M2高速鋼簡介
M2是鉬系高速鋼,對應(yīng)我國GB標(biāo)準(zhǔn)鋼號W6Mo5Cr4V2,對應(yīng)日本JIS標(biāo)準(zhǔn)牌號SKH-9,日本日立HITACHI標(biāo)準(zhǔn)牌號YXM1,德國DIN標(biāo)準(zhǔn)鋼號1.3343;具有碳化物不均勻性小和韌性較高的優(yōu)點(diǎn).易于過熱,故應(yīng)嚴(yán)格控制淬火加熱溫度,對熱處理保護(hù)要求較嚴(yán)。由于其硬度和耐磨性好,多用于制造切削較難切削材料的刀具。M2高速鋼具有碳化物傾向性較大,故對熱處理保護(hù)要求較嚴(yán),適合承受震動(dòng)和沖擊荷載的模具。
出廠硬度:≤255HB
淬硬溫度:1220-1240
硬度:≤63
主要用途
冷鍛模、精沖模、粉末壓制模等,剪切機(jī)模,添加玻纖之塑料模等。適合承受震動(dòng)和沖擊荷載的模具：深拉模具、沖孔模。金屬切割鋸刃，冷鐓和擠出工具等。
化學(xué)成分
碳 C ：0.80-0.90
硅 Si：0.20-0.45
錳 Mn：0.15-0.40
硫 S ：≤0.030
磷 P ：≤0.030
鉻 Cr：3.80-4.40
鎳 Ni：≤0.30
銅 Cu：≤0.25
釩 V ：1.60-2.20
鉬 Mo：4.50-5.50
鎢 W ：5.50-6.75
凝固作用
研究了Ce對M2高速鋼凝固組織的影響及其作用機(jī)制。發(fā)現(xiàn)Ce在高速鋼中可減輕W,Mo等合金元素的偏析,使共晶碳化物量減少并細(xì)化；Ce主要偏聚在晶界共晶碳化物與奧氏體的界面上,并有部分Ce參與形成含Ce的M2C碳化物;Ce促進(jìn)共晶碳化物在高溫加熱時(shí)的斷網(wǎng)和團(tuán)球化。
M42高速鋼介紹
M42鋼材（W2Mo9Cr4VCo8）是高鈷韌性高速鋼，主要用于高韌性精密耐磨五金冷沖模，也可用于切割工具及刀中冷卻。鋼材硬度高，可達(dá)70HRC，熱硬性好，高溫硬度高，容易磨削。用該鋼制造的切削工具，可以切削鐵基高溫合金、鑄造高溫合金、鈦合金和超高強(qiáng)度鋼等，但韌性稍差，淬火時(shí)溫度應(yīng)采用下限。由于可磨削性能好，所以可用來制造各種高精度復(fù)雜刀具。
W2Mo9Cr4VCo8鋼代號M42。是美國牌號的超硬鈷高速工具鋼，在基體內(nèi)，利用高的基體硬度提高耐磨性。該鋼的硬度、熱硬性、耐磨柱及磨削性都很好。熱處理硬度可達(dá) 67-70HRC，但也有采取特殊熱處理方法, 得到硬度 67-68HRC，使其切削性能（特別是間斷切削）得到改善，提高沖擊韌度。該鋼可制成各種刀具，切削難加工材料時(shí)效果很好，又因其磨削性能好?？芍瞥蓮?fù)雜刀具，但中國鈷資源缺乏，鈷高速鋼價(jià)格昂貴，約為普通高速鋼的5-8倍。
國產(chǎn)鈷高速鋼在淬回火硬度、熱硬性、使用性能等方面都有了一定的提高，接近或達(dá)到了進(jìn)口鋼材水平。淬火、回火后硬度≥67HRC，均勻度≤±0.5%。產(chǎn)品規(guī)格:φ10-150mm，熱軋、鍛制圓鋼、矩形材、方鋼、鍛件等。按GB/T9943-2008標(biāo)準(zhǔn)或用戶要求組織生產(chǎn)。
超硬速鋼是為了適應(yīng)加工難切削材料，如耐熱合金等的需要，在綜合高碳高釩高速鋼與高碳高鈷高速鋼優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。一般在使用時(shí)硬度≥64HRC。該鋼的工藝性能優(yōu)于 M2Al鋼，冷熱加工性能較好; 淬、回火后硬度與 M35 鋼相同，為（66±1）HRC。
M42高鈷韌性高速鋼，組織更加細(xì)化，性能更加優(yōu)異，價(jià)格相對更高。
用途特性
用途
適用于制造各種強(qiáng)力切割用耐磨、耐沖擊工具。高級沖模,螺絲模,較需韌性及形狀復(fù)雜的沖頭等。
刀具業(yè):刮刀,滾齒刀,鐵刀,鉆頭等。
