高速钢是一种含多量碳.doc

高速钢是一种含多量碳(C)、钨(W)、钼(Mo)、铬(Cr)、钒(V)等元素的高合金钢，热处理后具有高热硬性。当切削温度高达600以上时，硬度仍无明显下降，用其制造的刀具切削速度可达每分钟60米以上，而得其名。高速钢按化学成分可分为普通高速钢及高性能高速钢，按制造工艺可分为熔炼高速钢及粉末冶金高速钢。 普通高速钢图一： 高速钢是制造形状复杂、磨削困难的刀具的主要材料。普通高速钢可满足一般需求。常见的普通高速钢有两种，钨系高速钢和钨钼系高速钢。 钨系高速钢 典型牌号为w18Cr4V，热处理硬度可达63-66HRC，抗弯强度可达3500MPa，可磨性好。 钨钼系高速钢 典型牌号为W6Mo5Cr4V2，目前正在取代钨系高速钢，具有碳化物细小分布均匀，耐磨性高，成本低等一系列优点。热处理硬度同上，抗弯强度达4700MPa，韧性及热塑性比w18Cr4V提高50%。常用于制造各种工具，例如钻头、丝锥、铣刀、铰刀、拉刀、齿轮刀具等，可以满足加工一般工程材料的要求。只是它的脱碳敏感性稍强。另一牌号的普通高速钢为W9Mo3Cr4V，这是中国近几年发展起来的新品种。强度及热塑性略高于W6Mo5Cr4V2，硬度为HRC63-64，与韧性相配合，容易轧制、锻造，热处理工艺范围宽，脱碳敏感性小，成本更低。这三个牌号的普通高速钢在中国市场的比例分别为:W18Cr4V，16.5%；W6Mo5Cr4V2, 69%;W9Mo3Cr4V,11%。 高性能高速钢高性能高速钢具有更好的硬度和热硬性，这是通过改变高速钢的化学成分，提高性能而发展起来的新品种。它具有更高的硬度、热硬性，切削温度达摄氏650度时，硬度仍可保持在60HRC以上。耐用性为普通高速钢的1.5-3倍，适用于制造加工高温合金、不锈钢、钛合金、高强度钢等难加工材料的刀具。 主要品种有4种，分别为高碳系高速钢、高钒系高速钢、含钴系高速钢和铝高速钢。 高碳系高速钢 牌号为9w18Cr4V，因含碳量高(0.9%)，故硬度、耐磨性及热硬性都比较好。用其制造的刀具在切削不锈钢、耐热合金等难加工材料时，寿命显著提高，但其抗弯强度为3000MPa，冲击韧性较低，热处理工艺要求严格。 高钒系高速钢 牌号有W12Cr4V4Mo及W6Mo5Cr4V3(美国牌号M3)，含钒量达3-4%，使耐磨性大大提高，但随之带来的是可磨性变差。高钒系高速钢的使用及发展还需要依赖于磨削工艺及砂轮技术的发展。 钴高速钢 牌号有W2Mo9Cr4VCo8(美国牌号M42)。其特点为：含钒量不高(1%)，含钴量高(8%)，钴能促使碳化物在淬火加热时更多地溶解在基体内，利用高的基体硬度来提高耐磨性。这种高速钢硬度、热硬性、耐磨性及可磨性都很好。热处理硬度可达67-70HRC，但也有采取特殊热处理方法，得到67-68HRC硬度，使其切削性能(特别是间断切削)得到改善，提高冲击韧性。钴高速钢可制成各种刀具，用于切削难加工材料效果很好，又因其磨削性能好，可制成复杂刀具，国际上用得很普遍。但中国钴资源缺乏，钴高速钢价格昂贵，约为普通高速钢的5-8倍。 铝高速钢 牌号为W6Mo5Cr4V2Al、W6Mo5Cr4V5SiNbAl等,主要加入铝(Al)和硅(Si)、铌(Nb)元素，来提高热硬性、耐磨性。适合中国资源情况，价格较低。热处理硬度可达到68HRC，热硬性也不错。但是这种钢易氧化及脱碳，可塑性、可磨性稍差，仍需改进。国际市场上高性能高速钢使用量已经超过普通高速钢25-30%。