#DIN标准S6-5-2-5钴钼钨系高速钢的化学成分与加工性能
##一、化学成分
1.**主要元素及其作用**
-**碳(C)**:在S6-5-2-5高速钢中,碳含量是影响硬度和耐磨性的关键因素。一般来说,较高的碳含量会形成更多的碳化物,从而提高钢的硬度。例如,其碳含量通常在0.80%-0.90%之间。这些碳化物在淬火和回火过程中,会弥散分布在基体中,增强钢的耐磨性能。
-**钨(W)**:钨是提高红硬性的重要元素。S6-5-2-5高速钢中钨的含量较高,大约在5.50%-6.75%。钨原子在钢中形成特殊的碳化物,如WC等。在高温下,这些碳化物能够阻碍晶粒长大,保持钢的硬度,使得刀具在高速切削时,刃口即使在较高温度下也不会迅速软化。
-**钼(Mo)**:钼在该高速钢中的含量在4.50%-5.50%。钼的作用类似于钨,它也能形成稳定的碳化物,提高钢的硬度和红硬性。同时,钼还能改善钢的韧性,使钢在承受较大切削力时不容易发生脆断。
-**钴(Co)**:钴是S6-5-2-5高速钢区别于其他高速钢的重要元素,其含量在4.50%-5.50%。钴能提高钢的热硬性和耐磨性。钴原子在钢中能够增加合金元素在奥氏体中的溶解度,并且在回火时,能抑制特殊碳化物的析出长大,从而提高钢的红硬性。
-**铬(Cr)**:铬的含量一般在3.80%-4.40%。铬主要起到提高钢的淬透性和抗氧化性的作用。它能使钢在淬火时更容易获得马氏体组织,并且在使用过程中,能够在钢的表面形成一层致密的氧化膜,防止钢进一步氧化。
-**钒(V)**:钒在钢中的含量约为1.75%-2.25%。钒能形成细小、弥散分布的碳化物,如VC等。这些碳化物不仅能提高钢的硬度,还能细化晶粒,提高钢的强度和韧性。
##二、加工性能
1.**切削加工性能**
-**刀具磨损**:由于S6-5-2-5高速钢具有高硬度和高耐磨性,在切削加工时,对刀具的磨损较大。例如,在车削该材料时,普通硬质合金刀具的磨损速度比切削普通碳钢要快得多。因此,需要选用更耐磨的刀具材料,如陶瓷刀具或者涂层硬质合金刀具。
-**切削参数**:在切削该高速钢时,切削速度要相对较低,以减少刀具磨损。一般来说,切削速度可能只有切削普通钢材的1/3-1/2。同时,进给量和切削深度也要适当减小,以避免过大的切削力导致工件变形或者刀具损坏。
2.**锻造性能**
-**始锻温度**:S6-5-2-5高速钢的始锻温度较高,一般在1050℃-1100℃之间。这是因为其合金元素含量高,需要较高的温度才能使合金元素充分固溶到奥氏体中,并且使钢具有良好的塑性,便于锻造操作。
-**终锻温度**:终锻温度不能过低,通常要控制在900℃以上。如果终锻温度过低,会导致钢的组织不均匀,产生较大的内应力,甚至可能出现裂纹。
-**锻造比**:锻造比一般控制在5-10之间。合适的锻造比能够使钢的内部组织更加致密,提高钢的性能。
3.**热处理性能**
-**淬火**:淬火加热温度较高,一般在1200℃-1250℃之间。在淬火过程中,要注意加热速度不能过快,以免产生过大的热应力。淬火介质通常采用油冷,以获得马氏体组织。
-**回火**:回火一般需要进行多次,例如3-5次。回火温度在550℃-600℃之间。多次回火能够消除淬火内应力,稳定组织,提高钢的韧性和硬度。