W6Mo5Cr4V2Co5钴钼钨系高速钢化学成分与加工性能

# W6Mo5Cr4V2Co5钴钼钨系高速钢化学成分与加工性能

## 一、化学成分

1. **主要元素及其作用**

   - **碳（C）**：在W6Mo5Cr4V2Co5高速钢中，碳含量对钢的硬度和耐磨性有着至关重要的影响。较高的碳含量可以形成更多的碳化物，从而提高钢的硬度。一般其碳含量在0.80 - 0.90%之间。

   - **钨（W）**：钨是提高高速钢红硬性的关键元素。W6Mo5Cr4V2Co5中的钨含量约为6%。钨在钢中形成的碳化物（WC等），在高温下非常稳定，能够阻止晶粒长大，提高钢在高温下的硬度和耐磨性。

   - **钼（Mo）**：钼的含量约为5%。钼部分替代钨，具有细化晶粒的作用。它还能提高钢的回火稳定性，与钨共同作用，增强钢的高温性能。

   - **铬（Cr）**：含量为4%左右。铬主要提高钢的淬透性，使钢在淬火时能够获得较深的硬化层。同时，铬还能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性。

   - **钒（V）**：钒含量一般在2%左右。钒形成的碳化物（VC）非常细小且弥散分布在钢中，能显著提高钢的硬度、耐磨性和红硬性。

   - **钴（Co）**：钴含量约为5%。钴能提高钢的熔点，增加钢中原子间的结合力，从而提高钢的红硬性和热强性。在高温下，含钴的高速钢能够保持较高的硬度，适合用于高速切削等高温作业。

## 二、加工性能

### （一）锻造性能

1. **热加工特点**

   - W6Mo5Cr4V2Co5高速钢的始锻温度一般在1050 - 1100°C，终锻温度不低于900°C。由于其合金元素含量高，钢的导热性较差，在锻造加热时需要缓慢升温，以避免产生过大的热应力。

   - 在锻造过程中，需要较大的锻造比，一般要求锻造比在5 - 10之间，以破碎铸态组织中的粗大碳化物，使碳化物均匀分布。如果锻造比不足，会导致碳化物偏析严重，影响钢的性能。

2. **锻造后的组织控制**

   - 锻造后应进行缓冷，防止产生裂纹。锻造后的组织应为均匀的细晶粒组织，若组织不均匀，会影响后续的热处理和机械加工性能。

### （二）切削加工性能

1. **切削难度**

   - 由于W6Mo5Cr4V2Co5高速钢硬度高、强度大，在切削加工时属于难加工材料。其硬度在退火状态下仍然较高，刀具磨损较快。

2. **改善切削加工性的措施**

   - 采用合适的刀具材料，如硬质合金刀具。同时，优化切削参数，如降低切削速度、增加进给量和切削深度等。另外，对高速钢进行适当的预热处理，降低其硬度，也有助于改善切削加工性能。

### （三）热处理性能

1. **淬火**

   - 淬火加热温度一般在1200 - 1240°C之间。由于合金元素含量高，淬火加热时需要严格控制加热速度和保温时间，以防止过热和过烧。淬火冷却通常采用油冷或分级淬火，以获得马氏体组织。

2. **回火**

   - 回火温度一般在540 - 560°C之间，需要进行多次回火。回火的目的是消除淬火应力，提高钢的韧性和稳定性，并且进一步提高钢的硬度和耐磨性。多次回火过程中，会发生二次硬化现象，这是由于合金碳化物的析出和残余奥氏体的转变所致。