# DIN标准SSV50钨系高速钢各化学成分的作用
## 一、钨(W)
1. **提高红硬性**
- 钨在SSV50钨系高速钢中的含量为18% - 22%。钨与碳形成碳化钨(WC),碳化钨具有极高的硬度和高熔点。在高速切削过程中,刀具会因摩擦生热而温度升高,此时WC能够保持其硬度,使高速钢在高温下仍具有良好的切削性能,这种在高温下保持硬度的特性称为红硬性。例如,在高速铣削合金钢工件时,由于切削速度快、产生热量多,SSV50高速钢中的钨元素能确保刀具刃口在高温下不易软化,从而保证加工精度和刀具的使用寿命。
2. **增强耐磨性**
- 由于WC的高硬度,弥散分布在钢基体中的碳化钨颗粒能够有效抵抗切削过程中的磨损。在对硬度较高的材料如淬火钢进行切削加工时,SSV50高速钢中的钨元素使得刀具刃口不易被磨钝,延长了刀具的使用周期。
## 二、铬(Cr)
1. **提高淬透性**
- 铬含量在4% - 5%左右。铬能显著提高SSV50高速钢的淬透性,这意味着在淬火过程中,钢材能够在较大的截面上获得均匀一致的马氏体组织。例如在制造大型刀具时,如直径较大的麻花钻,良好的淬透性可确保整个钻头的硬度和性能均匀,避免出现局部硬度不足或组织不均匀导致的刀具失效。
2. **提升硬度和强度**
- 铬与碳结合形成铬碳化物,这些碳化物分布在钢的基体中,有助于提高钢材的硬度和强度。在承受切削力时,铬碳化物能够阻碍位错运动,从而增强钢材的抗变形能力。
3. **增强抗氧化性和耐腐蚀性**
- 铬元素的存在使SSV50高速钢具有一定的抗氧化性和耐腐蚀性。在一些特殊的加工环境中,如在潮湿或有轻微腐蚀性的介质中加工金属材料时,铬元素能够防止钢材表面生锈和被腐蚀,从而保证刀具的性能和使用寿命。
## 三、钒(V)
1. **细化晶粒**
- 钒的含量约为1% - 2%。钒形成的细小碳化物(如VC)弥散分布在钢的基体中,可以细化晶粒。细化后的晶粒结构使钢材的组织结构更加均匀细密,这不仅提高了钢材的强度,还增强了其韧性。在承受冲击载荷的切削加工中,如断续切削,细化晶粒后的SSV50高速钢能够更好地抵抗冲击,减少刀具崩刃的可能性。
2. **提高耐磨性**
- VC的高硬度有助于提高钢材的耐磨性。在切削加工过程中,刀具刃口处的VC颗粒能够抵抗工件材料的磨损作用,使刀具刃口保持锋利的时间更长,从而提高了刀具的切削效率和使用寿命。
## 四、碳(C)
1. **决定硬度和强度**
- 碳含量在0.75% - 0.85%。碳是决定钢材硬度和强度的关键元素。在SSV50高速钢中,碳与钨、铬、钒等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钢材基体中,阻碍位错运动,从而提高钢材的硬度。如果碳含量过低,钢材硬度不足,无法满足高速切削的要求;如果碳含量过高,则会导致钢材脆性增加,韧性降低。
2. **维持韧性**
- 合适的碳含量能维持一定的韧性,防止钢材脆性断裂。在切削加工过程中,刀具不仅要承受切削力,有时还会受到冲击载荷,适当的韧性能够保证刀具在复杂的受力情况下不会突然断裂。
## 五、钼(Mo)
1. **提高红硬性**
- 钼含量在1% - 2%。钼的作用类似于钨,能提高钢材的红硬性。其与碳形成的碳化物在高温下具有较高的稳定性,在高温切削环境下,如对高温合金进行切削加工时,钼元素有助于保持刀具的硬度,确保刀具能够正常切削。
2. **改善韧性**
- 钼还能改善SSV50高速钢的韧性,使钢材在高硬度的同时具有较好的抗冲击能力。在一些切削加工中,如粗加工时切削力较大或者切削过程中有冲击现象,钼元素能够提高钢材的抗冲击性能,减少刀具损坏的风险。