本站注：按照通常的国际标准，只有含钴量在2%以上的高速钢才称为高性能高速钢，代号为HSS-E。其它如铝高速钢等，虽然性能较普通高速钢有所提高，但尚未有证据表明可以达到钴高速钢的同等性能。粉末冶金高速钢图二：粉末冶金高速钢及其制品。近几年来高速钢的最大变革就是发展了粉末冶金高速钢，它的能优于熔炼高速钢。用高压氩气或氮气雾化熔融高速钢水，得到细小高速钢粉末，筛选后为0.4mm以下的颗粒；在真空(0.04Hg)状态下，密闭烧结达到密度65%；再在1100高温、300MPa高压下制成密度100%的钢坯，然后锻轧成钢材，这样有效地解决了熔炼高速钢在铸锭时要产生粗大碳化物偏析的问题，而它无论截面多大，其碳化物级别均为一级。碳化物晶粒极细，小于0.002mm，而熔炼高速钢碳化物晶粒为0.008-0.02mm。 牌号为CPM T15的粉末冶金高速钢，它的强度、韧性分别是同化学成分的熔炼高速钢的2倍及2.5倍。尽管含钒量达5%，但由于碳化物晶粒细，可磨性依然很好。高温热硬度也比熔炼高速钢提高0.5-1HRC。 又由于其物理机械性能高度各向同性，淬火变形小。碳化物颗粒均匀分布的表面较大，不易从刀具的切削刃上剥落，小尺寸刀具耐磨性提高1.5-2倍，大尺寸刀具提高20-30%。 粉末冶金高速钢具有良好的力学性能，适合制造：间断切削条件下易崩刃的刀具、强度高而切削刃又必须锋利的刀具，如插齿刀、滚刀、铣刀，高压动载荷下使用的刀具。 它的碳化物偏析小，晶粒细，可磨性好，适合制造：大尺寸刀具、精密刀具、复杂刀具。这类材料的高温热硬度高，又适合制造难加工材料所用的刀具，确实是面面俱到。 粉末冶金高速钢生产过程较复杂，造价较高。中国钢厂提供的品种较少，市场用量也很少。国际上著名钢厂如美国Crucible公司已可提供近二十种粉末冶金高速钢，日本神户制钢所、日立金属公司均可提供近十种粉末冶金高速钢，供应量也在迅速增长。日本著名的OSG公司用粉末冶金高速钢制造了钻头、铣刀、丝锥，NACHI公司制造了滚刀、插齿刀、剃齿刀。有理由相信技术性能高的粉末冶金高速钢将会得到更广泛的应用，为金属加工业带来新的发展。 高速钢的市场定位及发展趋势图三：高速钢材料按制造工艺可分为熔炼高速钢及粉末冶金高速钢。自二十世纪初发现高速钢以来，对现代工业发展起到了重要作用。可以说没有高速钢，就没有现代的金属加工业。尽管六十年代起，硬质合金等材料崛起，但是对于制造形状复杂、磨削困难的刀具，如拉刀、剃齿刀、插齿刀等，高速钢始终处于主导地位。特别是要求刀具具备高韧性时，就非高速钢莫属了。 高速钢的主要应用领域是机械和工具制造业，必然要适应这个行业的发展，近几年来机械加工采用了高速度的数控机床，例如加工中心、车削中心等，金属切削速度越来越快，要求刀具必须具有高速使用性能，即热硬性、耐磨性、冲击韧性要好，因此，厂家纷纷研发符合上述要求的高速钢材料。 在机加工费用中，材料约占15-20%，刀具约占25-35%。用户对刀具的选用也越来越趋向合理，即选用性能与价格比好的刀具。 高速钢刀具占主导地位的领域，如精密零件、复杂零件、成形加工零件的市场也越来越大，对可磨性的要求也越来越高。 高速钢-走过一个世纪的钢种，应瞄准特定市场空间，提高自身技术含量，去抗衡其它材料的挑战。 