鍛造業(yè):鍛造模具。
螺絲業(yè):六角等打頭成型模具,牙攻,沖頭 。
特性
高紅熱硬度,高耐磨耗性與切削能力,高沖擊韌性.晶粒細(xì)致均勻,韌性高。碳化物顆粒細(xì)、硬度高，耐磨性好。
熱處理
等溫退火火:溫度800-880℃，以10-20℃，dHr爐冷至約600℃，硬度在HB269以上。
預(yù)熱溫度：730-845℃
淬火溫度：1190-1210℃
回火溫度：540-595℃
冷拉態(tài)，硬度285HBS，
冷拉后退火態(tài)，硬度277HBS
淬火方式：油淬、空冷或鹽浴淬火
化學(xué)成分
|
C |
Si |
Mn |
P |
S |
Cr |
V |
W |
Mo |
CO |
|
1.00-1.15 |
≥0.65 |
≥0.40 |
≥0.030 |
≥0.030 |
3.50-4.50 |
0.95-1.35 |
1.15-1.85 |
9.0-10.0 |
7.50-8.50 |
供貨狀態(tài)
退火態(tài)硬度≤269HBW,冷拉態(tài)硬度≤285HBW,冷拉后退火態(tài)硬度≤277HBW。
對應(yīng)牌號
美國AISI標(biāo)準(zhǔn)牌號M42、中國GB標(biāo)準(zhǔn)牌號W2Mo9Cr4VCo8、日本JIS標(biāo)準(zhǔn)牌號SKH55、日本日立(HITACHI)標(biāo)準(zhǔn)牌號YXM42、日本不二越(NACHI)標(biāo)準(zhǔn)牌號HSD42、德國DIN標(biāo)準(zhǔn)牌號S2-10-1-8、德國DIN 標(biāo)準(zhǔn)材料編號1.3247、奧地利百祿(BOHLER)標(biāo)準(zhǔn)牌號S500。
應(yīng)用舉例
1.適于制作各種強(qiáng)力切割用耐磨、耐沖擊工具
2.用于制作各種高硬及超高硬鋸條、鉆頭、絲錐、拉刀、滾刀及各種銑刀。
3.用于高級沖模、螺絲模以及較需韌性及形狀復(fù)雜的沖頭等。
4.用于冷鍛模和拉深模等。
5.推薦表殼廠、螺絲廠等冷沖壓制品行業(yè)使用。
高速鋼簡介
高速鋼是一種具有高硬度、高耐磨性和高耐熱性的工具鋼，又稱高速工具鋼或鋒鋼，俗稱白鋼。高速鋼是美國的F.W.泰勒和M.懷特于1898年創(chuàng)制的。高速鋼的工藝性能好，強(qiáng)度和韌性配合好，因此主要用來制造復(fù)雜的薄刃和耐沖擊的金屬切削刀具，也可制造高溫軸承和冷擠壓模具等。除用熔煉方法生產(chǎn)的高速鋼外，20世紀(jì)60年代以后又出現(xiàn)了粉末冶金高速鋼，它的優(yōu)點(diǎn)是避免了熔煉法生產(chǎn)所造成的碳化物偏析而引起機(jī)械性能降低和熱處理變形。
處理工藝
高速鋼的熱處理工藝較為復(fù)雜，必須經(jīng)過淬火、回火等一系列過程。淬火時(shí)由于它的導(dǎo)熱性差一般分兩階段進(jìn)行。先在800～850℃預(yù)熱(以免引起大的熱應(yīng)力)，然后迅速加 熱到淬火溫度1190～1290℃（不同牌號實(shí)際使用時(shí)溫度有區(qū)別），后油冷或空冷或充氣體冷卻。工廠均采用鹽爐加熱，現(xiàn)真空爐使用也相當(dāng)廣泛。淬火后因內(nèi)部組織還保留一部分(約30%)殘余奧氏體沒有轉(zhuǎn)變成馬氏體，影響了高速鋼的性能。為使殘余奧氏體轉(zhuǎn)變，進(jìn)一步提高硬度和耐磨性，一般要進(jìn)行2～3次回火，回火溫度560℃，每次保溫1小時(shí)。
生產(chǎn)制造方法：通常采用電爐生產(chǎn)，曾采用粉末冶金方法生產(chǎn)高速鋼，使碳化物呈極細(xì)小的顆粒均勻地分布在基體上，提高了使用壽命。
用途：用于制造各種切削工具。如車刀、鉆頭、滾刀、機(jī)用鋸條及要求高的模具等。
種類
