影响DIN标准1.3350钼钨系高速钢抗拉强度的因素
# 影响DIN标准1.3350钼钨系高速钢抗拉强度的因素
## 一、化学成分
1. **碳（C）含量**
- 碳是影响1.3350钼钨系高速钢抗拉强度的关键因素之一。在该高速钢中，碳含量通常在0.80% - 0.90%之间。当碳含量增加时，会形成更多的碳化物，如WC（碳化钨）、MoC（碳化钼）、VC（碳化钒）等。这些碳化物弥散分布在钢的基体中，能够有效地阻碍位错运动。例如，在这个含量范围内，碳含量接近上限0.90%时，相比于碳含量为0.80%的情况，会有更多的碳化物生成。更多的碳化物就像一个个“障碍物”，使得位错难以移动，从而提高了钢的抗拉强度。
2. **钨（W）和钼（Mo）含量**
- 钨的含量在5.50% - 6.75%，钼的含量在4.50% - 5.50%。钨和钼形成的碳化物在钢中具有高硬度和高稳定性。在受到拉伸载荷时，这些碳化物能够抵抗基体的塑性变形，从而提高抗拉强度。例如，当钨和钼的含量在规定范围内增加时，它们形成的碳化物数量增多，对基体的强化作用增强，钢的抗拉强度也会相应提高。
3. **钒（V）含量**
- 钒含量在1.75% - 2.20%。钒形成的VC碳化物硬度极高且细小、弥散分布。这些细小的碳化物能够阻止位错的移动，对位错起到钉扎作用。在拉伸过程中，位错难以移动就意味着钢的塑性变形难以发生，从而提高了钢的抗拉强度。
4. **铬（Cr）含量**
- 铬含量在3.80% - 4.40%。铬主要影响钢的淬透性。足够的铬含量可以保证钢在淬火时能够获得足够深的硬化层。如果铬含量不足，钢的淬透性不好，可能导致表面和心部组织不均匀，影响抗拉强度。例如，当铬含量低于3.80%时，在淬火过程中可能无法使整个截面获得均匀的马氏体组织，从而降低了钢的整体抗拉强度。
5. **杂质元素的影响**
- 杂质元素如磷（P）和硫（S）如果含量过高，会降低1.3350高速钢的抗拉强度。磷和硫在钢中通常被视为有害元素，它们会偏聚在晶界处，降低晶界的结合强度。在拉伸过程中，晶界是容易产生裂纹的地方，当晶界结合强度降低时，钢的抗拉强度会明显下降。
## 二、热处理工艺
1. **淬火工艺**
- **淬火温度**
- 1.3350高速钢合适的淬火温度在1210 - 1230°C。如果淬火温度过低，合金元素不能充分溶解到奥氏体中，在淬火后形成的马氏体中合金元素含量不足，导致钢的抗拉强度不够。例如，当淬火温度低于1210°C时，钨、钼、钒等合金元素不能完全溶解，钢的抗拉强度会明显低于在合适淬火温度下处理后的强度。相反，如果淬火温度过高，会引起奥氏体晶粒粗大，虽然在短期内可能有较高的强度，但会降低钢的韧性，并且在后续的使用过程中，由于组织不稳定，抗拉强度也会受到影响。
- **淬火介质**
- 淬火介质的冷却速度对抗拉强度有影响。传统的淬火介质如油冷，其冷却速度适中。如果采用冷却速度更快的淬火介质，如盐水淬火（虽然在1.3350高速钢中较少采用，因为容易产生淬火裂纹），可以获得更高的抗拉强度，但同时也会带来更大的淬火应力，增加产生淬火裂纹的风险。而采用分级淬火或等温淬火等特殊淬火方式，虽然可以减少淬火应力，但如果控制不当，也可能影响抗拉强度的提高。例如，在分级淬火过程中，如果在高温盐浴中的停留时间过长，会使冷却速度过慢，导致抗拉强度不足。
2. **回火工艺**
- **回火温度和次数**
- 一般需要进行3 - 4次回火，回火温度在550 - 570°C。回火过程中，碳化物会析出和聚集。如果回火温度过低，碳化物析出不充分，钢的抗拉强度可能会偏高，但韧性较差，并且组织不稳定。如果回火温度过高，碳化物析出过多且聚集长大，会导致钢的抗拉强度降低。多次回火可以使碳化物分布更加均匀，稳定组织，提高钢的抗拉强度和韧性。例如，只进行1 - 2次回火时，与进行3 - 4次回火相比，钢的抗拉强度可能在使用过程中不稳定，并且整体抗拉强度值也可能略低。
## 三、加工工艺
1. **锻造工艺**
- 在锻造过程中，如果锻造比不合理或者锻造温度不合适，会影响钢的内部组织，进而影响抗拉强度。例如，锻造比过小，铸态组织不能有效破碎，会使钢的组织不均匀，存在粗大的晶粒，降低抗拉强度。而锻造比过大，可能导致钢材在锻造过程中出现裂纹等缺陷，也会使抗拉强度降低。锻造温度过高可能引起钢材过热，导致晶粒粗大；锻造温度过低则会使变形抗力增大，容易产生锻造裂纹，这两种情况都会对抗拉强度产生不利影响。
2. **轧制工艺**
- 轧制过程中的轧制道次、轧制温度和压下量等参数会影响1.3350高速钢的组织和性能。如果轧制道次过少，不能充分细化晶粒，会降低钢的抗拉强度。轧制温度过高会导致晶粒长大，而压下量过大可能会引起钢材内部的应力集中，这些都会影响钢的抗拉强度。
