# R6M5钼钨系高速钢化学成分与加工性能
## 一、化学成分
1. **主要合金元素**
- **钨(W)**:R6M5高速钢中钨的含量较高,通常在5.5% - 6.75%之间。钨是提高高速钢红硬性的关键元素之一。它在钢中形成碳化物,如WC等,这些碳化物在高温下非常稳定,能够阻止晶粒长大,并且在切削过程中,当刀具刃部温度升高时,仍能保持较高的硬度,从而保证刀具的切削性能。
- **钼(Mo)**:钼的含量一般在4.5% - 5.5%左右。钼在钢中的作用与钨相似,它也能形成稳定的碳化物,如MoC等。此外,钼还能降低钢的共晶碳化物不均匀性,改善钢的韧性。钼和钨在钢中还存在协同作用,能够更有效地提高高速钢的高温硬度和耐磨性。
- **铬(Cr)**:铬的含量大约为3.8% - 4.4%。铬主要起到提高钢的淬透性的作用,使钢在淬火时能够获得更深的硬化层。同时,铬还能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性,有助于延长刀具的使用寿命。
- **钒(V)**:钒的含量在1.75% - 2.2%范围内。钒在钢中形成细小、弥散分布的VC等碳化物,这些碳化物硬度极高,能够显著提高钢的耐磨性。而且,钒的碳化物在钢的加热过程中不易溶解,在淬火后的回火过程中又能以细小颗粒析出,进一步提高钢的硬度和强度。
2. **碳(C)**:碳含量在0.8% - 0.9%之间。碳是形成碳化物的主要元素,它与合金元素结合形成各种碳化物,并且通过合理的热处理,使钢获得所需的硬度、强度和耐磨性等性能。
## 二、加工性能
1. **锻造性能**
- R6M5高速钢的锻造性能相对较差。由于其含有大量的合金元素,导致钢的始锻温度和终锻温度范围较窄。始锻温度一般在1050 - 1100°C,终锻温度不能低于900°C。在锻造过程中,如果加热温度过高或锻造比过大,容易出现锻造裂纹。这是因为合金元素的存在使得钢的热塑性降低,变形抗力增大。因此,在锻造时需要严格控制锻造工艺参数,如加热速度、锻造温度、锻造比等,并且要进行多次镦粗和拔长操作,以改善钢的内部组织,破碎粗大的碳化物。
2. **切削加工性能**
- 该高速钢在退火状态下具有一定的切削加工性,但由于其硬度相对较高且含有大量的合金碳化物,切削加工难度仍然较大。在切削时,刀具磨损较快,需要采用硬质合金刀具,并选择合适的切削参数,如较低的切削速度、适当的进给量和切削深度。在粗加工时,可以采用较大的切削深度和进给量,但要注意避免过大的切削力导致工件变形或刀具损坏;在精加工时,则需要降低切削深度和进给量,以获得较好的加工表面质量。
3. **热处理性能**
- **淬火**:R6M5高速钢的淬火加热温度较高,一般在1210 - 1230°C之间。由于合金元素含量高,淬火加热时需要较长的保温时间,以确保合金元素充分溶解到奥氏体中。但过高的淬火温度和过长的保温时间会导致奥氏体晶粒粗大,降低钢的韧性。淬火冷却通常采用油冷,以获得马氏体组织。
- **回火**:回火过程对于R6M5高速钢的性能至关重要。回火温度一般在540 - 560°C之间,需要进行多次回火。在回火过程中,马氏体分解,合金碳化物析出并弥散分布,从而提高钢的硬度、强度和韧性。多次回火能够进一步消除内应力,稳定组织和性能。