# JIS标准SKH51钼钨系高速钢的化学成分与加工性能
## 一、化学成分
1. **碳(C)**
- SKH51中的碳含量通常在0.80% - 0.90%之间。碳是影响高速钢硬度的关键元素之一。适量的碳与其他合金元素形成碳化物,这些碳化物弥散分布在钢基体中,对提高钢的硬度和耐磨性起着重要作用。
2. **钨(W)**
- 钨含量为5.50% - 6.75%。钨在钢中形成碳化钨(WC),WC具有高硬度、高熔点和良好的耐磨性。钨元素的存在显著提高了SKH51高速钢的红硬性,即在高温下保持硬度的能力。这使得SKH51在高速切削时,即使切削刃温度升高,仍能保持良好的切削性能。
3. **钼(Mo)**
- 钼含量约为4.50% - 5.50%。钼在钢中的作用类似于钨,它也能形成碳化物,提高钢的硬度、耐磨性和红硬性。此外,钼可以细化晶粒,使钢的组织更加均匀,从而提高钢的强度和韧性之间的平衡,减少在加工和使用过程中出现裂纹的可能性。
4. **铬(Cr)**
- 铬的含量在3.80% - 4.50%。铬能提高钢的淬透性,确保在淬火过程中钢能快速而均匀地形成马氏体组织,提高钢的整体硬度和强度。同时,铬还能在一定程度上提高钢的抗氧化性,虽然在高速钢中抗氧化性不是最主要的性能,但在一些特殊加工环境下也有一定作用。
5. **钒(V)**
- 钒含量大约为1.70% - 2.20%。钒形成的碳化钒(VC)具有极高的硬度,它不仅可以细化晶粒,而且能进一步提高钢的耐磨性。在SKH51中,钒与其他合金元素共同作用,优化钢的微观结构,提高钢的综合性能。
## 二、加工性能
1. **切削加工性能**
- SKH51由于其高硬度和含有多种硬而耐磨的碳化物,切削加工相对困难。在切削时,需要使用硬质合金刀具,并且切削参数(如切削速度、进给量和切削深度)需要精心选择。例如,切削速度不能过高,以免刀具磨损过快,但也不能过低,否则会影响加工效率。
2. **锻造性能**
- 在锻造方面,由于其合金元素含量较高,其始锻温度和终锻温度有严格要求。始锻温度一般较高,例如1050 - 1100°C,以确保合金元素充分溶解在奥氏体中。终锻温度不能过低,否则会导致钢的加工硬化和裂纹产生。锻造过程中需要进行多次镦粗和拔长操作,以破碎铸态组织中的粗大碳化物,改善钢的组织均匀性。
3. **热处理性能**
- 在热处理时,淬火和回火工艺对其性能影响很大。淬火温度一般在1200 - 1250°C之间,淬火介质通常采用油冷。回火需要进行多次,一般为2 - 3次,回火温度在550 - 600°C之间。通过合理的热处理,可以进一步提高钢的硬度、强度和韧性,优化其综合性能。
综上所述,JIS标准SKH51钼钨系高速钢通过特定的化学成分组合,具有良好的硬度、耐磨性和红硬性等性能,但在加工过程中需要根据其特性采用合适的加工工艺,以充分发挥其优势。