法国ASP2042钴钼钨系高速钢中各化学成分的比例(质量分数%)大致如下:
|化学成分|比例范围|
|--|--|
|碳(C)|0.82 - 0.92|
|硅(Si)|≤ 0.45|
|锰(Mn)|≤ 0.40|
|磷(P)|≤ 0.030|
|硫(S)|≤ 0.030|
|铬(Cr)|3.80 - 4.40|
|钼(Mo)|9.00 - 10.00|
|钨(W)|1.50 - 2.10|
|钒(V)|1.00 - 1.30|
|钴(Co)|7.50 - 8.50|
以下是对各成分比例设定原因的简单解释:
### 主要合金元素
- **碳(C)**:在0.82 - 0.92%这个范围内,能确保形成足够数量和分布均匀的碳化物,如WC、Mo₂C、VC等,从而赋予钢材高硬度、耐磨性和红硬性。若碳含量过低,碳化物数量不足,钢材性能会受影响;过高则可能导致韧性下降。
- **铬(Cr)**:3.80 - 4.40%的铬含量有助于提高钢的淬透性和抗氧化性。铬能在钢表面形成致密氧化膜,防止氧化,同时增强钢的硬度和强度。
- **钼(Mo)**:9.00 - 10.00%的钼可形成钼系碳化物,进一步提升硬度和耐磨性,还能降低过热敏感性,提高淬透性和回火稳定性,促进二次硬化。
- **钨(W)**:1.50 - 2.10%的钨能形成高硬度的碳化钨,显著提高红硬性和耐磨性,细化晶粒,增强钢的韧性和热稳定性。
- **钒(V)**:1.00 - 1.30%的钒可形成细小弥散的碳化钒,大幅提高切削性能和抗磨损能力,同时细化晶粒,改善韧性和强度。
- **钴(Co)**:7.50 - 8.50%的钴能使钢在高温下晶格结构更稳定,减缓软化速度,保持高硬度和强度,提高刀具的切削效率和使用寿命。
### 其他元素
- **硅(Si)**:作为脱氧剂,含量控制在≤ 0.45%,可在一定程度上提高钢的强度和硬度,避免因含量过高而降低韧性和塑性。
- **锰(Mn)**:≤ 0.40%的锰能提高钢的淬透性,但过量会增加过热敏感性,所以需控制其含量。
- **磷(P)和硫(S)**:均为有害杂质元素,需严格控制其含量(P≤ 0.030%,S≤ 0.030%),磷会降低韧性和塑性,硫会导致热脆现象,影响加工性能和质量。
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