# DIN标准1.3351钼钨系高速钢的化学成分与加工性能
## 一、化学成分
1. **主要合金元素**
- DIN标准1.3351钼钨系高速钢主要包含碳(C)、钨(W)、钼(Mo)、铬(Cr)、钒(V)等合金元素。其中,碳含量一般在0.8 - 0.9%之间。碳是保证高速钢硬度和耐磨性的关键元素,它与合金元素形成各种碳化物,提高钢的硬度。
- 钨含量在5.5 - 6.75%,钨能提高钢的红硬性,即在高温下保持高硬度的能力。钨形成的碳化物在高温下非常稳定,阻止了晶粒的长大,从而保证了高速钢在高温切削时的性能。
- 钼含量在4.5 - 5.5%,钼的作用与钨相似,它也能提高钢的红硬性。同时,钼可以细化晶粒,改善钢的韧性。在高速钢中,钼和钨相互配合,共同提高钢的综合性能。
- 铬含量在3.8 - 4.4%,铬主要提高钢的淬透性,使钢在淬火时能够获得较深的硬化层。此外,铬还能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性。
- 钒含量在1.75 - 2.2%,钒形成的碳化物硬度极高,弥散分布在钢的基体中,能显著提高钢的耐磨性和红硬性。
## 二、加工性能
### (一)切削加工性能
1. **刀具选择**
- 由于1.3351高速钢硬度高、耐磨性好,在切削加工时,需要选择合适的刀具。对于粗加工,硬质合金刀具是比较合适的选择。例如,涂层硬质合金刀具,其涂层可以提高刀具的耐磨性和抗腐蚀性,能够承受高速钢切削时的高硬度和高切削力。对于精加工,则可以选择陶瓷刀具,陶瓷刀具具有更高的硬度和更好的耐磨性,可以获得较好的加工表面质量。
2. **切削参数**
- 在车削加工中,粗车时切削速度一般在30 - 60m/min,进给量在0.1 - 0.3mm/r,切削深度在1 - 3mm。这是因为如果切削速度过高,刀具磨损会加剧;进给量和切削深度过大则可能导致加工表面质量下降。精车时,切削速度可提高到60 - 100m/min,进给量减小到0.05 - 0.15mm/r,切削深度在0.1 - 0.5mm,以获得较好的表面光洁度。
- 在铣削加工时,粗铣切削速度为20 - 50m/min,进给量0.1 - 0.4mm/z,切削深度2 - 5mm;精铣时切削速度50 - 80m/min,进给量0.05 - 0.2mm/z,切削深度0.1 - 0.5mm。
### (二)锻造性能
1. **锻造温度**
- 始锻温度一般在1050 - 1100°C,这个温度范围可以保证钢材具有较好的塑性,便于锻造操作。如果始锻温度过高,钢材容易过热,导致内部组织粗大,影响钢材的性能。终锻温度应不低于900 - 950°C,否则钢材的塑性降低,容易产生裂纹。
2. **锻造比**
- 锻造比一般在5 - 10之间。合适的锻造比有助于改善钢材内部的碳化物分布,使碳化物更加均匀地分布在钢的基体中,从而提高钢材的性能。如果锻造比过小,碳化物分布不均匀的情况改善不明显;如果锻造比过大,可能会导致钢材内部出现缺陷。
### (三)热处理性能
1. **退火**
- 退火温度通常在800 - 850°C,保温2 - 4小时后缓慢冷却。退火的目的是降低硬度,改善切削加工性,消除锻造应力。
2. **淬火和回火**
- 淬火温度在1200 - 1250°C,淬火时需要进行适当的预热。回火温度在550 - 650°C,一般要进行3 - 5次回火,以消除淬火应力,提高韧性和稳定性。