W2Mo9Cr4V2高速钢航空航天精密加工的关键材料

　　一、W2Mo9Cr4V2高速钢的特性

　　(一)高硬度和耐磨性

　　合金元素的作用

　　这种高速钢中的钨(W)、钼(Mo)、铬(Cr)和钒(V)等合金元素在提高硬度方面起着关键作用。钨和钼是形成碳化物的主要元素，它们形成的碳化物硬度极高，如WC、MoC等。这些碳化物在钢的基体中弥散分布，有效地阻止了位错的移动，从而提高了钢的硬度。

　　铬元素主要提高钢的淬透性，使钢在淬火时能够获得更深的硬化层，并且铬还能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，有助于维持高速钢在使用过程中的性能稳定性。

　　钒元素形成的VC碳化物非常细小且硬度极高，它不仅能提高钢的硬度，还能细化晶粒，改善钢的耐磨性。

　　W2Mo9Cr4V2标准GB/T 9943-2008

　　牌号：W2Mo9Cr4V2高速工具钢

　　W2Mo9Cr4V2粉末高速钢为钨钼系通用型高速钢，易于热处理，较耐磨，热硬度及韧性较高，可磨削优良，密度较小，易于氧化脱碳。可制作钻头、铣刀、刀片、成形刀具、车削及剥削刀具、丝锥、板牙、锯条及各种冷冲模具等。

　　W2Mo9Cr4V2化学成分：

　　碳 C ：0.97～1.05

　　硅 Si：0.20～0.55

　　锰 Mn：0.15～0.40

　　硫 S ：≤0.030

　　磷 P ：≤0.030

　　铬 Cr：3.50～4.00

　　镍 Ni：≤0.30

　　铜 Cu：≤0.25

　　钒 V ：1.75～2.25

　　钼 Mo：8.20～9.20

　　钨 W ：1.40～2.10

　　W2Mo9Cr4V2高速钢力学性能：

　　交货硬度:(退火)≤255HB。、热处理淬回火硬度:≥65HRC

　　硬度表现

　　经过适当的热处理后，W2Mo9Cr4V2高速钢的硬度可以达到很高的水平，例如其洛氏硬度(HRC)可达到63 -66。这使得它能够在切削、冲压等加工过程中保持刃口的锋利度，有效地抵抗工件材料对刀具的磨损。

　　(二)高热硬性

　　定义及原理

　　热硬性是指钢在高温下保持高硬度的能力。W2Mo9Cr4V2高速钢具有良好的热硬性，这是由于其合金元素的综合作用。在高温下，合金碳化物不易分解，能够继续阻止晶粒的长大和位错的运动。

　　例如，当切削加工时，刀具与工件之间会产生大量的摩擦热，使刀具温度升高。普通的刀具钢在高温下硬度会迅速下降，导致刀具磨损加剧甚至失效。而W2Mo9Cr4V2高速钢由于其高热硬性，在较高温度下(如500- 600°C)仍能保持较高的硬度，从而能够持续有效地进行切削加工。

　　(三)良好的韧性

　　微观结构的影响

　　其合金成分和热处理工艺使得W2Mo9Cr4V2高速钢具有较好的韧性。在热处理过程中，通过合理控制加热速度、淬火温度和回火工艺等，可以得到合适的微观组织结构。例如，细化的晶粒结构有助于提高钢的韧性。

　　合金元素在一定程度上也能改善韧性。适量的钼元素可以降低钢的脆性转变温度，提高钢的低温韧性。铬元素在提高钢的强度和硬度的也对韧性有一定的积极影响。

　　实际意义

　　在实际应用中，良好的韧性使得W2Mo9Cr4V2高速钢制成的刀具或工具在承受冲击载荷(如间断切削、冲压过程中的突发冲击力等)时不容易发生断裂，从而提高了工具的使用寿命和可靠性。

　　二、W2Mo9Cr4V2高速钢的用途

　　(一)切削刀具

　　车刀

　　在金属切削加工中，车削是一种常见的加工方式。W2Mo9Cr4V2高速钢可用于制造车刀，用于加工各种金属材料，如钢、铸铁、有色金属等。由于其高硬度和高热硬性，车刀能够以较高的切削速度进行加工，提高生产效率。例如，在加工硬度较高的合金钢轴类零件时，W2Mo9Cr4V2高速钢车刀能够保持良好的切削刃口形状，减少刀具的磨损，保证加工精度。

　　铣刀

　　铣削加工需要刀具能够承受较大的切削力和冲击力。W2Mo9Cr4V2高速钢制成的铣刀适用于铣削各种平面、沟槽和成型表面。在模具制造行业，铣削加工模具型腔时，这种高速钢铣刀能够有效地去除材料，并且由于其良好的韧性，能够承受铣削过程中的振动和冲击，保证加工质量。

　　钻头

　　钻头在钻孔过程中需要承受较大的轴向力和扭矩。W2Mo9Cr4V2高速钢钻头可用于钻削各种金属材料。在航空航天工业中，钻削铝合金、钛合金等难加工材料时，这种高速钢钻头凭借其高硬度和耐磨性，能够钻出精度较高的孔，并且钻头的使用寿命相对较长。

　　(二)冲压模具

　　冲裁模

　　在冲压加工中，冲裁模用于将板材冲裁成所需的形状。W2Mo9Cr4V2高速钢制作的冲裁模能够承受冲裁过程中的冲击力和摩擦力。例如，在汽车制造中，冲裁汽车车身零部件的板材时，这种高速钢冲裁模能够保证冲裁刃口的锋利度和模具的使用寿命，从而提高生产效率和产品质量。

　　弯曲模和拉深模

　　弯曲模和拉深模在加工过程中需要与板材有较大面积的接触，并且要承受较大的摩擦力和变形力。W2Mo9Cr4V2高速钢制成的弯曲模和拉深模能够适应这种工作条件，在加工金属板材时能够保证模具的形状精度和表面质量，例如在制造金属容器(如易拉罐等)的拉深模具时，这种高速钢模具能够有效地完成拉深工序，并且具有较长的使用寿命。

　　(三)量具

　　卡尺

　　卡尺是一种常用的量具，用于测量工件的尺寸。W2Mo9Cr4V2高速钢制作的卡尺刃口部分由于其高硬度和耐磨性，能够保持尺寸的准确性，并且在长期使用过程中不易磨损。在机械加工车间，使用这种高速钢制作的卡尺可以jingque测量各种金属工件的尺寸，保证加工精度。

　　千分尺

　　千分尺是高精度的量具。W2Mo9Cr4V2高速钢用于制作千分尺的测量螺杆等关键部件，由于其高硬度、良好的耐磨性和尺寸稳定性，能够确保千分尺的测量精度在长期使用过程中不会发生明显变化，从而满足精密测量的要求。