高性能高速鋼的性能、牌號(hào)和用途

高速鋼按性能分為普通型和高性能高速鋼；按化學(xué)成分分為鎢系，鎢鉬系，鉬系高速鋼；按工藝分為熔煉和粉末冶金高速鋼。
高性能高速鋼，是在通用型高速鋼中增大含碳量，含釩量，還增加了鉆，鋁等合金元素，捉高了高速鋼的耐磨性和耐熱性。這些高性能高速鋼，溫度在650℃時(shí)，其硬度為hrc60，而普通高速鋼w18cr4v只有49～49.2，高出了10hrc；耐用度為普通高速鋼的1～3倍。用它制作各種切削刀具，切削加工難切削材料，如不銹鋼，高溫合金，鈦合金，高強(qiáng)度鋼等。
1.高性能高速鋼的性能，牌號(hào)與用途：
(1)高碳高速鋼：hrc67～68，625℃時(shí)，其硬度為64～65hrc。
95w18cr4v，100w6mo5cr4v2o適于加工不銹鋼，高溫合金，鈦合金，超高強(qiáng)度鋼等，其耐用度為w18cr4v的2～3倍。
(2)鉆高速鋼：hrc為67；耐熱性為640～650℃，其耐用度為普通高速鋼的1.5～3倍。
w6mo5cr4v2co5，w8mo5cr4v2co6si，w9mo4cr4v2co3，w9cr4v2co10，w12mo3cr4v2co80適于加工奧氏體不銹鋼，高溫合金，鈦合金等。
(3)高釩高速鋼：hrc65～67，耐熱性637～640℃。
w12cr4v4mo，w6mo5cr4v3，w9cr4v5適用于切削不銹鋼，耐熱合金，高強(qiáng)度鋼。其刀具耐用度為普通高速鋼的2～4倍。我國(guó)的典型牌號(hào)n3n(w12mo3cr4v3n)
(4)高釩含鉆高速鋼：hrc66～68，在600℃時(shí)比普通高速鋼高5.5hrc。
w9cr4v5co5，w12cr4v5co5用于切削耐熱合金，比普通高速鋼的耐用度高2倍多。
(5)超硬高速鋼：hrc67～70
①含鈷超硬高速鋼hrc69～70
w2mo9cr4vco8(m42)hrc69～70，用鐵基高溫合金，鑄造高溫合金，鈦合金，超高強(qiáng)度鋼，可用中硬(hb400)硬齒面加工。刀具耐用度比普通高速鋼2～4倍。
②含鋁超硬高速鋼：
w6mo5cr4v2a1(501鋼)，w10mo4cr4v3a1(5f-6鋼)，其特點(diǎn)在高溫下和空氣中的氮和氧生成氧化鋁和氮化鋁起潤(rùn)滑作用，降低摩擦系數(shù)，減輕切屑與刀具粘結(jié)。切削難切削材料時(shí)，刀具耐用度可提高3～4倍。
③含氮超硬高速鋼hrc67～70。
w12mo3cr4v3n(v3n鋼)在高硬度(hrc69)時(shí)，脆性?xún)A向小(σbb的為3000mpa)，主要用于高硬度(hrc30～52)件的切削，奧氏體鋼，鈦合金，鎳基耐熱合金。
④含sinba1超硬高速鋼
w18cr4v4sinba1(b212)，w6mo5cr4v5sinba1(b201)用于切削高溫合金，鐵鋁錳耐熱鋼，奧氏體不銹鋼，加工硬度(hrc40～50)材料效果好(vc=3～9m/min；f=0.15～0.33mm/r；ap=0.5～2mm)
2.涂層高速鋼
性能特點(diǎn)：在高速鋼刀具基體(hv850～900，hrc62～70)上用氣相物理沉積法(pvd)涂層一層厚為2～6μm的tin或tic，可使刀具表面硬度達(dá)1950～3200hv；表面耐熱性達(dá)到1000℃以上；切速可提高50～100％；刀具耐用度可提高2～10倍，如果涂層后再刃磨前刀面或后刀面后，其刀具耐用度還可以提高2倍左右。涂層高速鋼刀具的切削力fc可減小20～40％，切削熱可降低20％。還可以采用pcvd工藝涂tic，tin，金剛石和cbn。pcvd工藝涂層溫度高于pvd，低于cvd，并低于高速鋼的回火溫度(550℃)。
3.提高高速鋼刀具耐用度的方法：
(1)低溫滲硫
①液體滲硫：將含硫的液體加熱到150℃，將刀具浸泡在中間，保溫一定時(shí)間，可使刀具耐用度提高1～3倍。
②固體滲硫：將硫粉加熱到200℃，把刀具放在中間，保溫2h，效果同上。
③離子滲硫：可提高刀具耐用度l～3倍。
(2)mos2處理：
①把mos2粉加熱到150℃，然后把刀具放在中間，保溫4h。
②在刀具上涂mos2油膏。
③在切削液中加mos2。
用上述方法，可使刀具耐用度提高1倍以上。
(3)離子注入：它是將某些元素的原子進(jìn)行電離，并使其它在電場(chǎng)中加速，以獲得較高速度后射入固體材料表面，以改變材料的物理，力學(xué)性能的一種離子束技術(shù)。
特點(diǎn)：可注入需要的任何元素(n，s，b，ti等)，使金屬?gòu)?qiáng)化而提高耐磨性，溫度可任意控制，適用于零件的最后處理，不退火、軟化，ra不變，只改變表面特性。不疏松，不剝落，無(wú) 界面，耐腐蝕。
(4)多元共滲(c，n，o，s，b)：可使高速鋼刀具的耐用度提高2～5倍，最合適于低速刀具(拉，推，鉸刀等)。
(5)氮化碳(c3n4涂層：它的表層硬度可達(dá)hv4000，刀具耐用度可提高10倍左右)。(注：tin2000hv；ticn2700hv，tiain3000hv)