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。高速鋼是美國的F.W.泰勒和M.懷特于1898年創制的。高速鋼的工藝性能好，強度和韌性配合好，因此主要用來制造復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。除用熔煉方法生產的高速鋼外，20世紀60年代以后又出現了粉末冶金高速鋼，它的優點是避免了熔煉法生產所造成的碳化物偏析而引起機械性能降低和熱處理變形。

      高速鋼是一種復雜的鋼種，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、鈦合金和高強鋼等）的刀具，常用的鋼號有W12Cr4V5Co5、W2Mo9Cr4VCo8等。

 

W7Mo4Cr4V2Co5概述

材料名稱:高速工具鋼棒牌號:W7Mo4Cr4V2Co5　標準:GB/T9943-1988特性及適用范圍為鎢鉬系超硬型高生產率高速鋼，含鉆提高了紅硬性及高溫硬度，改善了耐磨性，有較好的切削性，但強度和沖擊韌性較低。  使用特性（1）硬度在600℃左右的工作溫度下，仍能保持較高的硬度。紅硬性對熱變形模具和高速切削刀具用鋼是非常重要的性能。（2）耐磨性具有良好的耐磨性，即抵抗磨損的能力。工具在承受相當大的壓力和摩擦力的條件下，仍能保持其形狀和尺寸不變。（3）強度和韌性含鈷高速工具鋼是在通用高速工具鋼的基礎上加入一定量的鈷，可顯著提高鋼的硬度、耐磨性和韌性。（4）其他性能具有一定的高溫力學性能、熱疲勞性、導熱性和耐磨腐蝕性能等。

材料運用說明

W7Mo4Cr4V2Co5鋼是鎢鉬系含鈷高速工具鋼， 簡寫代號7-4-4-2-5， 由于該鋼鈷的質量分數為4.75%~5.75%， 從而提高了鋼的高溫硬度和熱硬性，在較高的溫度下切削時刀具不變形， 而且耐磨性好。該鋼的缺點是磨削性差。為滿足切削過程中， 刀具線速度達80m/min，切削刃溫度高達600℃時， 刀具硬度> 60HRC 的要求， 在高碳鋼中加入大量W、Mo、Cr、V等合金元素而獲得高速鋼. W和Mn可提高鋼的熱硬性， 在回火溫度為 500 ~600°C 時， W、 Mo析出并生成Mo2C和W2C， 發生二次硬化現象， 鋼的硬度不僅不下降， 反而升高。淬、回火硬度 66 ~68HRC， 抗彎強度 2500 ~3000MPa， 沖擊吸收能量 0.23 -0.35J，600°C 時的硬度 54HRC。  化學成份碳 C ：1.05～1.15(答應偏差:±0.01)
硅 Si：0.15～0.50(答應偏差:±0.05)錳 Mn：0.20～0.60(答應偏差:0.04)硫 S ：≤0.030磷 P ：≤0.030鉻 Cr：3.75～4.50(答應偏差:±0.05)鎳 Ni：答應殘余含量≤0.30銅 Cu：答應殘余含量≤0.25釩 V ：1.75～2.25(答應偏差:±0.05)鉬 Mo：3.25～4.25(答應偏差:尺寸≤6，±0.05 尺寸> 6，±0.10)鎢 W ：17.50～19.00(答應偏差:尺寸≤10，±0.10 尺寸> 10，±0.20)鈷 Co：4.75～5.75(答應偏差:±0.15)

力學性能

硬度 ：交貨硬度:(其他加工方法)≤285HB (退火)≤269HB。試樣熱處理制度及淬回火硬度:≥66HRC

熱處理規范及金相組織

熱處理規范：淬火，730～840℃預熱，1180～1220℃(鹽浴爐)或1190～1210℃(箱式爐)加熱，油冷，530～550℃回火3次，每次2h。

交貨狀態

熱軋、鍛制、冷拉鋼棒以退火狀態交貨，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。

參考對應牌號

中國 GB 標準牌號W7Mo4Cr4V2Co5、美國AISI/ASTM標準牌號 M41、美國 UNS 標準牌號 T11341、國際標準化組織 (ISO) 標準牌號 HS2-9-1-8、法國 NF 標準牌號 HS7-4-2-5、德國 DIN 標準牌號 S7-4-2-5、德國 DIN 標準材料編號 1. 3246、英國 BS 標準牌號M41

典型應用舉例

1) 用于制作冷擠壓凹模和上下沖頭等。2)用于制作切削最難切削材料的刀具和刃具， 如制作切削高溫合金、鈦合金和超高強度鋼等難切削材料的車刀、刨刀、銑刀等 



高速鋼的熱處理工藝較為復雜，必須經過退火、淬火、回火等一系列過程。退火的目的是消除應力，降低硬度，使顯微組織均勻，便于淬火。退火溫度一般為860～880℃。淬火時由于它的導熱性差一般分兩階段進行。先在800～850℃預熱(以免引起大的熱應力)，然后迅速加 熱到淬火溫度1190～1290℃（不同牌號實際使用時溫度有區別），后油冷或空冷或充氣體冷卻。工廠均采用鹽爐加熱，現真空爐使用也相當廣泛。淬火后因內部組織還保留一部分(約30%)殘余奧氏體沒有轉變成馬氏體，影響了高速鋼的性能。為使殘余奧氏體轉變，進一步提高硬度和耐磨性，一般要進行2～3次回火，回火溫度560℃，每次保溫1小時。
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