# 英国BM4钼钨系高速钢在高温下的性能
## 一、高温硬度(红硬性)
1. **合金元素的作用**
- BM4钼钨系高速钢在高温下具有良好的高温硬度,也就是红硬性。这主要得益于其化学成分中的钨(5% -6%)和钼(4% -5%)。钨和钼在钢中形成的碳化物,如碳化钨(WC)和碳化钼(MoC),具有高熔点和良好的热稳定性。在高温环境下,这些碳化物能够有效地阻碍位错运动,从而使钢在高温时仍能保持较高的硬度。例如,当温度升高到600-800°C时,普通碳素钢的硬度会大幅下降,而BM4高速钢由于其特殊的碳化物结构,硬度的降低幅度相对较小。在高速切削加工中,刀具与工件之间的摩擦会产生大量热量,使刀具温度升高,BM4高速钢的红硬性使其能够在这种高温条件下保持切削刃的硬度,继续有效地切削工件。
2. **与其他高速钢对比**
- 与一些传统的高速钢相比,BM4高速钢的红硬性表现更为出色。例如,某些传统高速钢在温度达到500 -600°C时,硬度下降明显,导致切削性能急剧恶化。而BM4高速钢在这个温度范围内仍能保持足够的硬度,这使得它可以在更高的切削速度下工作,提高了加工效率。
## 二、高温耐磨性
1. **碳化物的影响**
-在高温下,BM4高速钢的耐磨性依然良好。钢中的碳化物,包括碳化钨、碳化钼以及碳化钒(VC,钒含量1% -2%)等,具有极高的硬度。在高温磨损过程中,这些碳化物能够抵抗工件材料对刀具的磨损。例如,在对高温合金进行切削加工时,加工温度较高,普通刀具会因为磨损过快而无法正常工作。而BM4高速钢刀具由于其高温下的耐磨性,能够在较长时间内保持切削刃的锋利度,减少刀具的更换频率。
2. **氧化磨损抗性**
- BM4高速钢中的铬(3% -4%)元素有助于提高其抗氧化性。在高温环境下,抗氧化性的提高可以减少因氧化而导致的磨损。当刀具在高温下工作时,表面的氧化层如果不稳定,容易剥落,从而加速刀具的磨损。而BM4高速钢由于铬元素的存在,其表面形成的氧化层相对稳定,能够在一定程度上保护刀具内部的基体材料,降低氧化磨损的速度。
## 三、高温下的强度和韧性
1. **强度保持**
-温度升高会对材料的强度产生影响,但BM4高速钢在高温下仍能保持一定的强度。其原因在于高温下碳化物对基体的强化作用依然存在。这些碳化物在高温时会有一定的组织变化,但仍然能够阻碍位错运动,从而维持钢的强度。例如,在对一些耐热钢进行锻造或热加工时,BM4高速钢制成的模具能够承受高温下的应力而不变形或破裂。
2. **韧性表现**
-BM4高速钢中的钼元素具有细化晶粒的作用,这种细化的晶粒结构有助于提高钢的韧性。在高温下,整体韧性会有所下降,但相对于一些其他材料,BM4高速钢的韧性下降幅度较小。在一些高温下的冲击载荷工况下,如高速切削中的间断切削,BM4高速钢能够较好地承受冲击而不至于发生脆性断裂。