JIS标准MH55钴钼钨系高速钢的具体化学成分(质量分数%)大致如下:
|元素|含量范围|
|--|--|
|碳(C)|0.82 - 0.92|
|硅(Si)|≤0.45|
|锰(Mn)|≤0.40|
|磷(P)|≤0.030|
|硫(S)|≤0.030|
|铬(Cr)|3.75 - 4.50|
|钼(Mo)|4.50 - 5.50|
|钨(W)|5.50 - 6.75|
|钒(V)|1.75 - 2.25|
|钴(Co)|4.50 - 5.50|
以下是对各主要元素作用的简要说明:
### 碳(C)
碳是高速钢中形成碳化物的关键元素。在MH55高速钢中,适量的碳与钨、钼、钒等合金元素形成各种碳化物,如WC、Mo₂C、VC等。这些碳化物在钢中起到弥散强化的作用,显著提高钢的硬度、耐磨性和红硬性。例如,在刀具切削过程中,碳化物能够抵抗磨损,保持刀具的切削刃口锋利。
### 铬(Cr)
铬在钢中主要起提高淬透性、增加钢的强度和硬度的作用。同时,铬还能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性。在MH55高速钢中,铬与碳形成的碳化物有助于提高钢的耐磨性和红硬性。
### 钼(Mo)
钼能细化钢的晶粒,提高钢的韧性和强度。钼与碳形成的碳化物在高温下具有较高的稳定性,能增强钢的红硬性和耐磨性。此外,钼还能提高钢的淬透性,使钢在淬火过程中获得均匀的组织和良好的力学性能。
### 钨(W)
钨是提高高速钢红硬性的主要元素之一。钨形成的WC碳化物在高温下具有极高的硬度和稳定性,使钢在高温切削时仍能保持良好的切削性能。例如,在高速切削金属材料时,刀具因摩擦产生高温,钨的存在能保证刀具在高温下不易软化,延长刀具的使用寿命。
### 钒(V)
钒在钢中能形成细小、弥散分布的VC碳化物,这些碳化物具有极高的硬度和耐磨性,能显著提高钢的耐磨性和切削性能。同时,钒还能细化钢的晶粒,提高钢的强度和韧性。
### 钴(Co)
钴能提高钢的红硬性和高温硬度,使钢在高温下仍能保持良好的切削性能。钴还能促进碳化物的弥散分布,提高钢的强度和韧性。在加工一些难加工材料时,钴的存在能使刀具在高温、高压的恶劣条件下仍能保持良好的切削性能。