M33高速工具鋼化學(xué)成分

高速工具鋼主要用于制造高效率的切削刀具。由于其具有紅硬性高、耐磨性好、強(qiáng)度高等特性，也用于制造性能要求高的模具、軋輥、高溫軸承和高溫彈簧等。高速工具鋼經(jīng)熱處理后的使用硬度可達(dá)HRC63以上，在600℃左右的工作溫度下仍能保持高的硬度，而且其韌性、耐磨性和耐熱性均較好。退火狀態(tài)的高速工具鋼的主要合金元素有鎢、鉬、鉻、釩，還有一些高速工具鋼中加入了鈷、鋁等元素。這類(lèi)鋼屬于高碳高合金萊氏體鋼，其主要的組織特征之一是含有大量的碳化物。鑄態(tài)高速工具鋼中的碳化物是共晶碳化物，經(jīng)熱壓力加工后破碎成顆粒狀分布在鋼中，稱為一次碳化物;從奧氏體和馬氏體基體中析出的碳化物稱為二次碳化物。這些碳化物對(duì)高速工具鋼的性能影響很大，特別是二次碳化物，其對(duì)鋼的奧氏本晶粒度和二次硬化等性能有很大影響。碳化物的數(shù)量、類(lèi)型與鋼的化學(xué)成分有關(guān)，而碳化物的顆粒度和分布則與鋼的變形量有關(guān)。鎢、鉬是高速工具鋼的主要合金元素，對(duì)鋼的二次硬化和其他性能起重要作用。鉻對(duì)鋼的淬透性、抗氧化性和耐磨性起重要作用，對(duì)二次硬化也有一定的作用。釩對(duì)鋼的二次硬化和耐磨性起重要作用，但降低可磨削性能。

含鈷高速工具鋼是在通用高速工具鋼的基礎(chǔ)上加入一定量的鈷，可顯著提高鋼的硬度、耐磨性和韌性。

粉末高速工具鋼是用粉末冶金方法產(chǎn)生的。首先用霧化法制取低氧高速工具鋼預(yù)合金粉末，然后用冷、熱靜壓機(jī)將粉末壓實(shí)成全致密的鋼坯，再經(jīng)鍛、軋成材。粉末高速工具鋼的碳化物細(xì)小、分布均勻，韌性、可磨削性和尺寸穩(wěn)定性等均很好，可生產(chǎn)用鑄錠法個(gè)可能產(chǎn)生更高合金元素含量的超硬高速工具鋼。粉末高速工具鋼可分為3類(lèi)，第一類(lèi)是含鈷高速工具鋼，其特點(diǎn)是具有接近硬質(zhì)合金的硬度，而且還具有良好的可鍛性、可加工性、可磨性和強(qiáng)韌性。第二類(lèi)是無(wú)鈷高鎢、鉬、釩超硬高速工具鋼。第三類(lèi)是超級(jí)耐磨高速工具鋼。其硬度不太高，但耐磨性極好，主要用于要求高耐磨并承受沖擊負(fù)荷的工作條件。

高速鋼按所含合金元素可分為:①鎢系高速鋼(W 9~18%)、②鎢鉬系高速鋼(W5~12%,Mo 2~6%)、③高鉬系高速鋼(W 0~2%,Mo 5~10%)。各系又可按含釩量的多少分為一般含釩量(V 1~2%)和高含釩量(V 2.5~5%)。任何高速鋼如含鈷 (Co 5~10%)時(shí)，又歸入鈷高速鋼。

高速鋼按用途可分為綜合性通用型高速鋼和特種用途高速鋼兩類(lèi)。通用高速鋼廣泛用于制作各種金屬切削普通刀具(如鉆頭、絲錐、鋸條)和精密刀具(如滾刀、插齒刀、拉刀)。被切削材料一般硬度 HB≤300。特種用途高速鋼又可分為高釩高速鋼，一般含鈷高速鋼和超硬型(HRC 68~70)高速鋼(表2)。 高速鋼主要用途是制造高速切削工具，除具有高硬度(一般大于HRC 63,高的可達(dá)HRC 68~70)，高耐磨性和足夠韌性外，還要有在高速切削下刀刃不因發(fā)熱而軟化的耐熱性。耐熱性通常用紅硬性衡量，也就是在580~650℃把鋼先后加熱4次，每次保溫 1小時(shí)后空冷，然后在室溫下測(cè)定其硬度值。高速鋼的韌性通常用彎曲強(qiáng)度和沖擊值來(lái)衡量。高速鋼應(yīng)用于制造冷作模具，在使用性能上主要要求有高的抗壓屈服強(qiáng)度，高的耐磨性和高韌性，而對(duì)耐熱性則要求不高，因此可采用較低的溫度淬火。