# 美国CPM T15高速钢成分及特性
## 一、成分
1. **碳(C)**
- CPM T15高速钢的碳含量相对较高,大约在1.5 - 1.6%之间。高碳含量为钢提供了高硬度的基础。在淬火和回火过程中,碳与其他合金元素结合形成大量的碳化物,这些碳化物弥散分布在钢的基体中,对基体起到强化作用,从而提高钢的硬度和耐磨性。
2. **钨(W)**
- 钨的含量约为12 - 13%。钨是CPM T15高速钢中的关键合金元素之一,它能够形成稳定的碳化物,如WC、W2C等。这些钨的碳化物具有高硬度、高熔点和良好的热稳定性。在高速切削过程中,当刀具刃部温度升高时,钨的碳化物能够抵抗软化,维持刃部的硬度,从而保证刀具的切削性能,对提高高速钢的红硬性起着重要作用。
3. **铬(Cr)**
- 铬的含量在4 - 5%之间。铬在CPM T15高速钢中有多方面的作用。首先,它能提高钢的淬透性,使钢在淬火时能够形成均匀的马氏体组织,从而提高钢的硬度和强度。其次,铬可以在钢的表面形成一层致密的氧化铬膜,这有助于提高钢的抗氧化性,使高速钢在高温环境下不易被氧化。
4. **钒(V)**
- 钒的含量在4.5 - 5.25%之间。钒是强碳化物形成元素,在钢中形成VC等碳化物。这些碳化物非常细小且弥散分布在基体中,一方面可以提高钢的硬度、耐磨性和红硬性;另一方面,能抑制晶粒长大,起到细化晶粒的作用,从而提高钢的韧性。
5. **钴(Co)**
- 钴的含量在4 - 5%之间。钴在CPM T15高速钢中的作用显著。它不形成碳化物,而是固溶在基体中。钴能提高高速钢的红硬性、硬度和耐磨性。在高温下,钴可以减缓钨、钒等合金元素的扩散速度,从而提高钢的热稳定性,使得刀具在高温切削环境下能够保持较好的性能。
## 二、特性
1. **高硬度和耐磨性**
- 由于高碳含量以及钨、钒等元素形成的大量碳化物,CPM T15高速钢具有极高的硬度,其硬度通常可达HRC65 - 68。这种高硬度使它在切削、冲压等加工过程中能够有效抵抗工件材料的磨损。例如,在切削硬度较高的合金钢或工具钢时,CPM T15高速钢刀具能够保持刃口的锋利度,减少刀具的磨损,提高加工精度。
2. **红硬性**
- CPM T15高速钢具有zhuoyue的红硬性。在高温环境下,例如切削温度达到600 - 700°C时,它仍然能够保持较高的硬度和切削性能。这是因为钨、钒等元素的碳化物在高温下具有良好的稳定性,再加上钴元素对基体高温强度的提高,使得刀具在高速切削时能长时间保持有效性,适用于高速切削加工领域。
3. **良好的韧性**
- 尽管CPM T15高速钢硬度很高,但由于铬元素的作用以及晶粒细化(得益于钒元素),它还具有一定的韧性。这种韧性使得刀具在承受切削力、冲击力等复杂应力时,不易发生脆断。在铣削、钻削等加工过程中,尤其是在加工有间断切削的工件时,良好的韧性能够保证刀具的正常使用。
4. **淬透性好**
- 铬元素的存在使得CPM T15高速钢具有良好的淬透性。这意味着在淬火过程中,钢能够在较大的截面尺寸范围内形成均匀的马氏体组织。对于制造较大尺寸的刀具或模具等工件来说,良好的淬透性是非常重要的,它可以保证整个工件具有一致的力学性能。