美国T11344钴钼钨系高速钢的具体化学成分(质量分数%)如下:
|元素|含量范围|
|--|--|
|碳(C)|0.80 - 0.90|
|锰(Mn)|0.15 - 0.40|
|硅(Si)|0.20 - 0.45|
|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)|7.75 - 8.75|
|铁(Fe)|余量|
以下是对各主要化学成分作用的简要说明:
### 碳(C)
碳是高速钢中形成碳化物的关键元素。在T11344钢中,适量的碳与钨、钼、钒等合金元素结合,形成如WC、Mo₂C、VC等多种碳化物。这些碳化物在淬火加热时部分溶解于奥氏体中,淬火后形成马氏体组织,回火时又以细小弥散的形式析出,显著提高钢的硬度、强度和耐磨性,使刀具在切削过程中能保持锋利,抵抗磨损。
### 钨(W)
钨能形成高硬度、高熔点的碳化物(WC),可大幅提高钢的红硬性和热硬性。在高速切削时,刀具刃部温度会迅速升高,钨的存在能有效防止刀具因过热而软化,确保刀具在高温下仍具备良好的切削性能,从而延长刀具的使用寿命。例如,在加工一些高温合金材料时,钨的作用尤为明显,能使刀具在高温环境下保持切削刃的形状和硬度。
### 钼(Mo)
钼可提高钢的红硬性,细化晶粒,增强钢的韧性和强度。与钨协同作用时,能进一步提升钢的综合性能,使其在复杂的加工条件下表现更优。钼还能降低钢的回火脆性,提高钢的韧性和热强性,使刀具在承受较大切削力时不易断裂。
### 钴(Co)
钴能固溶在钢的基体中,起到强化基体组织的作用,有效提高钢的红硬性和高温硬度。这使得T11344高速钢在高速切削和高温环境下仍能保持出色的切削能力,尤其适合加工难切削材料,如钛合金、镍基合金等。
### 钒(V)
钒能形成细小、弥散分布的碳化物(VC),产生二次硬化效果,进一步提高钢的硬度和耐磨性。同时,钒还能细化晶粒,改善钢的韧性,使刀具在承受较大切削力时不易断裂,提高刀具的耐用度。