概述: 別名:高速鋼 相當于我國的W6Mo5Cr4V2
又名
風鋼或鋒鋼,意思是
淬火時即使在空氣中冷卻也能硬化,並且很鋒利。它是一種成分複雜的合金鋼,含有鎢、鉬、鉻、釩、鈷等碳化物形成元素。合金元素總量達10~25%左右。它在
高速切削產生高熱情況下(約500℃)仍能保持高的硬度,HRC能在60以上。這就是高速鋼最主要的特性——紅硬性。而
碳素工具鋼經淬火和低溫回火后,在室溫下雖有很高的硬度,但當溫度高于200℃時,硬度便急劇下降,在500℃硬度已降到與退火狀態相似的程度,完全喪失了切削金屬的能力,這就限制了碳素工具鋼製作切削工具用。而高速鋼由於紅硬性好,彌補了碳素工具鋼的致命缺點,可以用來製造切削工具。
高速鋼的熱處理工藝較為複雜,必須經過退火、淬火、回火等一系列過程。退火的目的是消除應力,降低硬度,使顯微組織均勻,便於淬火。退火溫度一般為860~880℃。淬火時由於它的導熱性差一般分兩階段進行。先在800~850℃預熱(以免引起大的熱應力),然後迅速加 熱到淬火溫度1190~1290℃(不同牌號實際使用時溫度有區別),后油冷或空冷或充氣體冷卻。工廠均採用鹽爐加熱,現真空爐使用也相當廣氾。淬火后因內部組織還保留一部分(約30%)殘餘奧氏體沒有轉變成馬氏體,影響了高速鋼的性能。為使殘餘奧氏體轉變,進一步提高硬度和耐磨性,一般要進行2~3次回火,回火溫度560℃,每次保溫1小時。
化學成分(%)
SKH51屬高速鋼,日本JIS的牌號,等同于德國DIN的1.3343,美國的M2,我國的W6Mo5Cr4V2。
C 0.80~0.9
Mn 0.15~0.40
Si 0.2~0.45
Cr 3.80~4.4
Mo 4.5~5.5
V 1.75~2.2 W 5.5~6.75
P ≤0.030
S ≤0.030
Ni ≤0.3
Cu ≤0.25
特性
高紅熱硬度、高耐磨耗性與切削能力、高衝擊韌性、晶粒細緻均勻,韌性高。SKH-51模具鋼材為鎢鋼高速度鋼,宜於製造強力切割用耐磨,耐衝擊各種工具,高級沖模,螺絲模,較需韌性及形狀繁雜工具,銑刀,鑽頭等。
①W-MO系(6-5-2型)高速度工具鋼最有普遍性,尤其是SKH51是在世界上用量很多,代替于W型高速度工具鋼SKH2.
②碳化物組織細微,整齊,分布良好。而且組織均勻。所以耐磨性和韌性方面比較均衡。特別因為僅是碳含量上的增加或減少,因此不損坏高溫特性,可連續且大幅度改變鋼材性質。需要韌性時低碳素鋼種適用,對硬度、耐磨性有要求的情況下適合選用高碳素鋼鐘。
③富有熱作、冷作可塑性,被削性和研磨性也良好。
用途
刀具業:刮刀、滾齒刀、銑刀、鑽頭等
鍛造業:鍛造模具
螺絲業:六角等打頭成型模、牙攻、沖頭
熱處理溫度及參考辦法:
退火:溫度800~880℃,以10~20℃/Hr爐冷至約600℃,硬度在HB269以下;
應力消除:溫度650~750℃,爐中冷卻
淬火:
預熱1:溫度550~600℃,每25mm保持30分鐘
預熱2:溫度850~900℃,每1mm保持20 ~30秒
預熱3:溫度1050~1100℃,每1mm保持20~30秒,適於大型複雜工件
奧斯田鐵化:溫度1170~1240℃,每1mm保持10~15秒
淬火介質:油、熱浴、空氣或氣體;
回火:
溫度540~570℃,每25mm保持60分鐘以上,回火次數3次以上,硬度HRC64以上。
中碳鋼一般不作為模具主材使用,只作為附件材料使用。
模具頂杆一般採用碳素工具鋼,如採用T10A鋼材,值得注意的是採取鹽水-油雙液淬火時彎曲變形大,應改用硝鹽浴分級淬火、碱浴Ms分級淬火或碱浴分級淬火三種方法,使頂杆硬度達53-58HRC,可減少頂杆的淬火彎曲變形。