 ^(5)超硬高速钢：HRC67～70
①含钴超硬高速钢HRC69～70
8 o5 F3 ~+ B* B0 LW2Mo9Cr4VCo8(M42)HRC69～70，用铁基高温合金，铸造高温合金，钛合金，超高强度钢，可用中硬(HB400)硬齿面加工。刀具耐用度比普通高速钢2～4倍。
+ _1 P/ X5 ]$ L/ ?" l% i% \7 m②含铝超硬高速钢：
W6Mo5Cr4V2A1(501钢)，W10Mo4Cr4V3A1(5F-6钢)，其特点在高温下和空气中的氮和氧生成氧化铝和氮化铝起润滑作用，降低摩擦系数，减轻切屑与刀具粘结。切削难切削材料时，刀具耐用度可提高3～4倍。
: l# R1 K& \, N% e+ H4 p% x/ C③含氮超硬高速钢HRC67～70。
W12Mo3Cr4V3N(V3N钢)在高硬度(HRC69)时，脆性倾向小(σbb的为3000MPa)，主要用于高硬度(HRC30～52)件的切削，奥氏体钢，钛合金，镍基耐热合金。
④含SiNbA1超硬高速钢
5 z) e" x+ F# {5 O$ z# T: W, hW18Cr4V4SiNbA1(B212)，W6Mo5Cr4V5SiNbA1(B201)用于切削高温合金，铁铝锰耐热钢，奥氏体不锈钢，加工硬度(HRC40～50)材料效果好(Vc=3～9m/min；f=0.15～0.33mm/r；ap=0.5～2mm)
" S; {. D3 y& O( |+ ]3 G- Y2.涂层高速钢
; k6 S8 o0 H. c9 z, t性能特点：在高速钢刀具基体(HV850～900，HRC62～70)上用气相物理沉积法(PVD)涂层一层厚为2～6μm的TiN或TiC，可使刀具表面硬度达1950～3200HV；表面耐热性达到1000℃以上；切速可提高50～100％；刀具耐用度可提高2～10倍，如果涂层后再刃磨前刀面或后刀面后，其刀具耐用度还可以提高2倍左右。涂层高速钢刀具的切削力Fc可减小20～40％，切削热可降低20％。还可以采用PCVD工艺涂TiC，TiN，金刚石和CBN。PCVD工艺涂层温度高于PVD，低于CVD，并低于高速钢的回火温度(550℃)。
3.提高高速钢刀具耐用度的方法：
(1)低温渗硫
①液体渗硫：将含硫的液体加热到150℃，将刀具浸泡在中间，保温一定时间，可使刀具耐用度提高1～3倍。
% o% Q1 V9 ?% l) r6 }②固体渗硫：将硫粉加热到200℃，把刀具放在中间，保温2h，效果同上。
③离子渗硫：可提高刀具耐用度l～3倍。
(2)MoS2处理：
1 b* V. q0 S8 _+ d* j& }①把MoS2粉加热到150℃，然后把刀具放在中间，保温4h。
4 S5 T: D6 k7 |# d7 n, Z6 ^②在刀具上涂MoS2油膏。
③在切削液中加MoS2。
用上述方法，可使刀具耐用度提高1倍以上。
(3)离子注入：它是将某些元素的原子进行电离，并使其它在电场中加速，以获得较高速度后射入固体材料表面，以改变材料的物理，力学性能的一种离子束技术。
1 y0 u% B+ ]+ j特点：可注入需要的任何元素(N，S，B，Ti等)，使金属强化而提高耐磨性，温度可任意控制，适用于零件的最后处理，不退火、软化，Ra不变，只改变表面特性。不疏松，不剥落，无界面，耐腐蚀。
; s" ^) {2 g4 S! `(4)多元共渗(C，N，O，S，B)：可使高速钢刀具的耐用度提高2～5倍，最合适于低速刀具(拉，推，铰刀等)。
(5)氮化碳(C3N4涂层：它的表层硬度可达HV4000，刀具耐用度可提高10倍左右)。(注：TiN2000HV；TiCN2700HV，TiAIN3000HV)
文章关键词： 材料 粉末冶金 刀具