#DIN标准S6-5-3钼钨系高速钢各化学成分的作用
##一、碳(C)
1.**形成碳化物**
-碳含量在0.8-0.9%之间。碳是形成碳化物的关键元素。在S6-5-3高速钢中,碳与钨(W)、钼(Mo)、钒(V)等合金元素结合形成各种碳化物,如碳化钨(WC)、碳化钼(MoC)、碳化钒(VC)等。这些碳化物具有极高的硬度,是提高钢硬度和耐磨性的重要因素。
-例如,当刀具在切削过程中与工件接触时,碳化物颗粒能够抵抗工件材料的磨损,使刀具刃口保持锋利。如果碳含量过低,形成的碳化物数量不足,钢的硬度和耐磨性会明显下降;如果碳含量过高,会导致碳化物粗大且分布不均匀,影响钢的韧性。
2.**影响钢的强度**
-适量的碳通过固溶强化和形成碳化物强化相来提高钢的强度。固溶在基体中的碳原子会引起晶格畸变,增加位错运动的阻力,从而提高钢的屈服强度和抗拉强度。在高速切削时,刀具需要承受较大的切削力,足够的强度能防止刀具变形或断裂。
##二、钨(W)
1.**提高硬度和耐磨性**
-含量约为6%左右。钨与碳结合形成碳化钨(WC),碳化钨是一种高硬度的化合物,弥散分布在钢的基体中。在切削加工过程中,碳化钨颗粒能够有效地抵抗工件材料对刀具的磨损,大大提高了刀具的耐磨性。
-例如,在切削硬度较高的合金钢工件时,含有钨元素形成碳化钨的S6-5-3高速钢刀具,其刃口磨损速度明显低于不含钨元素的刀具。
2.**增强红硬性**
-在高速切削时,刀具刃口温度会迅速升高。钨元素形成的碳化钨在高温下仍能保持较高的硬度,使得钢在高温环境下(如600-700°C)仍具有良好的硬度,即具有较好的红硬性。这确保了刀具在高速切削过程中,刃口温度升高,也不会迅速软化而失去切削能力。
##三、钼(Mo)
1.**类似钨的作用**
-含量大约为5%左右。钼与碳形成的碳化物(MoC)同样具有高硬度和良好的高温稳定性,能够提高钢的硬度和耐磨性,类似于钨元素的作用。
-在一些高温、高负荷的切削条件下,钼元素有助于维持刀具的切削性能。
2.**细化晶粒**
-钼能够细化钢的晶粒。细小的晶粒结构可以提高钢的韧性和可加工性。在锻造或热处理过程中,钼元素抑制晶粒长大,使钢的组织更加均匀。例如,在淬火过程中,钼的存在可以防止晶粒过度长大,从而提高钢的综合性能。
##四、钒(V)
1.**提高耐磨性和红硬性**
-含量约为3%左右。钒与碳形成碳化钒(VC),碳化钒硬度极高且在高温下具有良好的稳定性。在刀具切削过程中,碳化钒提高了刀具的耐磨性,增强了钢的红硬性。
-当切削速度较高、刃口温度升高时,碳化钒能使刀具保持较好的切削性能。
2.**抗回火软化能力**
-钒元素可以提高钢的抗回火软化能力。在回火处理过程中,一般需要进行多次回火以优化钢的性能。钒元素有助于在多次回火后仍保持钢的硬度和强度,使钢在提高韧性的不会过度损失硬度。