一、HS7 - 4 - 2 - 5高速钢的特性
(一)高硬度特性
合金元素的强化作用
HS7 - 4 - 2 -5高速钢含有多种合金元素,如钨(W)、钼(Mo)、铬(Cr)和钒(V)等。这些合金元素在钢中形成各种碳化物,例如WC、MoC、VC等。这些碳化物硬度极高,弥散分布在钢的基体中,从而显著提高钢的整体硬度。
经过适当的热处理工艺后,HS7 - 4 - 2 - 5高速钢的硬度可达到HRC63 -66。普通碳素钢的硬度通常在HRC10 - 20范围内,HS7 - 4 - 2 -5高速钢的高硬度使其在承受较大压力时不易发生变形。
德国HS7-4-2-5粉末高速钢为钴钨钼高速钢,提高了红硬性及高温硬度,改善了耐磨性,有较好的切削性,但强度和冲击韧性较低,易于氧化脱碳,用作齿轮刀具、铣削工具以及冲头、刀头等工具,供切削硬质材料用。
执行标准:DIN EN4957-2000
HS7-4-2-5化学成分:
碳C:1.05~1.15
硅Si:≤0.45
锰Mn:≤0.40
硫S:≤0.030
磷P:≤0.030
铬Cr:3.80~4.50
钼Mo:3.60~4.00
钨W:6.60~7.10
钒V:1.70~1.90
钴Co:4.80~5.20
HS7-4-2-5交货硬度:(退火)≤269HB。热处理及淬回火硬度:64HRC
硬度的稳定性
在不同的工作环境和条件下,HS7 - 4 - 2 -5高速钢的硬度稳定性较好。在一定程度的温度变化或者外力作用下,其硬度的降低幅度相对较小。这是因为合金元素的存在稳定了钢的晶格结构,使得碳化物不易分解和聚集,从而保持了硬度的稳定性。
(二)高耐磨性
耐磨机制
在使用过程中,HS7 - 4 - 2 -5高速钢面临多种磨损形式,如磨粒磨损、粘着磨损等。其高硬度的碳化物能够有效地抵抗磨粒磨损,当有外界硬颗粒(如切削加工中的切屑颗粒)与钢表面接触时,这些硬碳化物就像微小的“防护盾”,保护钢的基体免受刮擦。
铬元素有助于在钢的表面形成一层致密的氧化膜,这层氧化膜可以减少粘着磨损的发生。例如,在金属切削加工中,HS7 - 4- 2 - 5高速钢刀具在切削过程中,与被切削材料之间不易发生粘着现象,从而保持刀具的切削刃口锋利。
耐磨性对比
与普通高速钢相比,HS7 - 4 - 2 -5高速钢的耐磨性更优。在相同的切削条件下,例如切削硬度为HRC30的合金钢,普通高速钢刀具可能在切削100米后刃口磨损达到0.2毫米,而HS7- 4 - 2 - 5高速钢刀具在同样切削长度下刃口磨损可能仅为0.05毫米。
(三)高热硬性
热硬性原理
热硬性是指材料在高温下保持高硬度的能力。HS7 - 4 - 2 -5高速钢中的合金元素提高了钢的再结晶温度,并且在高温下,合金碳化物不易分解和聚集长大。
例如,当温度升高到500 - 600°C时,普通高速钢的硬度会显著下降,而HS7 - 4 - 2 -5高速钢仍能保持较高的硬度(HRC55 - 60左右)。这使得它在高温切削加工等应用场景中具有很大的优势。
高温加工中的表现
在高速切削、重切削等加工工艺中,切削区域的温度会迅速升高。HS7 - 4 - 2 -5高速钢的高热硬性使得刀具在高温环境下能够持续有效地进行切削加工,不会因为硬度下降而导致刀具迅速失效,从而提高了加工效率和加工精度。
二、HS7 - 4 - 2 - 5高速钢的用途
(一)刀具制造
复杂形状刀具
可用于制造具有复杂形状的刀具,如成型铣刀、齿轮刀具等。这些刀具需要jingque的形状保持和高的切削性能。
例如,在制造汽车变速箱中的齿轮时,使用HS7 - 4 - 2 -5高速钢制造的齿轮刀具能够jingque地加工出齿轮的齿形,并且由于其高硬度、高耐磨性和高热硬性,刀具的使用寿命较长,减少了刀具更换的频率,提高了生产效率。
高速切削刀具
在高速切削加工中,刀具需要承受高速旋转产生的离心力、高温和高切削力等。HS7 - 4 - 2 -5高速钢的高硬度、高耐磨性和高热硬性使其成为制造高速切削刀具的理想材料。
例如,在航空航天领域对高强度合金材料进行高速切削加工时,HS7 - 4 - 2 -5高速钢制造的刀具能够有效地切削材料,并且在长时间的切削过程中保持良好的切削性能。
(二)模具制造
高精度模具
对于一些需要高精度的模具,如注塑模具中的型芯和型腔等部位,HS7 - 4 - 2 -5高速钢可以提供良好的尺寸稳定性和耐磨性。
例如,在制造精密塑料制品的注塑模具时,使用HS7 - 4 - 2 -5高速钢制造的型芯和型腔能够保证塑料制品的尺寸精度在±0.05mm以内,并且模具的使用寿命较长,降低了模具的制造成本。
高负荷模具
在一些承受高负荷的模具,如冷挤压模具中,HS7 - 4 - 2 -5高速钢的高硬度和良好的韧性能够承受巨大的挤压力而不发生破裂或过度磨损。
例如,在冷挤压金属零件的生产过程中,使用HS7 - 4 - 2 -5高速钢制造的冷挤压模具能够保证零件的成型质量,并且模具可以承受大量零件的挤压生产而无需频繁更换。