中国常用高速钢材料性能表(本站整理)高速钢牌号 淬、回火硬度HRC 抗弯强度MPa 冲击韧性MJ/m 600下的硬度HRC 中国牌号 习惯名称 相似ISO牌号 W18Cr4V T1 HS18-0-1 62-65 3430 0.29 50.5 W6Mo5Cr4V2 M2 HS6-5-2 63-66 3500-4000 0.30-0.40 47-48 W9Mo3Cr4V 64-66 4000-4500 0.35-0.40 W6Mo5Cr4V3 M3 HS6-5-3 65-67 3200 0.25 51.7 W6Mo5Cr4V2Co5 HS6-5-2-5 65-66 3000 0.30 54 W10Mo4Cr4V3Co10 HS10-4-3-10 67-69 2350 55.5 W2Mo9Cr4V2Co8 HS2-9-2-8 66-68 2700-3800 0.23-0.35 55 W7Mo4Cr4V2Co5 M41 HS7-4-2-5 66-68 2500-3000 0.23-0.35 54 W12Cr4VCo5 HS12-0-1-5 66-68 3000 0.25 54 W6Mo5Cr4V2Al 501钢 66-69 3000-4100 0.25-0.30 55-56 110W1.5Mo9.5Cr4VCo8 M42 67-69 2650-3730 0.23-0.29 55.2 W10Mo4Cr4VAl 5F6钢 68-69 3010 0.20 54.2 国内模具新钢种的开发概况随着少无切削和精密成形技术在我国的快速发展，对模具材料的性能要求越来越高，一些五十年代以来长期沿用的老钢种已不能完全满足要求。为此，国内一些大学、研究所、钢厂和模具使用单位相继开发了许多具有优良性能的模具钢，使国内模具的使用寿命得到了很大提高，并使我国模具钢的钢种系列逐渐得到了补充和完善。 1 冷作模具钢的开发情况 对冷作模具材料的主要性能要求是：良好的耐磨性，足够的强度和韧性，高的疲劳寿命，良好的抗擦伤和咬合性能以及良好的工艺性能。九十年代以前，国内常用的冷作模具钢有：碳素工具钢T1OA，合金工具钢9SiCr、9Mn2V、CrWMn、Cr6WV、Cr12、Cr12MoV、5CrW2Si；高速工具钢 W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2；轴承钢GCr15；弹簧钢60Si2Mn，渗碳钢20Cr、12CrNi3A；不锈钢3Crl3等。其中用量最大的是 C r12、Cr12MoV、T10A、CrWMn、9SiCr、9Mn2V、GCr15、60Si2Mn和 W18Cr4V。为满足生产要求，国内先后研究开发了一系列新型冷作模具钢。 11高强韧耐磨钢 Cr12系列冷作模具钢是较广泛采用的钢种系列，具有良好的淬透性和耐磨性，但共晶碳化物偏析较严重，韧性较差，淬火后异常变形较大。为弥补此类钢的性能缺陷，国内先后开发了一些高强韧耐磨钢，如7 Cr7Mo2V2Si(代号 L D)、Cr8WmoV3Si(代号 ER5)、9 Cr6W3Mo2V2 (代号 GM)、Cr8MoV2Ti、80Cr7Mo3W2V等。与 Cr12、Cr12MoV相比，此类钢的碳和铬的含量较低，改善了碳化物不均性，提高了韧性；适当增加了 W、Mo、V等合金元素的含量，从而增强了二次硬化能力，提高了耐磨性。所以，此类钢在具有良好的强韧性的同时，还有优良的耐磨性和较好的综合性能，主要用于制造承受应力较大、要求高强韧性和耐磨损的各类冷作模具。 7Cr7Mo2V2Si，代号LD，最初是针对冷镦模具而研制的。其碳含量低于 GSteven推荐的平衡碳规律，使钢在具有高硬度的同时，又具有较好的韧性；加入Cr、Mo、V元素，有利于二次硬化，保证钢具有较高的硬度、强度和良好的耐磨性；加入一定量的 Si，以强化基体，提高回火稳定性。