# JIS标准SKH53钼钨系高速钢的耐磨性
## 一、合金元素对耐磨性的贡献
1. **碳化物的形成**
- SKH53高速钢中的碳含量在1.0% -1.15%之间,与其他合金元素(如钨、钼、钒等)形成大量碳化物。例如,钨的含量为5.0% -6.75%,形成的碳化钨(WC)具有极高的硬度。这些碳化物在钢的基体中弥散分布,当受到磨损作用时,硬度高的碳化物能够抵抗外界的摩擦和磨粒的磨损,起到耐磨质点的作用。就像在一个由软质基体和硬质颗粒组成的复合材料中,硬质颗粒可以承受大部分的磨损力,保护软质基体不被快速磨损。
- 钼的含量在4.75% -5.75%,钼形成的碳化物同样具有较高的硬度,也能对耐磨性做出贡献。钼碳化物在磨损过程中能够阻止磨粒对钢基体的切削作用,减少材料的流失。
- 钒的含量在2.25% -2.75%,钒形成的碳化钒(VC)非常细小且弥散分布。这种细小的碳化钒在磨损过程中能够有效地填充在基体的磨损间隙中,提高钢的耐磨性。由于其细小且均匀的分布,能够在微观层面上对整个钢的表面起到保护作用,防止局部过度磨损。
2. **基体的强化**
- 除了碳化物的直接耐磨作用外,合金元素还通过强化钢的基体来间接提高耐磨性。例如,铬的含量为3.75%-4.5%,铬提高了钢的淬透性,使钢在淬火后能获得均匀的马氏体组织。这种强化后的基体能够更好地支撑碳化物,并且自身也具有较高的抵抗磨损的能力。当外界磨损力作用于钢表面时,强化的基体能够减少变形和材料的剥落,与碳化物协同作用提高整体的耐磨性。
## 二、与其他材料对比的耐磨性表现
1. **与普通碳钢对比**
-普通碳钢由于缺乏大量的合金元素,其耐磨性远低于SKH53高速钢。在相同的磨损条件下,例如在干摩擦的滑动磨损试验中,普通碳钢的磨损量可能是SKH53高速钢的数倍。这是因为普通碳钢中没有足够的硬质相(如碳化物)来抵抗磨损,其基体的硬度和强度也相对较低。
2. **与其他高速钢对比**
-与一些含合金元素较少的高速钢相比,SKH53的耐磨性也具有优势。例如,某些低钨或低钼含量的高速钢,由于其形成的碳化物数量相对较少,在耐磨性方面不如SKH53。在切削加工中,如果刀具材料的耐磨性不足,刀具的刃口会迅速磨损,导致加工精度下降和刀具寿命缩短。而SKH53高速钢制成的刀具由于其良好的耐磨性,能够在较长时间内保持刃口的锋利,提高加工效率和产品质量。
## 三、实际应用中的耐磨性体现
1. **切削刀具应用**
-在切削刀具领域,SKH53高速钢的耐磨性至关重要。当用于切削硬度较高的金属材料(如合金钢、钛合金等)时,刀具表面会受到强烈的摩擦和切削力的作用。由于SKH53的良好耐磨性,刀具能够在较长的切削行程内保持刃口的锋利度,减少换刀次数。例如,在汽车发动机制造中,使用SKH53高速钢刀具加工发动机的关键零部件(如曲轴、缸体等),能够在保证加工精度的提高生产效率,因为刀具不需要频繁更换。
2. **模具应用**
-在模具方面,如冲压模具和压铸模具,SKH53高速钢的耐磨性同样表现出色。在冲压过程中,模具表面与被冲压材料反复摩擦,SKH53高速钢制成的模具能够承受大量的冲压次数而不会出现明显的磨损。在压铸模具中,高温、高压和高速流动的金属液对模具表面产生冲刷和磨损,SKH53高速钢的耐磨性能够保证模具的使用寿命,降低生产成本,提高生产的稳定性。