高速钢S12-1-4-5加工质量的策略探讨

　　一、特性

　　(一)高硬度

　　合金元素的作用

　　S12 - 1 - 4 -5圆棒的高硬度源于其化学成分中的多种合金元素。这些合金元素相互作用，在材料的微观结构中形成了强化相。例如，其中的碳元素与其他合金元素结合形成坚硬的碳化物，这些碳化物弥散分布在基体中，大大提高了材料的硬度。

　　在维氏硬度(HV)测试中，其硬度值可达到较高水平，通常能达到2000 - 2500HV左右，远高于普通碳钢。

　　硬度对加工的影响

　　这种高硬度使得S12 - 1 - 4 -5圆棒在加工过程中具有一定的难度。需要使用特殊的加工工艺和工具，如采用硬质合金刀具进行切削加工，并且切削参数需要精心调整，以避免刀具过度磨损。

　　S12-1-4-5粉末高速钢为钨系高碳高钒含钻高速钢,具有很高的耐磨性、硬度及抗回火稳定性，并提高了高温硬度和红硬性，耐用度超过一般高速钢2倍以上。适于加工中高强度钢、冷轧钢、铸造合金钢和低合金超高强度钢等难加工材料，不宜制作高精度复杂刀具。

　　标准DIN EN4957-1999

　　S12-1-4-5化学成分：

　　C：1.30～1.45

　　Mn：≤0.40

　　Si：≤0.45

　　S：≤0.030

　　P：≤0.030

　　Cr：3.80～4.50

　　Mo：0.70～1.00

　　V：3.50～4.00

　　W：11.50～12.50

　　Co：4.50～5.00

　　S12-1-4-5主要特性：高碳高钒含钴高速钢，具有很好的耐磨性，硬度高，抗回火稳定性良好，高温硬度和热硬性均较商，工作温度高，工作寿命较其他的高速钢成倍提高

　　S12-1-4-5应用举例：适用于加工难加工材料，如高强度钢、中强度钢、冷轧钢、铸造合金钢等，适于制作车刀、铣刀、齿轮刀具、成形刀具、螺纹加工刀具及冷作模具，但不适于制造高精度的复杂刀具。

　　(二)良好的耐磨性

　　耐磨原理

　　由于其高硬度，S12 - 1 - 4 -5圆棒具有出色的耐磨性。在摩擦磨损过程中，其坚硬的表面能够有效地抵抗其他物体的刮擦和磨损。例如，当它与硬度较低的金属材料接触并发生相对运动时，如在滑动轴承的应用场景中(假设轴采用S12- 1 - 4 - 5圆棒制作)，轴表面的磨损非常小。

　　耐磨应用场景

　　在一些需要长期耐磨的设备中，如矿山机械中的破碎机部件，S12 - 1 - 4 -5圆棒制成的部件能够在恶劣的工作环境下(如矿石的不断冲击和摩擦)保持良好的尺寸精度和性能，减少频繁更换部件的成本。

　　(三)较好的红硬性

　　高温硬度保持

　　S12 - 1 - 4 -5圆棒具有较好的红硬性，即在高温环境下仍能保持较高的硬度。当温度升高时，普通钢材的硬度会显著下降，而S12 - 1 - 4 -5圆棒在高温下(如在600 - 800°C的高温环境中)依然能够保持相当的硬度。

　　在金属热加工领域，如热挤压模具的应用中，模具在工作时会处于高温状态。S12 - 1 - 4 -5圆棒制成的模具部件能够在高温下保持形状稳定，有效地对金属材料进行挤压成型。

　　(四)较高的韧性

　　抗冲击能力

　　硬度很高，但S12 - 1 - 4 -5圆棒具有较高的韧性。在受到冲击载荷时，它不容易发生脆性断裂。例如，在一些需要承受冲击的工具制造中，如冲击钻的钻头部分，如果采用S12- 1 - 4 - 5圆棒制造，钻头在冲击坚硬物体(如混凝土)时能够承受冲击力而不折断。

　　韧性在复杂工况下的意义

　　在复杂的机械工作环境中，部件可能会受到多种复杂力的作用，包括冲击力、交变应力等。S12 - 1 - 4 -5圆棒制成的部件凭借其韧性能够更好地适应这些工况，保证机械系统的正常运行。

　　(五)一定的耐腐蚀性

　　腐蚀防护能力

　　S12 - 1 - 4 -5圆棒具有一定的耐腐蚀性。在一些轻度腐蚀的环境中，如含有少量水汽和弱酸性气体的工业环境中，它能够抵抗腐蚀。例如，在一些小型工业设备的外露部件中，如果采用S12- 1 - 4 - 5圆棒制造，能够在相对恶劣的环境下保持外观和性能的相对稳定。

　　二、用途

　　(一)刀具制造

　　切削刀具

　　S12 - 1 - 4 -5圆棒是制造切削刀具的优质材料。由于其高硬度、良好的红硬性和一定的韧性，它适合用于切削高硬度的金属材料，如高速钢、模具钢等。在切削加工过程中，S12- 1 - 4 - 5圆棒制成的刀具能够保持刃口的锋利度，提高切削效率，并且由于其耐磨性，刀具的使用寿命较长。

　　刀具涂层的基体材料

　　它还可作为刀具涂层的基体材料。在现代刀具制造中，常常会在刀具表面涂覆一层或多层高性能涂层，如TiN、TiC涂层等。S12 -1 - 4 - 5圆棒的高硬度和较好的化学稳定性为涂层提供了良好的附着基础，使得涂层刀具具有更好的切削性能和更长的使用寿命。

　　(二)模具制造

　　冷作模具

　　在冷作模具制造中，S12 - 1 - 4 -5圆棒可用于制作冲模、拉深模等模具部件。冷作模具在工作过程中需要承受较大的压力和摩擦力，S12 - 1 - 4 -5圆棒的高硬度和耐磨性能够确保模具部件的尺寸精度和使用寿命。

　　热作模具

　　对于热作模具，如压铸模、热锻模等，S12 - 1 - 4 -5圆棒由于其较好的红硬性，能够在高温环境下保持模具的形状稳定，有效地对金属材料进行成型加工。

　　(三)机械部件制造

　　耐磨部件

　　在机械部件制造中，S12 - 1 - 4 -5圆棒可用于制造耐磨部件，如轴瓦、衬套等。这些部件在机械运行过程中需要承受摩擦磨损，S12 - 1 - 4 -5圆棒制成的部件能够减少磨损，提高机械系统的可靠性和使用寿命。

　　关键传动部件

　　它也可用于制造关键传动部件，如高精度的齿轮。在齿轮传动过程中，需要jingque的齿形和良好的耐磨性。S12 - 1 - 4- 5圆棒制成的齿轮能够满足这些要求，在传递动力的过程中，减少齿面磨损，提高传动效率和精度。