# JIS标准FAX31钼钨系高速钢的化学成分与加工性能
## 一、化学成分
1. **碳(C)**
- FAX31钼钨系高速钢中的碳含量通常在一定范围内,一般在0.8 - 0.9%左右。碳是决定钢硬度的关键元素之一。适量的碳在钢中与其他合金元素形成碳化物,这些碳化物对钢的硬度和耐磨性有着重要贡献。例如,碳与钨、钼等元素形成的碳化物在钢的基体中弥散分布,提高了钢的硬度,使其能够在高速切削等加工过程中保持刃口的锋利度。
2. **钨(W)**
- 钨含量相对较高,大约在5 - 6%。钨在FAX31高速钢中起到多方面的作用。一方面,钨形成的碳化物(如WC)具有高硬度和高熔点,这些碳化物在钢中弥散分布,能显著提高钢的硬度和耐磨性。另一方面,钨可以提高钢的红硬性,即钢在高温下保持高硬度的能力。这使得FAX31高速钢在高速切削时,即使切削刃温度升高,仍能保持良好的切削性能。
3. **钼(Mo)**
- 钼的含量大概在4 - 5%。钼在钢中的作用与钨类似,它也能形成高硬度的碳化物,提高钢的硬度和耐磨性。同时,钼还能改善钢的韧性,使钢在具有高硬度的同时不至于太脆。钼和钨在钢中具有协同作用,它们共同影响着钢的组织结构和性能。例如,在提高钢的红硬性方面,钼和钨的共同作用比单独一种元素的效果更好。
4. **铬(Cr)**
- 铬含量一般在3 - 4%。铬是提高钢抗腐蚀性的重要元素。在FAX31高速钢中,铬在钢的表面形成一层致密的氧化铬(Cr₂O₃)钝化膜,这层膜可以阻止外界腐蚀性介质(如氧气、水等)与钢的基体进一步接触,从而提高钢的抗腐蚀性。此外,铬还能提高钢的硬度和耐磨性,并且对钢的淬透性也有一定的影响。
5. **钒(V)**
- 钒含量在1 - 2%。钒在钢中形成的碳化物(如VC)非常细小且弥散分布在基体中。这些细小的碳化物可以细化钢的晶粒,提高钢的强度和韧性。同时,钒的碳化物也有助于提高钢的耐磨性和红硬性。
## 二、加工性能
1. **切削加工性能**
- FAX31钼钨系高速钢由于其高硬度和高耐磨性,在切削加工时具有一定的难度。其硬度较高,需要使用硬质合金刀具进行切削加工。在切削参数的选择上,需要采用较低的切削速度、适当的进给量和切削深度。例如,在车削加工时,切削速度可能要控制在较低水平,以避免刀具过度磨损。然而,一旦加工参数选择合适,它可以加工出高精度的零件,因为其本身的组织结构稳定,加工后的零件尺寸精度和表面质量较好。
2. **磨削加工性能**
- 对于磨削加工,FAX31高速钢也具有一定的挑战性。由于其含有高硬度的碳化物,在磨削过程中容易使砂轮磨损。因此,需要选择合适的砂轮,如采用立方氮化硼(CBN)砂轮或硬度较高的刚玉砂轮。同时,磨削参数(如磨削速度、进给量和磨削深度)也需要精心调整。例如,磨削速度不能过高,以免砂轮过快磨损和产生磨削烧伤等缺陷。
3. **热加工性能**
- 在热加工方面,FAX31高速钢的始锻温度和终锻温度需要严格控制。始锻温度过高可能导致钢的过热、过烧,影响钢的性能;终锻温度过低则可能使钢产生裂纹。一般来说,始锻温度在1050 - 1100°C,终锻温度在900 - 950°C。在锻造过程中,需要进行多次镦粗和拔长操作,以改善钢的内部组织结构,提高其性能。