# JIS标准SKH59的化学成分与加工性能
## 一、化学成分
1. **碳(C)**
- SKH59中的碳含量处于0.75% - 0.85%的范围。碳元素是决定钢材硬度的关键因素之一。在这个含量范围内,碳与其他合金元素相互作用,形成各种碳化物,这些碳化物弥散分布在基体中,有助于提高材料的硬度和耐磨性。例如,在刀具制造中,合适的碳含量能使刀具刃口保持锋利,在切削较硬材料时不易变形。
2. **钨(W)**
- 钨的含量较高,大约为5.5% - 6.75%。钨在SKH59中具有重要作用。首先,钨能显著提高材料的红硬性,即在高温下保持硬度的能力。在高速切削等产生高温的加工过程中,钨形成的碳化物具有高熔点和高硬度,使得材料在高温环境下仍能保持较好的力学性能。其次,钨有助于提高材料的耐磨性,延长材料在摩擦环境下的使用寿命。
3. **钼(Mo)**
- 钼的含量为4.5% - 5.5%。钼在这种材料中的贡献是多方面的。它可以提高材料的强度和韧性,使材料在承受较大应力时不易断裂。同时,钼也能增强材料的淬透性,确保材料在淬火过程中能够均匀地硬化到较大深度。这对于制造形状复杂且要求性能均匀的零件非常重要。
4. **铬(Cr)**
- 铬的含量在3.5% - 4.5%。铬在SKH59中的主要作用是提高抗氧化性和耐腐蚀性。在一些可能接触到氧化性介质或轻微腐蚀性环境的应用场景下,铬能在材料表面形成一层致密的氧化铬保护膜,防止材料进一步氧化和腐蚀。此外,铬也有助于提高材料的淬透性,与钼协同作用优化材料的热处理效果。
5. **钒(V)**
- 钒含量在1.75% - 2.25%。钒在材料中形成细小的碳化物,如VC。这些碳化物对材料起到弥散强化的作用,提高材料的硬度和耐磨性。同时,钒还能细化晶粒,改善材料的韧性,使材料在受到冲击载荷时具有更好的抵抗能力。
## 二、加工性能
1. **切削加工性能**
- **刀具磨损**:由于SKH59具有较高的硬度和耐磨性,在切削加工时对刀具的磨损较为严重。普通高速钢刀具难以满足其切削要求,通常需要使用硬质合金刀具或陶瓷刀具。例如,在粗加工过程中,如果使用普通刀具,刀具的切削刃可能在较短的切削距离后就出现明显磨损,导致加工精度下降和加工效率降低。
- **切削参数**:当使用硬质合金刀具时,切削速度一般在30 - 50m/min,进给量在0.05 - 0.15mm/r,切削深度在0.3 - 0.8mm。合理设置切削参数有助于在保证加工质量的同时,减少刀具磨损。
2. **磨削加工性能**
- **砂轮选择**:在磨削SKH59时,立方氮化硼(CBN)砂轮是较好的选择。因为材料硬度高,CBN砂轮具有高硬度、高耐磨性和良好的导热性,能够有效地磨削这种材料。
- **磨削参数**:砂轮转速可设置在1500 - 2500r/min左右,进给量在0.01 - 0.05mm/r,磨削深度在0.01 - 0.03mm。合适的磨削参数可以避免磨削烧伤和表面裂纹等问题,获得较好的磨削表面质量。
3. **热加工性能**
- **锻造性能**:SKH59的锻造温度范围有一定要求。始锻温度一般在1000 - 1050°C,终锻温度不低于850°C。在锻造过程中,需要严格控制锻造温度,否则容易出现锻造缺陷,如过热、过烧或裂纹等。
- **热处理性能**:这种材料需要经过淬火和回火等热处理工序。淬火温度通常在800 - 850°C,然后进行回火处理,回火温度在150 - 200°C。通过合适的热处理,可以提高材料的硬度、强度和韧性等综合性能。