# DIN标准1.3355钨系高速钢的化学成分对布氏硬度的影响
## 一、钨(W)元素的影响
1. **形成硬质碳化物**
- 钨在1.3355钨系高速钢中的含量为17.5 - 19%。钨能与碳结合形成碳化钨(WC),碳化钨具有极高的硬度。这些碳化钨颗粒弥散分布在钢的基体中,当进行布氏硬度测试时,压头压入材料表面,碳化钨颗粒会强烈地阻碍压头的压入,从而提高材料的布氏硬度。
- 例如,在其他元素含量不变的情况下,随着钨含量接近19%,形成的碳化钨增多,钢的整体硬度上升,布氏硬度也相应提高。
2. **固溶强化作用**
- 部分钨会溶解在钢的基体中,产生固溶强化效果。钨原子比铁原子大,进入铁基体后会引起晶格畸变,使位错运动阻力增大。在布氏硬度测试中,位错运动阻力大意味着材料更难发生塑性变形,从而表现出更高的布氏硬度。
## 二、铬(Cr)元素的影响
1. **提高淬透性**
- 铬的含量在3.8 - 4.4%。铬能提高钢的淬透性,使钢在淬火时更容易形成马氏体组织。马氏体是一种硬度较高的组织,当钢中马氏体含量增加时,布氏硬度会提高。
- 例如,如果铬含量处于标准范围的上限,钢的淬透性更好,淬火后马氏体组织更均匀且含量更多,这有助于提高布氏硬度。
2. **形成碳化物**
- 铬也能形成一些铬的碳化物,这些碳化物同样对基体有强化作用。在布氏硬度测试中,铬碳化物的存在会增加材料抵抗压头压入的能力,从而提高布氏硬度。
## 三、钒(V)元素的影响
1. **形成弥散碳化物**
- 钒在1.3355高速钢中的含量为1 - 1.4%。钒能形成碳化钒(VC),VC颗粒细小且弥散分布在钢的基体中。这种弥散分布的碳化物在布氏硬度测试时,会像一个个微小的“硬质点”,阻碍压头的压入,提高材料的布氏硬度。
- 例如,当钒含量增加时,形成的VC颗粒增多,钢的布氏硬度会相应提高。
2. **细化晶粒**
- 钒具有细化晶粒的作用。细化后的晶粒增加了晶界面积,在布氏硬度测试中,位错运动到晶界时会受到阻碍,使得材料的布氏硬度提高。
## 四、碳(C)元素的影响
1. **形成碳化物的关键元素**
- 碳含量在0.7 - 0.8%。碳是与钨、钒、铬等元素形成碳化物的关键元素。足够的碳含量能确保形成足够数量的碳化物,如WC、VC等。这些碳化物对提高布氏硬度起着重要作用。
- 如果碳含量过低,形成的碳化物数量不足,材料抵抗压头压入的能力减弱,布氏硬度会降低;而碳含量过高时,可能会导致碳化物粗大,反而影响钢的综合性能,也可能使布氏硬度的提高不明显。