一、HS12 - 0 - 5 - 5高速钢的特性
(一)高硬度特性
合金元素的强化作用
HS12 - 0 - 5 -5高速钢含有多种合金元素,如钨(W)、钒(V)等。其中钨的含量较高,钨与碳形成的碳化物(WC)硬度极高,这些碳化物弥散分布在钢的基体中,对基体起到强化作用。钒元素也能形成细小且硬度高的VC碳化物,提高钢的硬度。经过适当的热处理后,其硬度可达到HRC63- 66左右。
与普通碳素钢相比,普通碳素钢的硬度通常在HRC10 - 20之间,HS12 - 0 - 5 -5高速钢的高硬度使其在承受较大的机械应力时,如在切削加工中的切削力作用下,能够保持刃口或工作部位的形状稳定,不易发生变形。
德国HS12-0-5-5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
HS12-0-5-5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
HS12-0-5-5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
HS12-0-5-5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。
硬度的均匀性
在整个钢件内部,HS12 - 0 - 5 -5高速钢的硬度均匀性较好。这得益于其jingque的成分控制和合理的加工工艺。在制造刀具或模具等需要均匀性能的工件时,这种均匀的硬度能够确保各个部位的性能一致。例如,在制造多齿刀具时,每个齿部的硬度均匀,从而保证了刀具在使用过程中的切削精度和稳定性。
(二)良好的耐磨性
耐磨机制
其高硬度的碳化物(WC和VC)在抵抗磨粒磨损方面表现出色。当钢件表面与外界硬颗粒(如切削过程中的切屑颗粒或研磨时的磨料)接触时,这些碳化物就像坚硬的屏障,防止硬颗粒对钢基体的刮擦。
在应对粘着磨损时,钢中的合金元素有助于在表面形成一层保护膜,减少与其他材料接触时的粘着倾向。例如,在金属切削过程中,HS12- 0 - 5 - 5高速钢刀具与被切削材料之间的粘着现象较少,从而保持刀具刃口的锋利,延长刀具的使用寿命。
耐磨性对比
与一些低合金工具钢相比,在相同的磨损试验条件下,如模拟金属切削加工中的磨损情况,低合金工具钢可能在较短的切削距离(如100米)后就出现明显的磨损,而HS12- 0 - 5 - 5高速钢在相同切削距离下磨损程度要小得多,显示出其良好的耐磨性。
(三)较好的热硬性
热硬性原理
HS12 - 0 - 5 -5高速钢中的合金元素提高了钢的再结晶温度。在高温下,合金碳化物不易分解和聚集长大,从而维持了钢的硬度。当温度升高到500 -600°C时,普通高速钢的硬度会明显下降,而HS12 - 0 - 5 - 5高速钢仍能保持较高的硬度(HRC55 -58左右)。
这是因为合金元素改变了钢的晶体结构,增加了原子间的结合力,使得钢在高温下能够保持相对稳定的组织结构,从而保证了热硬性。
高温加工中的表现
在高速切削、重切削等加工工艺中,切削区域温度会迅速升高。HS12 - 0 - 5 -5高速钢较好的热硬性使得刀具在高温环境下能够持续有效地进行切削。例如,在高速切削硬度较高的合金钢时,切削温度升高,刀具也不会因为硬度急剧下降而失效,提高了加工效率和加工精度。
二、HS12 - 0 - 5 - 5高速钢的用途
(一)刀具制造
切削刀具
可用于制造各种切削刀具,如车刀、铣刀等。在车削加工中,HS12 - 0 - 5 -5高速钢制造的车刀能够承受较大的切削力,并且在切削不同硬度的材料(如中碳钢、合金钢等)时,能保持良好的切削刃口。
例如,在车削硬度为HRC30 - 40的合金钢轴类零件时,HS12 - 0 - 5 -5高速钢车刀能够稳定地切削,切削刃口磨损缓慢,保证了加工精度和表面质量。
在铣削加工方面,对于铣削平面、槽等加工操作,HS12 - 0 - 5 -5高速钢制造的铣刀能够有效地去除材料,并且由于其良好的耐磨性,铣刀的使用寿命较长。
复杂形状刀具
对于制造具有复杂形状的刀具,如拉刀等,HS12 - 0 - 5 -5高速钢也是一个不错的选择。拉刀在加工内孔、键槽等形状时需要jingque的形状保持能力,HS12 - 0 - 5 -5高速钢的高硬度和硬度稳定性能够满足这一要求。
例如,在制造用于加工内孔花键的拉刀时,HS12 - 0 - 5 -5高速钢制造的拉刀能够jingque地拉出花键形状,并且在拉削过程中,拉刀的刃口不易磨损,保证了加工精度。
(二)模具制造
小型模具
在制造小型模具,如小型注塑模具、小型冲压模具等方面,HS12 - 0 - 5 -5高速钢可以提供良好的尺寸稳定性和耐磨性。
例如,在制造小型塑料制品的注塑模具时,HS12 - 0 - 5 -5高速钢制造的模具能够保证注塑件的尺寸精度在±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。
模具修复
HS12 - 0 - 5 -5高速钢还可用于模具磨损部位的修复。其良好的焊接性能(在满足一定焊接工艺条件下)和与模具基体相近的性能,使得它能够有效地修复模具的磨损区域,恢复模具的使用功能。
例如,对于一些因长期使用而出现刃口磨损的冲裁模具,可以采用HS12 - 0 - 5 -5高速钢进行焊接修复,修复后的模具能够继续正常工作。