LD钢常用的热处理工艺是11001150 淬火，530570 回火，回火后硬度 HRC5763。1100淬火后的组织为细针马氏体十残留奥氏体十剩余碳化物，晶粒度10.5级。 l100 淬火、570回火后的组织为回火马氏体十残余碳化物。 LD钢已被广泛应用于制造冷锻、冷冲、冷压、冷弯等承受冲击、弯曲应力较大，又要求耐磨损的各类冷作模具。 Cr8MoWV3Si，代号 ER5，在具有较高强韧性的同时，又具有突出好的耐磨性。该钢在回火过程中弥散析出的特殊碳化物，是 ER5比 Crl2系钢具有更高强韧性和耐磨性的重要原因。ER5钢适用于制造承受冲击力较大，冲击速度较高的精密冷冲，重载冷冲以及要求高耐磨的其他冷作模具。 9Cr6W3Mo2V2，代号GM，也是以提高耐磨性为主要目的而研制的高耐磨冷作模具钢。该钢通过 Cr、 W、Mo、V等碳化物形成元素的合理配比，并根据平衡碳规律配碳，使钢具有最佳的二次硬化能力及抗磨损能力，同时又保持了较高的强韧性和良好的冷热加工性能，适用于制造冲裁、冷挤、冷锻、冷剪、高强度螺栓滚丝轮等精密、高耐磨冷作模具。 12高速钢基体钢 高速钢基体钢具有相当于正常淬火高速工具钢的基本成份并允许钢中保留5左右的过剩碳化物，另外再适当增加或减少某些元素的含量。此类钢有效地解决了高速钢碳化物不均匀分布和韧性较差的问题，钢的抗弯强度、韧性、塑性和疲劳抗力高于高速钢，但耐磨性低于高速钢，用于制造要求高强度和足够韧性的冷挤压、冷冲、冷镦等模具。由于高速钢基体钢的红硬性好，所以也用于制造热作模具。国内研制的高速钢基体钢有：65Cr4W3Mo2VNb（简称65Nb）、60Cr4Mo3Ni2WV（代号CG-2）、5Cr4Mo3SiMnVA1（代号O12A1）、65W8Cr4VTi（代号LMI）、65Cr5Mo3W2VSiTi（代号LMZ）等。 65Cr4W3Mo2VNb，其基体成份相当于淬火后的W6Mo5Cr4V2钢，但碳含量较一般基体钢高，以增加碳化物量和提高耐磨性。加入0.20.35 Nb，以提高钢的强韧性和改善工艺性。65Nb用于制造冷挤压、厚板冷冲、冷镦等承受较大载荷的冷作模具，也可用于温热挤压模具。 13低合金冷作模具钢 国内开发的低合金冷作模具钢中，有7CrSiMnMoV（代号CH）、6CrMnNiMoVSi（代号GD）、 6CrMnNiMoVWSi（DS）、CrNiWMoV等。这些钢的淬透性好，淬火温度较低，热处理变形小，价格低，具有较好的强度和韧性的配合，适用于制造精度复杂模具。 7CrSiMnMoV，代号CH，在8201000淬火，可获得HRC60以上的硬度，是一种空淬微变形钢，可以火焰加热空冷淬硬。该钢的耐磨性尽管比Cr12MoV差，但比9Mn2V和T10A好；抗弯强度、抗压强度和冲击韧性都优于Cr12MoV和9Mn2V；热处理后的变形量和常用的Cr12MoV、Cr2Mn2SiWMoV、Cr4W2MoV等钢相当。 CH钢具有良好的强韧性和良好的工艺性，可用于代替T10A、9Mn2V、CrWMn、GCr15、Cr12MoV等制造对强韧性要求较高的冷作模具，如冲孔凸模、中薄钢板（25mm厚）的修边落料模等。由于该钢可以采用火焰加热空冷淬硬，所以也用于制造要求表面火焰淬火的部分汽车模具。 6CrMnNiMoVSi，代号GD，较CH钢增加了0.85左右的Ni，进一步强韧化了基体。该钢的淬火温度范围较宽，淬透性好，也可火焰加热空冷淬火，具有良好的强韧性。当用于制造易崩及断裂的冷冲模具时，模具寿命较高。 