法国Z120WDCV钼钨系高速钢的化学成分与加工性能

# 法国Z120WDCV钼钨系高速钢的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）**：含量在1.1 - 1.25%左右。碳是决定钢硬度的关键元素，在Z120WDCV中，较高的碳含量有助于与其他合金元素形成大量的碳化物，从而提高钢的硬度和耐磨性。

   - **钨（W）**：含量约为11.5 - 13.5%。钨在钢中形成碳化钨（WC），碳化钨具有极高的硬度，能够显著提高钢的硬度和红硬性。红硬性是指钢在高温下保持高硬度的能力，这使得Z120WDCV在高速切削等产生高温的加工过程中仍能保持良好的切削刃性能。

   - **钼（Mo）**：含量大概在0.3 - 0.6%。钼在钢中形成碳化钼（MoC），碳化钼有助于提高钢的硬度，并且钼还能细化晶粒，使钢的组织更加均匀细密，这有利于提高钢的强度和韧性，同时也对提高耐磨性有积极作用。

   - **铬（Cr）**：含量在3.8 - 4.4%之间。铬能提高钢的淬透性，使钢在淬火处理后整个截面上的硬度更加均匀。此外，铬在一定条件下会在钢的表面形成一层氧化铬（Cr₂O₃）薄膜，该薄膜具有较高的硬度和致密性，能防止外界物质与钢的基体直接接触，从而减少进一步的磨损。

   - **钒（V）**：含量在0.9 - 1.3%左右。钒在Z120WDCV中形成碳化钒（VC），碳化钒是一种高硬度的碳化物，弥散分布在钢基体中，可有效提高钢的耐磨性，并且能提高钢的二次硬化效果，进一步增强钢在高温下的硬度和耐磨性。

## 二、加工性能

1. **切削加工性能**

   - **硬度对切削的影响**：由于Z120WDCV具有较高的硬度，在切削加工时，它对刀具的要求较高。需要使用硬度更高、耐磨性更好的刀具进行切削，如立方氮化硼（CBN）刀具或陶瓷刀具。普通高速钢刀具难以对其进行有效切削，因为在切削过程中，刀具容易磨损，导致切削刃变钝，影响切削质量和效率。

   - **切削参数选择**：在切削Z120WDCV时，切削速度需要根据刀具材料和加工要求进行合理调整。一般来说，使用CBN刀具时，可以采用相对较高的切削速度，但也要考虑到工件的尺寸精度和表面粗糙度要求。进给量和切削深度也需要谨慎选择，过大的进给量和切削深度可能会导致切削力过大，引起工件变形或刀具损坏。

2. **磨削加工性能**

   - **砂轮选择**：对于Z120WDCV的磨削加工，需要选择合适的砂轮。由于其硬度高，一般选用硬度较高、粒度较细的砂轮，如金刚石砂轮。金刚石砂轮具有极高的硬度和耐磨性，能够有效地对Z120WDCV进行磨削加工，保证工件的尺寸精度和表面质量。

   - **磨削参数**：磨削时的参数如磨削速度、进给量和磨削深度等也需要严格控制。较高的磨削速度可以提高磨削效率，但可能会导致磨削温度过高，影响工件的表面质量。因此，需要根据砂轮的性能、工件的材料特性和加工要求来综合确定磨削参数，以确保磨削过程的顺利进行和工件的加工质量。

3. **热加工性能**

   - **锻造性能**：Z120WDCV在锻造时需要较高的始锻温度和终锻温度。始锻温度一般在1050 - 1100°C，终锻温度不低于900°C。在锻造过程中，由于其合金元素含量较高，变形抗力较大，需要较大的锻造压力。同时，为了保证锻造质量，锻造比一般控制在3 - 5之间。

   - **热处理性能**：在热处理方面，Z120WDCV的淬火温度通常在1220 - 1250°C之间，油冷淬火。回火需要进行多次，一般为3 - 5次，回火温度在550 - 650°C之间。通过合理的热处理，可以充分发挥其合金元素的作用，提高钢的硬度、强度和耐磨性等性能。