高速鋼是一種復(fù)雜的鋼種,含碳量一般在0.70～1.65%之間。含合金元素量較多，總量可達(dá)10～25%。按所含合金元素不同可分為：①鎢系高速鋼（含鎢 9～18%）；②鎢鉬系高速鋼（含鎢5～12%,含鉬2～6%）；③高鉬系高速鋼（含鎢0～2%,含鉬5～10%）；④釩高速鋼，按含釩量的不同又分一般含釩量（含釩 1～2%)和高含釩量(含釩2.5～5%)的高速鋼；⑤鈷高速鋼（含鈷 5～10%）。按用途不同高速鋼又可分為通用型和特殊用途兩種。1.通用型高速鋼：主要用于制造切削硬度HB≤300的金屬材料的切削刀具 (如鉆頭、絲錐、鋸條)和精密刀具（如滾刀、插齒刀、拉刀），常用的鋼號有W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等。2.特殊用途高速鋼:包括鈷高速鋼和超硬型高速鋼（硬度HRC68～70）,主要用于制造切削難加工金屬（如高溫合金、鈦合金和高強(qiáng)鋼等）的刀具，常用的鋼號有W12Cr4V5Co5、W2Mo9Cr4VCo8等。
通用鋼
鋼號：W18Cr4V(W18)
硬度HRC：62-65
抗彎強(qiáng)度/GPa：3.0-3.4
沖擊韌性/（MJm?）：0.18-0.32
600℃時(shí)的硬度HRC：48.5
特點(diǎn)：強(qiáng)度較好，可磨性好，可用普通鋼玉砂輪磨削，耐熱性中等，熱塑性差
主要用途：通用性強(qiáng)，廣泛用于制造鉆頭、鉸刀、絲錐、銑刀、齒輪刀具及拉刀等。
高性能鋼
鋼號：W6Mo5Cr4V2(M2)
硬度HRC：63-66
抗彎強(qiáng)度/GPa：3.5-4.0
沖擊韌性/（MJm?）：0.30-0.40
600℃時(shí)的硬度HRC：47-48
特點(diǎn)：強(qiáng)度高，熱塑性好，耐熱性、可磨性稍次于W18Cr4V，可用普通鋼玉砂輪磨削
主要用途：適用于制作熱成形刀具和承受沖擊、結(jié)構(gòu)薄弱的刀具
鋼號：W14Cr4VMnRE
硬度HRC：64-66
抗彎強(qiáng)度/GPa：約4.0
沖擊韌性/（MJm?）：約0.31
600℃時(shí)的硬度HRC：50.5
主要用途：切削性能與W18Cr4V相當(dāng)，適于制作熱軋刀具。
物理性能
又名風(fēng)鋼或鋒鋼，又稱白鋼。意思是淬火時(shí)即使在空氣中冷卻也能硬化，并且很鋒利。它是一種成分復(fù)雜的合金鋼，含有鎢、鉬、鉻、釩、鈷等碳化物形成元素。合金元素總量達(dá)10～25%左右。它在高速切削產(chǎn)生高熱情況下(約500℃)仍能保持高的硬度，HRC能在60以上。這就是高速鋼***主要的特性——紅硬性。而碳素工具鋼經(jīng)淬火和低溫回火后，在室溫下雖有很高的硬度，但當(dāng)溫度高于200℃時(shí)，硬度便急劇下降，在500℃硬度已降到與退火狀態(tài)相似的程度，完全喪失了切削金屬的能力，這就限制了碳素工具鋼制作切削工具用。而高速鋼由于紅硬性好，彌補(bǔ)了碳素工具鋼的致命缺點(diǎn)，可以用來制造切削工具。
高速鋼一般不做抗拉強(qiáng)度檢驗(yàn)，而以金相、硬度檢驗(yàn)為主。
鎢系和鉬系高速鋼經(jīng)正確的熱處理后，洛氏硬度能達(dá)到63以上，鈷系高速鋼在65以上。鋼材的酸浸低倍組織不得有肉眼可見的縮孔 、翻皮。中心疏松，一般疏松應(yīng)小于1級。
金相檢驗(yàn)的內(nèi)容主要包括脫碳層、顯微組織和碳化物不均勻度3個(gè)項(xiàng)目。
1.高速鋼不應(yīng)有明顯的脫碳。顯微組織不得有魚骨狀共晶萊氏體存在。
2.高速鋼中碳化物不均勻度對質(zhì)量影響，冶金和機(jī)械部門對碳化物不均勻度的級別 十分重視。根據(jù)鋼的不同用途可對碳化物不均勻度提出不同的級別要求，通常情況下應(yīng)小于3級。
3.用高速鋼制造切削工具，除因其具有高硬度、高耐磨性和足夠的韌性之外，還有一個(gè)重要因素是具有紅硬性。（紅硬性是指刀具在高速切削時(shí)，刀刃在紅熱狀態(tài)下抵抗軟化的能力）
