全茂高速钢

中文名称：高速钢

其他名称：高速工具钢(high speed tool steel)

高速钢的定义：

    主要用于制作高速切削金属的刀具的高碳高合金莱氏体工具钢。

高速钢是一种具有高硬度、高耐磨性和高耐热性的工具钢，又称高速工具钢或锋钢。高速钢是美国的F.W.泰勒和M.怀特于1898年创制的。高速钢的工艺性能好，强度和韧性配合好，因此主要用来制造复杂的薄刃和耐冲击的金属切削刀具，也可制造高温轴承和冷挤压模具等。除用熔炼方法生产的高速钢外，20世纪60年代以后又出现了粉末冶金高速钢，它的优点是避免了熔炼法生产所造成的碳化物偏析而引起机械性能降低和热处理变形。

      高速钢是一种复杂的钢种，含碳量一般在0.70～1.65%之间。含合金元素量较多，总量可达10～25%。按所含合金元素不同可分为：①钨系高速钢（含钨 9～18%）；②钨钼系高速钢（含钨5～12%，含钼2～6%）；③高钼系高速钢（含钨0～2%，含钼5～10%）；④钒高速钢，按含钒量的不同又分一般含钒量（含钒 1～2%)和高含钒量(含钒2.5～5%)的高速钢；⑤钴高速钢（含钴 5～10%）。按用途不同高速钢又可分为通用型和特殊用途两种。①通用型高速钢：主要用于制造切削硬度HB≤300的金属材料的切削刀具 (如钻头、丝锥、锯条)和精密刀具（如滚刀、插齿刀、拉刀），常用的钢号有W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等。②特殊用途高速钢:包括钴高速钢和超硬型高速钢（硬度HRC68～70），主要用于制造切削难加工金属（如高温合金、钛合金和高强钢等）的刀具，常用的钢号有W12Cr4V5Co5、W2Mo9Cr4VCo8等。

W9Mo3Cr4V介绍：

W9Mo3Cr4V钢是以中等含量的钨为主，加入少量钼，适当控制碳和钒含量的方法来达到改善性能、提高质量、节约合金元素的目的的通用型钨钼系高速钢。W9Mo3Cr4V钢（以下简称W9）的冶金质量、工艺性能兼有W18Cr4V钢（简称W18）和W6Mo5Cr4V2钢（简称W6）的优点，并避免或明显减轻了二者的主要缺点。这是一种符合我国资源和生产条件，具有良好综合性能的通用型新钢种。 该钢易冶炼，具有良好的热、冷塑性，成材率高，碳化物分布特征优于W18，近似M2，脱碳敏感性低于M2，生产成本较W18和M2都低。由于该钢的热、冷塑性好，因而能满足机械制造厂采用多次镦拔改锻、高频加热塑性成型工艺和冷冲变形工艺的要求。该钢切削性能良好、磨削性能和可焊性优于M2，热处理过热敏感性低于M2。钢的主要力学性能：硬度、红硬性水平相当于或略高于W18和M2；强度、韧性较W18高，与M2相当：制成的机用锯条、大小钻头、拉刀、滚刀、铣刀、丝锥等工具的使用寿命较W18的高，等于或较高于M2的使用寿命，插齿刀的使用寿命与M2的相当。用W9钢制造的滚压滚丝轮对高温合金进行滚丝时收到显著效果。在适当改变淬、回火工艺后，W9钢也很适于制造高负荷模具，尤其是冷挤压模具。 

化学成分

CSiMnWMoCrVSP0.77～0.850.20～0.400.20～0.408.50～9.502.70～3.303.60～4.201.30～1.60≤0.030≤0.030

物理性能

临界点Ac1Ac3温度（近似值）/℃835875表2-30-3 W9Mo3Cr4V钢的弹性模量温度/℃室温300500550600弹性模量E/MPa221900209000191600185000178600表2-30-4 W9Mo3Cr4V钢的线（膨）胀系数温度/℃20～30020～50020～700线（膨）胀系数（退火态）/℃-112.0×10-612.6×10-613.2×10-6表2-30-5 W9Mo3Cr4V钢的热导率温度/℃6007501100热导率λ/W·（m·k）-130.932.631.4

热加工

钢锭锻造开坯装炉温度/℃加热温度/℃开锻温度/℃终锻温度/℃冷却7001160～11901080～1120≥950及时退火或砂冷热轧用坯尺寸/mm加热温度/℃加热时间开轧温度/℃终轧温度/℃冷却80方Φ401100～11501080～11202h30min～3h15～25min1090～11201050～1100≥900≥900缓冷后退火缓冷后退火

淬火规范

工具类型预热温度/℃加热温度/℃冷却方式/℃机用锯条拉刀钻头滚刀、插齿刀滚丝轮模具8508508508508508501240～12501220～12301220～12301230～12351180～11901160～1200油冷油冷油冷油冷550分级淬火油冷

热处理及金相组织：

热处理规范：淬火，820～870℃预热，1210～1230℃(盐浴炉)或1220～1240℃(箱式炉)加热，油冷，540～560℃回火2次，每次2h。

力学性能：

硬度 ：交货硬度:(其他加工方法)≤269HB (退火)≤255HB。试样热处理制度及淬回火硬度:≥63HRC（箱式炉）≥64HRC （盐浴炉）

交货状态：

热轧、锻制、冷拉钢棒以退火状态交货，热轧、锻制钢棒以退火+其他加工方法（剥皮、轻拉、磨光或抛光等）加工后交货。 



高速钢的热处理工艺较为复杂，必须经过退火、淬火、回火等一系列过程。退火的目的是消除应力，降低硬度，使显微组织均匀，便于淬火。退火温度一般为860～880℃。淬火时由于它的导热性差一般分两阶段进行。先在800～850℃预热(以免引起大的热应力)，然后迅速加 热到淬火温度1190～1290℃（不同牌号实际使用时温度有区别），后油冷或空冷或充气体冷却。工厂均采用盐炉加热，现真空炉使用也相当广泛。淬火后因内部组织还保留一部分(约30%)残余奥氏体没有转变成马氏体，影响了高速钢的性能。为使残余奥氏体转变，进一步提高硬度和耐磨性，一般要进行2～3次回火，回火温度560℃，每次保温1小时。
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