DIN标准1.3355钨系高速钢的化学成分对布氏硬度

# 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。