一種衡量紅硬性的方法是先把鋼加熱至580～650℃，保溫1小時(shí),然后冷卻,這樣反復(fù)4次后測量其硬度值。高速鋼的淬火溫度一般均接近鋼的熔點(diǎn)，如鎢系高速鋼為1210～1240℃，高鉬系高速鋼為1180～1210℃。淬火后一般需在 540～560℃之間回火3次。提高淬火溫度可以增加鋼的紅硬性。為了提高高速鋼刀具的使用壽命，可對其表面進(jìn)行強(qiáng)化處理，如低溫氰化、氮化、硫氮共滲等。
規(guī)格和外觀
規(guī)格主要有圓鋼和方鋼、板材。鋼材的表面要加工良好，不得有肉眼可見的裂紋、折疊、結(jié)疤和發(fā)紋。冷拔鋼材表面應(yīng)潔凈、光滑、無夾雜和氧化皮等。
包裝檢驗(yàn)
包裝
成捆交貨，用鐵絲捆扎，并有標(biāo)牌標(biāo)明爐號，規(guī)格等印記。但對冷軋鋼還要涂防銹油，并用防潮紙包裹，對銀亮鋼還應(yīng)裝箱。
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)高速鋼碳化物不均勻度與試樣的腐蝕時(shí)間有關(guān)。有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中只提出腐蝕要適當(dāng)不能過腐蝕，這一點(diǎn)往往被人們所忽視。實(shí)踐證實(shí)，如果發(fā)生了過腐蝕，就會(huì)將碳化物染黑，表現(xiàn)出不均勻程度改善的假相，就可能將質(zhì)量不好的高速鋼誤判為優(yōu)質(zhì)鋼，這一點(diǎn)尤為重要。
生產(chǎn)
進(jìn)口生產(chǎn)國家
我國主要從日本、俄羅斯、美國、德國、奧地利、法國、烏克蘭、巴西等國進(jìn)口。
高速工具鋼分類
含鉆高速工具鋼是在通用高速工具鋼的基礎(chǔ)上加入一定量的鈷，可顯著提高鋼的硬度、耐磨性和韌性。
粉末高速工具鋼是用粉末冶金方法產(chǎn)生的。首先用霧化法制取低氧高速工具鋼預(yù)合金粉末，然后用冷、熱靜壓機(jī)將粉末壓實(shí)成全致密的鋼坯，再經(jīng)鍛、軋成材。粉末高速工具鋼的碳化物細(xì)小、分布均勻，韌性、可磨削性和尺寸穩(wěn)定性等均很好，可生產(chǎn)用鑄錠法個(gè)可能產(chǎn)生更高合金元素含量的超硬高速工具鋼。粉末高速工具鋼可分為3類，類是含鈷高速工具鋼，其特點(diǎn)是具有接近硬質(zhì)合金的硬度，而且還具有良好的可鍛性、可加工性、可磨性和強(qiáng)韌性。第二類是無鈷高鎢、鉬、釩超硬高速工具鋼。第三類是超級耐磨高速工具鋼。其硬度不太高，但耐磨性極好，主要用于要求高耐磨并承受沖擊負(fù)荷的工作條件。
高速鋼按所含合金元素可分為：①鎢系高速鋼(W 9～18％)、②鎢鉬系高速鋼(W5～12％，Mo 2～6％)、③高鉬系高速鋼(W 0～2％，Mo 5～10％)。各系又可按含釩量的多少分為一般含釩量(V 1～2％)和高含釩量（V 2.5～5％）。任何高速鋼如含鈷 (Co 5～10％)時(shí)，又歸入鈷高速鋼。
高速鋼按用途可分為綜合性通用型高速鋼和特種用途高速鋼兩類。通用高速鋼廣泛用于制作各種金屬切削普通刀具（如鉆頭、絲錐、鋸條）和精密刀具（如滾刀、插齒刀、拉刀）。被切削材料一般硬度 HB≤300。特種用途高速鋼又可分為高釩高速鋼，一般含鈷高速鋼和超硬型(HRC 68～70)高速鋼。高速鋼主要用途是制造高速切削工具，除具有高硬度（一般大于HRC 63,高的可達(dá)HRC 68～70）,高耐磨性和足夠韌性外，還要有在高速切削下刀刃不因發(fā)熱而軟化的耐熱性。耐熱性通常用紅硬性衡量,也就是在580～650℃把鋼先后加熱4次，每次保溫 1小時(shí)后空冷，然后在室溫下測定其硬度值。高速鋼的韌性通常用彎曲強(qiáng)度和沖擊值來衡量。近年來，高速鋼應(yīng)用于制造冷作模具，在使用性能上主要要求有高的抗壓屈服強(qiáng)度，高的耐磨性和高韌性，而對耐熱性則要求不高，因此可采用較低的溫度淬火。
