# W6Mo5Cr4V2钼钨系高速钢的化学成分与加工性能
## 一、化学成分
1. **钨(W)**
- 含量为5.5% - 6.75%。钨在W6Mo5Cr4V2高速钢中是关键的合金元素。它与碳结合形成碳化钨(WC),WC具有高硬度和高熔点的特性。在高速切削过程中,WC能在高温下保持其硬度,从而为高速钢提供良好的红硬性。例如,当刀具用于高速切削硬度较高的合金钢或钛合金时,由于摩擦产生大量热量,钨元素所形成的碳化钨能确保刀具刃口不会因高温而迅速软化,维持刀具的切削性能。
2. **钼(Mo)**
- 含量为4.5% - 5.5%。钼的作用与钨类似,它与碳结合形成钼碳化物。这些碳化物在高温下也具有较高的稳定性,有助于提高高速钢的红硬性。同时,钼还能细化晶粒,改善钢材的韧性。钼的存在使得钢材在承受切削力和冲击载荷时表现更好。例如,在铣削加工中,刀具会受到周期性的切削力和冲击力,钼的细化晶粒作用可以减少刀具刃口的崩裂现象。
3. **铬(Cr)**
- 含量为3.8% - 4.4%。铬能提高钢材的淬透性,使钢材在淬火时能在较大截面上获得均匀一致的马氏体组织。这对于制造较大尺寸的刀具或工具部件非常重要。此外,铬与碳结合形成铬碳化物,分布于钢的基体中,可提高钢材的硬度和强度,并且增强钢材的抗氧化性和耐腐蚀性。
4. **钒(V)**
- 含量为1.75% - 2.2%。钒形成的细小碳化物(如VC)弥散分布在钢的基体中。一方面,它可以细化晶粒,使钢材的组织结构更加均匀细密,提高钢材的强度和韧性。另一方面,VC的高硬度有助于提高钢材的耐磨性,从而延长刀具刃口的使用寿命。例如,在车削加工中,含有较多钒元素的刀具刃口磨损速度相对较慢。
5. **碳(C)**
- 碳含量在0.8% - 0.9%。碳是决定钢材硬度和强度的关键元素。在W6Mo5Cr4V2高速钢中,碳与钨、钼、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,提高钢材硬度。合适的碳含量也能维持一定的韧性,防止钢材脆性断裂。
## 二、加工性能
1. **切削加工性能**
- **刀具选择**:由于W6Mo5Cr4V2高速钢硬度高、耐磨性好,在对其进行切削加工时,需要选择硬质合金刀具等高性能刀具。普通高速钢刀具难以满足加工要求,因为其硬度相对较低,在切削该高速钢时,刀具磨损会非常快。
- **切削参数**:切削速度需要根据刀具和加工要求进行jingque调整。一般来说,切削速度不能过高,否则会导致刀具过热磨损加剧,但也不能过低,以免影响加工效率。进给量和切削深度也需要合理控制,过大的进给量和切削深度可能会引起加工表面质量下降,甚至导致刀具损坏。例如,在钻削加工中,过大的进给量可能会使钻头折断。
2. **锻造性能**
- W6Mo5Cr4V2高速钢由于合金元素含量高,锻造性能相对较差。在锻造前需要对钢锭进行充分的加热,加热温度通常在1000 - 1100°C左右,以降低其变形抗力。同时,锻造比要控制在合理范围内,一般通过多次镦粗和拔长操作来细化晶粒。如果锻造比过大,可能会导致钢材内部出现裂纹等缺陷;如果锻造比过小,则无法有效细化晶粒,影响钢材的性能。
3. **热处理性能**
- **淬火**:淬火温度一般在1150 - 1250°C之间。在这个温度范围内,合金元素能够充分溶解在奥氏体中,提高钢材的硬度和强度。但淬火过程中需要注意选择合适的淬火介质,如水、油或特殊的淬火剂。由于该高速钢的淬火敏感性较大,不同的淬火介质会对钢材的淬火效果产生不同的影响。例如,水淬火冷却速度快,能获得较高的硬度,但也容易产生淬火裂纹;油淬火冷却速度相对较慢,淬火应力较小,但硬度可能稍低。
- **回火**:淬火后的W6Mo5Cr4V2高速钢硬度较高但韧性较差,需要进行回火处理。通常需要进行2 - 3次回火,回火温度在500 - 600°C之间。回火的目的是消除淬火应力,稳定组织,提高钢材的韧性。每次回火后,钢材的内部组织会发生变化,多次回火能够使钢材的性能达到zuijia状态。