1 4无磁高强度模具钢 电子工业中的部分磁性元件需用无磁性的模具生产，7Mnl5Cr2A13V2WMo钢的导磁系数很低，强度、耐磨性也良好，但切削加工比较困难。国内开发的无磁模具钢有18Mn12Crl8NiN（代号A18）、8Mnl5Cr18（代号WCG）、50Mnl8Cr4WN（简称 50Mn）等。其中50Mn具有低磁导率（1.1Hm），较高强度和良好的加工性能，经10201070（水冷）固溶处理后，硬度HRC30左右。再经过590士10时效，硬度上升至HRC35左右。 2热作模具钢的开发情况热作模具大体分为热锻模、热挤压模、压铸模和冲裁模。5CrMnMo、5CrNiMo和3Cr2W8V是热作模具钢中应用量仍然较大的钢种。5CrNiMo主要用于厚度300400mm的大中型锻模，5CrMnMo适用于厚度在250mm以下的小型锻模。但当用于更大截面或更高温度时，这两种钢存在淬透性、热稳定性、热疲劳性及耐磨性不够的问题。3Cr2W8V的高温强度较高，但钢的热疲劳性较差，韧性也不高，用于压铸模具和铝、铜合金热挤压模具时，模具的使用寿命都较低。国内在热作模具方面先后开发了几十种钢。 2 l大截面热锻模具钢为弥补5CrMnMo和5CrNiMo在较大截面和较高温度时热稳定性、热疲劳性及淬透性不够的缺陷，内开发了45Cr2NiMoVSi（简称45Cr2）、5Cr2NiMoVSi（简称5Cr2）、3Cr2MoWVNi、3Cr2MoVNi（代号B2） 等大截面热锻模具钢。与5CrNiMo相比，45Cr2和5Cr2中既含有较高的Cr和Mo，又加入了少量的V，使 CCT曲线上的高温转变区上移，低温转变区显著右移，提高了钢的淬透性。截面尺寸在500*500mm以下的模具经970-990淬火，650680回火后，硬度可达HRC36-44。45Cr2和5Cr2还具有二次硬化能力，它们的高温强度较5CrNiMo钢高50，热稳定性高出100150，冲击韧性则相当。另外，钢的热磨损性、热疲劳性及抗热裂纹扩展的能力也强于5CrNiMo。这二种钢用于12000t以下机械压力机模具及16t以下模锻模具，模具的使用寿命是5CrNiMo钢制造的同种模具寿命的数倍。 22中小热锻模具钢 中小热锻模具的表面温度可达600以上，5CrMnMo和5CrNiMo的高温性能显然不能满足要求。3Cr2WSV钢的高温强度较高，但韧性及热疲劳性能较差。为此，国内较早开发了2Cr3Mo3VNb、4Cr3Mo2MnVB（代号ER8）等3Cr-3Mo和3Cr-2Mo型的中碳铬系高强度热作模具钢，其中3Cr3Mo3VNb是根据形成合金碳化物所需的碳量对2Cr3Mo3VNb做进一步成份调整而来的。这二种钢中加人了3左右的Mo，既能提高钢的淬透性和防止出现回火脆性，又能提高钢的热稳定性。加人V和Nb则可起到细化晶粒，降低钢的过热敏感性作用。因此，钢的淬透性高，淬火加热温度范围宽，过热敏感性低，具有高温强度高、热稳定性好、塑性韧性好、冷热疲劳性能好、热磨损性能好等优点，用于制造不锈钢（2Crl3）等热锻模，轴承凹模和辊锻模，都取得了良好的使用效果。 4Cr3Mo3W4VNb，代号GR，除Cr、Mo、V和Nb外，又加入了4W，所以钢的高温强度和热稳定性得到了进一步提高，是中碳铬系热作模具钢中高温强度较高，热稳定性较好的钢种。该钢还具有良好的冷热疲劳性能，该钢适用于制造工作温度600-700C的浅型腔中小锻模，也可用于铜合金热挤压模具。 