# DIN标准1.3391钼钨系高速钢硬度的影响因素
## 一、化学成分方面
1. **合金元素含量**
- **碳(C)**:碳是影响硬度的关键元素。在1.3391钼钨系高速钢中,碳含量在0.9 -1.05%之间。碳与其他合金元素形成碳化物,如碳化钨(WC)、碳化钒(VC)等。较高的碳含量会增加碳化物的数量,这些碳化物弥散分布在钢的基体中,阻碍位错运动,从而提高硬度。例如,当碳含量接近1.05%时,相比碳含量为0.9%的情况,钢中的碳化物增多,硬度会更高。
- **钨(W)**:其含量大约为5.5 -6.75%。钨与碳形成碳化钨,碳化钨硬度高、熔点高且稳定性好。钨含量的增加会使钢中碳化钨的数量增多,进而增强钢的硬度。例如,在这个含量范围内,钨含量越高,碳化钨对硬度的提升作用越明显。
- **钼(Mo)**:含量在4.5 -5.5%。钼在钢中有助于细化晶粒,使组织更加均匀,也参与形成复杂碳化物。细化的晶粒结构和碳化物都能提高硬度。例如,钼含量接近5.5%时,对硬度的提升效果更显著。
- **钒(V)**:钒含量在1.75 -2.2%。钒与碳形成碳化钒,碳化钒硬度很高且弥散分布在基体中。钒含量的增加会使钢中碳化钒的量增多,从而提高硬度。
- **铬(Cr)**:铬含量一般为3.8 -4.5%。铬主要提高钢的淬透性,促使在淬火过程中形成更深的硬化层,间接影响硬度,也能形成一些碳化物对硬度有提升作用。
2. **杂质元素的影响**
-杂质元素如硫(S)、磷(P)等。硫元素可能形成硫化物夹杂,磷元素可能偏聚在晶界。这些杂质会破坏钢的基体连续性,降低钢的纯净度,从而影响硬度。例如,过多的硫会使钢在加工过程中容易产生裂纹,降低钢的整体性能,包括硬度。
## 二、热处理工艺方面
1. **淬火工艺**
-**淬火温度**:如果淬火温度过低,合金元素不能充分溶解到奥氏体中,形成的马氏体组织不完整,硬度达不到Zui大值。例如,当淬火温度低于合适范围时,钢中的碳化物不能完全溶解,导致淬火后硬度较低。而如果淬火温度过高,会引起晶粒粗大,反而降低钢的硬度和韧性。
-**淬火介质**:淬火介质的冷却速度对硬度有影响。常用的淬火介质如水、淬火油等。水的冷却速度比油快,能使钢更快地冷却到室温,形成更多的马氏体组织,从而提高硬度。但冷却速度过快也可能导致工件产生较大的淬火应力,甚至出现裂纹。
2. **回火工艺**
-**回火温度**:回火温度对1.3391高速钢的硬度有重要影响。在回火过程中,随着回火温度的升高,钢的硬度会先降低后趋于稳定。如果回火温度过低,钢中的内应力不能有效消除,硬度较高但韧性较差;如果回火温度过高,会使马氏体分解过多,导致硬度明显下降。
-**回火次数**:多次回火可以调整钢的硬度和韧性平衡。一般来说,1.3391高速钢需要进行多次回火,每次回火都会使钢的组织更加稳定,硬度也会在一定程度上得到优化。
## 三、微观组织方面
1. **晶粒大小**
-晶粒细小的1.3391高速钢通常具有更高的硬度。细小的晶粒增加了晶界面积,晶界对位错运动有阻碍作用,从而提高了钢的强度和硬度。例如,通过合适的热处理工艺获得细小均匀的晶粒结构,可以使钢的硬度得到提升。
2. **碳化物分布**
-碳化物在钢中的分布均匀性和弥散程度对硬度有影响。如果碳化物分布不均匀,局部区域可能会出现硬度不一致的情况。而均匀弥散分布的碳化物能够有效地阻碍位错运动,提高钢的整体硬度。例如,在经过良好的锻造和热处理后,碳化物均匀弥散分布在基体中,钢的硬度会得到提高。