W12Cr4VCo5是一种含钴高速钢,以下是它的用途及特性的详细介绍:
用途
切削刀具方面
加工高硬度材料:常用于加工硬度较高的合金钢、不锈钢、耐热钢等难切削材料。例如在模具制造行业,加工一些具有高硬度和高强度的模具钢时,W12Cr4VCo5板材高速钢制作的刀具能够凭借其优异的切削性能,保证加工精度和表面质量。像加工Cr12MoV等模具钢时,能有效减少刀具磨损,提高加工效率。
高速切削应用:在高速切削加工领域有广泛应用。由于其良好的红硬性和耐磨性,在高速切削过程中能保持刀具的锋利度和稳定性。例如在汽车发动机零部件的加工中,对于一些形状复杂、精度要求高的零件,采用W12Cr4VCo5高速钢刀具进行高速切削,可以实现高效、高精度的加工,提高生产效率。
W12Cr4VCo5高速钢标准GB/T 9943-2008
W12Cr4VCo5为钨系高碳高钒含钻高速钢,具有很高的耐磨性、硬度及抗回火稳定性,并提高了高温硬度和红硬性,耐 用度超过一般高速钢2倍以上。适于加工中高强度钢、冷轧钢、铸造合金钢和低合金超高强度钢等难加工材料,不宜制作高精度复杂刀具。此钢强度和韧性较低,成本较贵。
W12Cr4VCo5化学成分:
C:1.50~1.60
Mn:0.15~0.40
Si:0.15~0.40
S:≤0.030
P:≤0.030
Cr:3.75~5.00
V:4.50~5.25
W:11.75~13.00
Co:4.75~5.25
W12Cr4VCo5为高速钢,淬回火硬度66-68HRC,主要用于冲压模板、端子、冷作模具等。
模具制造领域
冷作模具:适用于制造各种冷作模具,如冲压模具、冷挤压模具等。在冷作模具的工作过程中,需要承受较大的冲击力和摩擦力,W12Cr4VCo5高速钢的高硬度、高强度和良好的耐磨性使其能够满足这些要求。例如在五金制品的冲压生产中,使用该高速钢制造的冲压模具具有较长的使用寿命和较高的生产效率。
热作模具:也可用于制造热作模具,如压铸模具、热挤压模具等。在高温、高压的工作环境下,W12Cr4VCo5高速钢的钴元素赋予了它较好的高温性能,使其能够承受热应力和热疲劳的作用。例如在铝合金压铸模具的制造中,该高速钢能够在高温下保持较好的强度和硬度,减少模具的变形和开裂,提高模具的使用寿命。
航空航天领域
发动机零部件加工:在航空航天发动机的制造中,用于加工一些关键零部件,如叶片、盘轴等。这些零部件对材料的性能要求极高,需要具备高强度、高硬度、良好的耐热性和耐腐蚀性等。W12Cr4VCo5高速钢能够满足这些要求,保证发动机零部件的加工质量和性能。例如在航空发动机叶片的加工中,该高速钢刀具能够加工出高精度、高质量的叶片,提高发动机的性能和可靠性。
特性
高硬度和耐磨性
合金元素的贡献:W12Cr4VCo5高速钢中含有较高含量的钨(W)、铬(Cr)、钒(V)和钴(Co)等合金元素。钨和铬能够形成高硬度的碳化物,提高钢材的硬度和耐磨性;钒元素可以细化晶粒,进一步提高钢材的硬度和韧性;钴元素则能增强钢材的红硬性和高温硬度,使刀具在高温下仍能保持良好的切削性能。
耐磨性能体现:在实际切削加工中,W12Cr4VCo5高速钢刀具的磨损量明显低于普通高速钢刀具。例如在加工高硬度的合金钢时,普通高速钢刀具可能在短时间内就会出现磨损和崩刃现象,而W12Cr4VCo5高速钢刀具则能够保持较长时间的锋利度,提高刀具的使用寿命和加工效率。
高红硬性
高温硬度保持原理:钴元素在W12Cr4VCo5高速钢中起到了关键作用,它能够提高钢材的高温硬度和热稳定性。在高温切削过程中,刀具切削刃会产生高温,而钴元素的存在使得钢材在高温下不易发生软化和变形,能够保持较高的硬度。
高温切削优势:由于其良好的红硬性,W12Cr4VCo5高速钢刀具在高速切削时能够保持良好的切削性能,减少刀具的热磨损和热变形。例如在加工钛合金等难加工材料时,切削温度较高,普通刀具容易因高温而失效,而W12Cr4VCo5高速钢刀具则能够在高温下稳定工作,保证加工质量和效率。
高强度和韧性
强度和韧性的来源:通过合理的合金成分设计和热处理工艺,W12Cr4VCo5高速钢具有较高的强度和良好的韧性。合金元素的合理搭配以及微观组织的优化,使得钢材在保证硬度的同时,能够承受较大的冲击力而不易断裂。
实际应用中的表现:在模具制造和切削加工过程中,模具和刀具可能会受到较大的冲击力。W12Cr4VCo5高速钢的高强度和韧性使其能够在这种冲击载荷下保持完好,减少模具的崩裂和刀具的崩刃现象。例如在冲压模具的使用过程中,该高速钢模具能够承受高速冲压带来的冲击力,保证模具的正常工作。
良好的热疲劳性能
热疲劳性能的重要性:在热作模具的工作过程中,模具表面会反复受到加热和冷却的作用,产生热应力。如果钢材的热疲劳性能不好,容易在热应力的作用下产生裂纹,导致模具失效。W12Cr4VCo5高速钢具有良好的热疲劳性能,能够在反复的热循环作用下保持稳定的性能。
热疲劳性能的实现机制:其良好的热疲劳性能得益于合金元素的作用和合理的微观组织。合金元素能够提高钢材的高温强度和抗氧化性,减少热应力的产生;合理的微观组织能够提高钢材的韧性和抗裂纹扩展能力,防止热疲劳裂纹的产生和扩展。