除以上 30Cr-30Mo型热作模具钢外，国内先后开发的5Cr系中碳中合金热作模具钢已较大量用于热锻模具，如4Cr5MoVSi、 4Cr5MoV1Si等，其中4Cr5MoV1Si具有优异的韧性和良好的冷热疲劳性能，适用于制造工作温度在600以下，对韧性和塑性要求较高的模具。如用4Cr5MoV1Si代替5CrNiMo、 5CrMnMo制造汽车连杆、曲轴锻模，模具的使用寿命得到了明显提高；用于制造铝合金压铸模具和铝型材挤压模具，模具的使用寿命较高。另外，该钢还可作塑料模具钢使用。目前，4Cr5MoV1Si钢的优良性能已在国内得到了广泛认可，应用量已较大。许多大学、研究院所和钢厂不惜花重金对该钢做研究和生产质量改进工作，并就此打出了自己的优质品牌。 23压铸模具钢 在有色金属压铸中，3Cr2W8V曾是应用广泛的模具钢，5CrNiMo、5CrMnMo、3Cr2Mo等中碳低合金钢也作为铝锌合金压铸模具钢使用。3Cr2W8V的冷热疲劳性能较差，模具的使用寿命不高。国内为此先后开发了几个新型模具钢，如4Cr3Mo2MnVNbB（代号Y4）和4Cr5Mo2MnVSi（代号Y10）等。 4Cr3Mo2MnVNbB（代号Y4），最初就是针对铜合金压铸模具而研制的。该钢通过合理的成份配比，使其在达到高的热强性及热稳定性的同时，又保持了良好的韧性和塑性，抗冷热疲劳性能明显优于3Cr2W8V，模具的使用寿命较3Cr2W8V制造的模具的使用寿命有明显提高。该钢也可用于制造热挤压和中小热锻模具。 4Cr5Mo2MnVSi（代号Y10），是针对铝合金压铸模具而研制的，与3Cr2W8V钢相比，该钢具有抗冷热疲劳性能好、热处理变形小、抗铝溶损性能好等优点，模具的使用寿命普遍比3Cr2W8V钢制造的模具的使用寿命提高一倍以上。该钢还可用于制造工作温度在600以下的中小热锻等模具。 24铜、铝型材热挤压模具钢 铜合金热挤压模的穿孔针、底模等长时与高温铜坯接触，模具的使用工况较苛刻。用3Cr2W8V或4Cr5MoV1Si钢制作此类模具，模具的使用寿命一直较低。国内曾试图采用奥氏体热作模具钢来解决此类模具寿命低的问题，但因钢的冷热疲劳性能较差而仍未得到圆满解决。在此背景下，国内有关大学、研究院所和钢厂先后推出了可以提高此类模具使用寿命的钢种，如4Cr3Mo2NiVNbB（代号 HD）、4Cr3Mo2MnVNbB（代号Y4）等。HD钢较一般中碳3Cr2Mo或3Cr3Mo型热作模具钢又增加了1左右的 Ni，进一步提高了钢的韧性和塑性。在相同硬度（HRC43）下，其断裂韧性比3Cr2W8V钢高30。用HD钢制造的铜合金管材挤压底模和穿孔针的使用寿命较3Cr2W8V钢提高一倍左右，并在轴承环热挤冲头和凹模、汽门挤压底模上也有成功应用的例子。用Y4钢制造铜合金挤压模底模和穿孔针顶头，模具的使用寿命也比3Cr2W8V钢制造的模具稳定地提高一倍以上。 铝型材热挤压模平模和组合模对韧性的要求较高，4Cr5MoV1Si是首选的模具材料，已被大量推广应用。 25高温玻璃模具钢玻璃制品模具要求模具材料具有优良的抗高温氧化性能和冷热疲劳性能，良好的耐芒硝腐蚀性能，足够高的强度，良好的抛光性能，并要易于脱模。此类模具常用铸铁、合金铸铁或3Crl3不锈钢制造，钢的性能远满足不了实际需要。为此，国内开发了代号为GY的高温玻璃模具钢。该钢是Si-Cr-Mo系预硬钢，具有良好的冷热疲劳性能，优异的抗氧化性能，优良的抗热触性能和较高的玻璃粘附温度。该钢在预硬后（HRC35左右）加工，加工性能良好，尤其适用于制造玻璃熔化或成型温度较高、表面质量要求高的玻璃制品模具。 