国标W2Mo9Cr4VCo8高速工具钢介绍
国标W2Mo9Cr4VCo8高速工具钢是一种高性能的高速钢,以下是对其的详细介绍:
### 化学成分
- 主要包含以下元素(质量分数%):
- **碳(C)**:约0.95 - 1.05%,碳是形成碳化物的关键元素,能显著提高钢的硬度和耐磨性。
- **钨(W)**:约1.75 - 2.25%,钨能形成稳定的碳化物,在高温下不易分解,有助于提高钢的红硬性和耐磨性。
- **钼(Mo)**:约8.50 - 9.50%,钼与钨类似,可形成碳化物,增强钢的红硬性和高温强度,同时还能改善钢的韧性。
- **铬(Cr)**:约3.75 - 4.25%,铬能增加钢的淬透性和抗氧化性,还能形成碳化物,提高钢的硬度和耐磨性。
- **钒(V)**:约1.75 - 2.20%,钒能细化晶粒,形成细小且硬度高的碳化物,显著提高钢的硬度、耐磨性和韧性。
- **钴(Co)**:约7.75 - 8.75%,钴能提高钢的红硬性和高温硬度,使钢在高温下仍能保持良好的切削性能。
### 性能特点
- **高硬度和耐磨性**:由于其合理的化学成分和碳化物分布,W2Mo9Cr4VCo8高速工具钢具有极高的硬度和优异的耐磨性,能够在高速切削和加工过程中保持刀刃的锋利度,减少刀具的磨损。例如,在加工高硬度合金材料时,该钢种制成的刀具能够长时间保持良好的切削性能,提高加工效率和加工质量。
- **良好的红硬性**:在高温下仍能保持较高的硬度和强度,这使得它在高速切削时,即使刀具温度升高,也能保持良好的切削性能,不易变形和软化。例如,在高速切削一些难加工材料时,刀具温度可能会升高到600℃以上,而W2Mo9Cr4VCo8高速工具钢仍能保持较好的硬度,确保切削过程的顺利进行。
- **较高的韧性**:该钢种具有较高的韧性,能够承受较大的冲击载荷,不易发生脆性断裂。这使得它在一些对韧性要求较高的加工领域,如断续切削、冲击切削等方面具有优势。例如,在加工带有硬皮或断续表面的工件时,刀具需要承受较大的冲击力,W2Mo9Cr4VCo8高速工具钢的高韧性可以保证刀具在这种工况下不易损坏。
### 应用领域
- **切削刀具**:广泛应用于制造各种切削刀具,如钻头、铣刀、铰刀、丝锥等。特别是在加工高硬度、高强度合金材料以及难加工材料时,其优异的性能能够满足加工要求,提高加工效率和刀具寿命。例如,在航空航天领域加工钛合金、镍基合金等难加工材料时,W2Mo9Cr4VCo8高速工具钢制成的刀具能够发挥出其高硬度、高耐磨性和良好红硬性的优势。
- **模具制造**:常用于制造各种模具,如冷作模具、热作模具等。在冷作模具中,其高硬度和耐磨性可以保证模具的尺寸精度和表面质量;在热作模具中,良好的红硬性和韧性能够使模具在高温、高压的工作环境下保持稳定的性能,延长模具的使用寿命。例如,在汽车零部件的冲压模具制造中,W2Mo9Cr4VCo8高速工具钢能够满足模具的高强度和高耐磨性要求。
### 热处理工艺
- **淬火**:一般采用油冷淬火,淬火温度通常在1180 - 1220℃之间。淬火的目的是使钢获得高硬度的马氏体组织,提高钢的硬度和耐磨性。
- **回火**:回火温度一般在540 - 580℃之间,进行多次回火。回火的目的是消除淬火应力,稳定组织,提高钢的韧性和红硬性。
### 生产工艺要点
- **熔炼**:通常采用电炉熔炼或真空感应熔炼等方法,以保证钢的化学成分均匀和纯净度。
- **锻造**:锻造比一般在5 - 8之间,锻造温度控制在1050 - 1150℃之间。通过锻造可以改善钢的内部组织,提高钢的致密性和综合性能。