JIS标准KHA33钼钨系高速钢独特性质对加工性能的影响

# JIS标准KHA33钼钨系高速钢独特性质对加工性能的影响

## 一、合金元素组成相关性质

1. **高硬度与耐磨性**

   - **合金元素的强化作用**：

     -KHA33钼钨系高速钢含有钨（W）、钼（Mo）等合金元素，这些元素与碳（C）形成大量的碳化物，如WC、MoC等。这些碳化物具有极高的硬度，弥散分布在钢的基体中，使得KHA33高速钢具有很高的硬度（淬火回火后硬度可达HRC63-66）。在切削加工方面，这种高硬度对刀具的要求极高，需要使用硬质合金刀具或立方氮化硼（CBN）刀具才能有效切削。对于磨削加工，需要选择硬度高、粒度合适的砂轮，如刚玉砂轮。在锻造加工时，高硬度使得始锻温度和终锻温度需要严格控制，始锻温度一般在1050- 1100°C，终锻温度不低于900°C，否则容易产生裂纹。

   - **耐磨性对加工的影响**：

     -高硬度带来的良好耐磨性在切削加工中意味着刀具磨损较快。例如，在切削KHA33高速钢时，刀具的切削刃在与工件接触过程中，由于工件的耐磨性强，刀具的磨损速度比切削普通钢材要快很多。这就要求在加工过程中密切监测刀具磨损情况，及时更换刀具，以保证加工精度。

2. **红硬性（高温硬度）**

   - **高温下的硬度保持**：

     -KHA33高速钢中的钨和钼等元素提高了其红硬性。在高温环境下（如600°C左右时，硬度仍能保持在HRC50 -55），这种红硬性在切削加工中，使得切削热对刀具的影响更为复杂。由于切削过程中产生的热量会使刀具温度升高，而KHA33高速钢在高温下仍保持较高硬度，这就要求刀具在高温下也能保持良好的切削性能。例如，在高速切削时，普通刀具可能因为无法承受高温下KHA33高速钢的硬度而迅速磨损，需要使用具有更好高温性能的刀具材料。

## 二、组织结构相关性质

1. **晶粒细化与韧性**

   - **合金元素对晶粒的影响**：

     -钼等合金元素有助于细化KHA33高速钢的晶粒。细化后的晶粒使得钢具有一定的韧性。在切削加工中，尤其是在断续切削这种受到周期性冲击的情况下，这种韧性能够减少刀具的崩刃现象。例如，在铣削KHA33高速钢时，刀具在切入和切出工件时会受到冲击载荷，由于KHA33高速钢具有一定的韧性，刀具受到的冲击力相对更容易被材料内部结构所缓冲，从而延长了刀具的使用寿命。

   - **韧性与加工参数的关系**：

     -因为具有一定的韧性，在锻造加工时，可以适当调整锻造变形量。例如，可以在一定范围内增加单次锻造变形量，但也要考虑到其高硬度的影响，避免因变形量过大而产生裂纹。

2. **组织不均匀性**

   - **成分偏析导致的组织不均匀**：

     -在KHA33高速钢的生产过程中，可能会出现成分偏析现象，从而导致组织不均匀。这种组织不均匀性在切削加工时会影响加工表面质量。例如，在车削过程中，组织不均匀的区域切削力可能会发生变化，导致加工表面粗糙度不均匀。在锻造加工中，组织不均匀会影响材料的变形均匀性，容易在锻造过程中产生内部应力集中，增加裂纹产生的风险。