3塑料模具钢的开发情况 塑料模具钢是国内发展得较滞后，到目前为止仍未成完整系列的钢种。在九十年代之前，国内常用的塑料模具钢仍然是0.40.6碳的碳素结构钢，如45#和40Cr，另外再以T10A、Gcrl5、CrWMn、5CrNiMO、 5CrMnMo、Cr12、Crl2MoV等作补充。国内先后开发了十余种新型塑料模具钢。 3l预硬化型塑料模具钢 为避免大、中型精密塑料模具热处理后变形，保证模具的精度和使用性能，相继研制开发了预硬化型塑料模具钢。此类钢一般是中碳低合金钢，在调质（HRC3O-40）后切削加工成型，然后直接投入使用，主要用于制造复杂、精密和长寿命的大、中型塑料模具。 3Cr2Mo是国内较早开发的塑料模具钢，与AISIP20相当，目前已在许多钢厂生产。在使用时，一般先进行预硬处理，即先850880淬火， 580640回火，预硬至HRC2835的硬度，然后再进行切削加工。该钢适用于制造大、中型精密塑料模具，如电视机、洗衣机壳体等塑料模具，并已获得较大量应用。另外，也可用于制造锌合金压铸模具。除3Cr2Mo外，国内先后开发的5CrNiMnMoVSCa（简称5 NiSCa）、8Cr2MnWMoVS（简称8Cr2）、40CrMnVBSCa（简称P20BSCa）、Y55CrNiMnMoV（代号SM1）等是易切削型预硬塑料模具钢，在这些钢中加人了S、Ca、 Pb、Se等元素以改善预硬钢的加工性能。如 5NiSCa钢预硬硬度为HRC39时，磨削力比HRC25的40Cr的磨削力还小。此类钢不仅适用于制造大、中型精密注塑模具，还可用于制造精密冷作模具。 32时效硬化型塑料模具钢 根据制造高精度、复杂塑料模具的需要，国内先后开发的几种时效硬化型塑料模具钢，如10Ni3MnCuAl（代号PMS）、25CrNi3MoAl、Y20CrNi3AlMnMo（代号SM2）、 06Ni6CrMoVTiAl（简称06）等。此类钢一般含较低的碳，含Ni、Al、Ti、Cu、MO等合金元素，在固溶后硬度较低（一般HRC 32），可以被较容易地切削加工，加工后再时效处理，以获得所需要的使用性能。由于时效温度低，时效后模具变形很小，所以适用于制造高精度、复杂的热塑性模具。 10Ni3MnCuAl，代号PMS，经850士 20固溶后，硬度为 HRC3033。经 500左右时效后，弥散析出硬化相Al3Ni，基体硬度随之上升至HRC3843。该钢具有优良镜面加工性能，模具表面粗糙度可达Ra0.05m，适用于制造要求高镜面、高精度的各种热塑性塑料制品模具，如光学仪器：镜片模具，磁带内外壳和电话机、石英钟、车辆灯具等塑料壳体模具。 Y20CrNi3AlMnMo，代号M2，含0.1左右的S，切削加工性能得到了改善，是一种易切削型号时效硬化塑料模具钢。 33耐蚀塑料模具钢 当较大批量地生产聚氯乙稀、氟化塑料、阻燃塑料等塑料制品时，模具需耐氟、氯等卤族元素气体的腐蚀，为此需在模具表面镀铬或直接采用耐腐蚀钢。 国内开发的耐腐蚀塑料模具钢OCrl6Ni4Cu3Nb（代号PCR）属于马氏体沉淀硬化不锈钢，在1050固溶（空冷）后得到单一的板条马氏体组织，硬度为HRC3235，经480左右时效后，析出弥散强化相CuNi，硬度上升到HRC3944。该钢在含有氟、氯等离子的腐蚀性介质中的耐蚀性明显优于17一4PH（OCrl7Ni4Cu4），适用于制造含氯、氟或混入阻燃剂的热塑性塑料的注射模具。 34非调质塑料模具钢 非调质钢在锻、轧后即可达到预硬，不需再进行调质处理。