# 影响W6Mo5Cr4V3钼钨系高速钢加工性能的因素
## 一、化学成分因素
1. **合金元素比例**
- **钨(W)和钼(Mo)**:W6Mo5Cr4V3中的钨和钼含量对加工性能影响显著。钨含量约为6%,钼含量约为5%。它们形成的碳化物能提高钢的硬度和红硬性。如果钨、钼含量比例失调,例如钨含量过高而钼含量过低,会影响碳化物的类型和分布,导致钢的韧性下降,在切削加工时刀具容易发生脆性断裂。
- **铬(Cr)**:铬含量为4%左右,主要影响钢的淬透性。若铬含量不足,钢的淬透性变差,淬火后硬度不均匀,在磨削加工时会导致表面硬度不一致,影响磨削精度。
- **钒(V)**:含量为3%左右的钒形成细小且硬度高的碳化物,能提高耐磨性。但如果钒含量过高,会使钢的切削加工难度增加,因为过多的硬质点会加剧刀具磨损。
- **碳(C)**:碳是决定钢硬度的关键元素。合适的碳含量与其他合金元素形成碳化物。碳含量过高会使钢的韧性降低,在锻造等热加工时容易产生裂纹;碳含量过低则无法形成足够的碳化物来提高硬度,影响切削加工时的刀具耐磨性。
2. **杂质元素**
- 杂质元素如硫(S)、磷(P)等对W6Mo5Cr4V3高速钢的加工性能有不良影响。硫会形成硫化物夹杂,降低钢的韧性,在热加工时容易导致热脆现象,影响锻造性能。磷会增加钢的冷脆性,在冷加工(如冷轧、冷拔)时容易使钢发生脆裂。
## 二、热处理因素
1. **淬火工艺**
- **淬火温度**:淬火温度对W6Mo5Cr4V3的组织和性能有重要影响。如果淬火温度过高,会导致晶粒粗大,降低钢的韧性,在切削加工时刀具刃部容易崩刃。例如,当淬火温度超过1200°C时,晶粒明显长大。而淬火温度过低,则不能使合金元素充分溶解,影响钢的硬度和红硬性,导致切削加工时刀具磨损加快。
- **淬火冷却速度**:冷却速度影响淬火后的组织形态。如果冷却速度过快,会产生较大的内应力,在后续加工(如磨削)时容易产生裂纹。若冷却速度过慢,则不能获得足够的马氏体组织,影响钢的硬度,不利于切削加工。
2. **回火工艺**
- **回火温度和次数**:回火温度和次数影响钢的硬度和韧性的平衡。如果回火温度过低或回火次数不足,钢的内应力不能充分消除,在加工过程中容易发生变形。例如,在切削加工时,由于内应力的存在,会导致加工尺寸不稳定。而回火温度过高,会使钢的硬度下降过多,影响刀具的切削性能。
## 三、原始组织因素
1. **晶粒大小**
- 原始组织的晶粒大小影响W6Mo5Cr4V3高速钢的加工性能。如果原始晶粒粗大,在切削加工时,刀具的切削力会增大,表面粗糙度也会增大。在锻造过程中,粗大的晶粒会降低钢的塑性,增加锻造难度,容易产生锻造裂纹。
2. **碳化物分布**
- 碳化物的分布不均匀会影响钢的性能。如果碳化物呈带状或网状分布,在切削加工时会导致刀具磨损不均匀,降低刀具寿命。在热加工时,不均匀的碳化物分布会影响钢的变形均匀性,容易产生局部变形过大的情况。
## 四、加工工艺参数因素
1. **切削加工参数**
- **切削速度**:在切削W6Mo5Cr4V3高速钢时,切削速度过高会产生大量的切削热,导致刀具温度升高过快,加速刀具磨损。例如,当切削速度超过一定值时,刀具的磨损速度会呈指数增长。而切削速度过低,则会降低加工效率。
- **进给量和切削深度**:进给量和切削深度过大,会增加切削力,容易引起振动,影响加工精度和表面质量。在钻削加工中,如果进给量过大,可能会导致钻头折断。
2. **磨削加工参数**
- **磨削速度**:磨削W6Mo5Cr4V3高速钢时,磨削速度过快会产生大量的磨削热,容易造成磨削烧伤,影响表面质量。同时,过高的磨削速度还会加速砂轮的磨损。
- **进给量和磨削深度**:进给量和磨削深度过大,同样会产生较大的磨削力,引起振动,导致表面粗糙度增大,甚至可能产生磨削裂纹。
## 五、环境因素
1. **加工环境温度**
- 在高温环境下加工W6Mo5Cr4V3高速钢,会影响钢的热稳定性。例如,在夏季高温车间进行切削加工时,由于环境温度高,散热慢,刀具温度容易升高,加速刀具磨损,影响加工精度。
2. **润滑和冷却条件**
- 良好的润滑和冷却条件对加工性能至关重要。在切削和磨削加工中,如果没有合适的润滑和冷却,会产生大量的热,导致刀具磨损加剧、表面质量下降等问题。例如,在切削加工中,使用切削液可以降低切削温度,减少刀具磨损,提高加工精度。