JIS标准SKH10钨系高速钢化学成分与加工性能

# 《JIS标准SKH10钨系高速钢化学成分与加工性能》

## 一、化学成分

1. **钨（W）**

   - SKH10高速钢中的钨含量较高，通常在14 - 16%之间。钨是形成碳化物的重要元素，能与碳结合形成WC（碳化钨）。这些碳化钨颗粒硬度极高，弥散分布在钢的基体中。它们在提高钢的硬度、耐磨性方面起着关键作用。在切削过程中，高钨含量使得刀具刃口能够抵抗工件材料的磨损，保持良好的切削刃形状。

2. **钼（Mo）**

   - 钼含量在4 - 5%。钼在SKH10高速钢中的作用类似于钨，它也能形成碳化物，如MoC（碳化钼）。钼的加入有助于提高钢的硬度、红硬性和韧性。钼的碳化物在高温下比较稳定，能提高钢在高温环境下的性能，这对于高速切削时刀具刃部受热的情况非常有利。

3. **铬（Cr）**

   - 铬的含量约为4%。铬在钢中的主要作用是提高淬透性，确保钢在淬火时能够形成足够的马氏体组织。同时，铬也能形成铬的碳化物，对提高钢的耐磨性和耐腐蚀性有一定的贡献。铬的存在使得SKH10高速钢在不同的加工和使用环境下具有较好的稳定性。

4. **钒（V）**

   - 钒含量在2 - 2.5%。钒能形成细小、弥散分布的VC（碳化钒）颗粒。这些颗粒具有很高的硬度，在钢中起到弥散强化的作用，能显著提高钢的硬度和耐磨性。此外，钒还具有细化晶粒的作用，可改善钢的韧性，使钢在承受切削力等外力时不易发生脆断。

5. **碳（C）**

   - 碳含量在0.8 - 0.9%。碳是与钨、钼、铬、钒等元素形成碳化物的关键元素。合适的碳含量能确保足够的碳化物形成，从而满足钢的硬度、耐磨性等性能要求。如果碳含量过高，可能会导致碳化物粗大，影响钢的韧性；如果碳含量过低，则碳化物形成不足，钢的硬度和耐磨性会降低。

## 二、加工性能

### （一）切削加工性能

1. **硬度与切削刀具选择**

   - SKH10高速钢具有较高的硬度，这使得它在切削加工时对刀具的要求较高。普通高速钢刀具难以对其进行有效切削，通常需要采用硬质合金刀具。而且，在切削过程中，切削参数（如切削速度、进给量和切削深度）需要合理调整，以避免刀具过度磨损。

2. **红硬性与高速切削**

   - 由于其良好的红硬性，SKH10高速钢在高速切削时表现出色。在高速切削过程中，刀具刃部会产生高温，但该钢种在高温下仍能保持较高的硬度，从而能够持续有效地切削工件，提高切削效率和加工精度。

### （二）锻造性能

1. **锻造温度范围**

   - SKH10高速钢的锻造温度范围相对较窄。在锻造过程中，需要严格控制加热温度，一般在1050 - 1100°C之间。如果加热温度过高，容易导致晶粒粗大，影响钢的性能；如果加热温度过低，则无法进行有效的锻造变形。

2. **锻造后的组织均匀性**

   - 锻造有助于改善SKH10高速钢的组织均匀性。通过适当的锻造操作，可以使碳化物分布更加均匀，减少偏析现象，从而提高钢的综合性能。但由于其合金元素含量高，锻造时需要较大的变形力，并且要进行多道次锻造。

### （三）热处理性能

1. **淬火过程**

   - 在淬火时，SKH10高速钢需要较高的淬火温度，一般在1200 - 1250°C之间，并且需要较长的保温时间，以确保合金元素充分溶解在奥氏体中。但这也增加了晶粒长大的风险，所以淬火加热时需要严格控制温度和时间。

2. **回火过程**

   - 回火过程对于消除淬火内应力、稳定组织和提高韧性非常重要。SKH10高速钢通常需要多次回火，每次回火温度在550 - 650°C之间。多次回火能够有效地降低钢的脆性，提高其综合力学性能。