为改善切削加工性能，有些钢中还添加了适量的 P、S和 Ca。国内对非调质塑料模具钢的开发较晚，25CrMnVTiSCaRE（代号FT）、2Cr2MnMoVS和2Mn2CrVCaS即是近几年开发的新钢种。锻、轧空冷后，FT钢100mm圆钢的硬度可以达到HRC3035。 4国内模具钢开发与应用中存在或需要解决的主要问题 目前，我国模具新钢种的推广应用工作还存一些需要解决的问题： （l）缺乏有关指导性强、实用的技术资料，给用户合理选择和使用新钢种带来了困难。 （2）除4Cr5MoV1Si、3Cr2Mo等个别钢种已获较大量应用外，一些性能优良的钢种的生产和应用量仍太少。 （3）钢的质量不够稳定。直接影响了钢的性能的发挥和新钢种的推广应用。不断提高钢的纯净度、致密度、均匀性和质量稳定性，仍是今后长期努力的方向。 （4）规格单一，绝大部分是黑皮圆钢，用户不得不另行改锻。品种规格多样化、产品精品化是今后需要尽快解决的问题之一。 （5）尚待开发具有特殊性能的钢种，进一步完善钢种系列，如开发粉末冶金模具钢，补充完善塑料模具钢系列，建立陶瓷、耐火砖、地砖等成形模具用钢等。 （6）产销渠道不畅通，用户甚至不知道从何处购买所需的新钢种。 高品质工具钢 中国美国日本德国ISO特性交货硬度淬火温度用 途GBASTMJISDINHB碳素工具钢T7W1-7SK7C70W2TC70具有较好的韧性和一定硬度187800-820凿子、冲头等小尺寸风动工具，木工用锯、凿等T8W1-71/2SK6C80W1TC80具有较高的硬度和耐磨性187780-800加工木材用铣刀、斧、凿，手用锯、圆锯片等T8MnW1-8SK5C85W具有较高的硬度、耐磨性和淬透性187780-800手用锯、圆锯片，钳工装配工具、冲模等T9W1-81/2SK5TC90具有高的硬度和耐磨性192760-780加工木材用刃具、冷镦模、刮刀、锉刀等T10W1-91/2SK4TC105具有高的硬度和耐磨性197760-780加工木材用刃具、麻花钻、拉丝模、冲模等T11W1-101/2SK3C105W2具有高的硬度和耐磨性，晶粒长大敏感性小207760-780丝锥、刮刀、锉刀、冷冲模等T12W1-111/2SK2TC120硬度高、耐磨性好，淬火后有较多的过剩碳化物207760-780车刀、铣刀、钻头、绞刀、丝锥、板牙等T13W1-121/2SK1TC140硬度高、耐磨性好，淬火后有较多的过剩碳化物217760-780扩充钻、刮刀、锉刀、量规、冷切边模等T10CrV（协议）硬度高、耐磨性好，具有较高的淬透性羊毛剪刀、烟机刀具等高速工具钢W18Cr4VT1SKH2具有高的硬度、红硬性及高温硬度2551270-1285车刀、铣刀、拉刀、钻头、绞刀、插齿刀、高温轴承等W6Mo5Cr4V2M2SKH51具有高的硬度、红硬性及高温硬度，韧性和热塑性优于W18Cr4V2551210-1230车刀、铣刀、拉刀、钻头、绞刀、插齿刀、冷挤压模具等W9Mo3Cr4V具有高的硬度、红硬性及高温硬度，韧性和热塑性优于W18Cr4V2551220-1240车刀、铣刀、拉刀、钻头、绞刀、插齿刀、冷挤压模具等W6Mo5Cr4V2Al具有超高硬度，红硬性及高温硬度优于W6Mo5Cr4V2,具有良好的热塑性和韧性2691230-1240车刀、铣刀、拉刀、钻头、绞刀、插齿刀、冷挤压模具等上海金力特钢有限公司本企业是高速工具钢专业经营公司及深加工生产企业，经营的高速钢牌号：W18Cr4V(W18)、W6Mo5Cr4V2(M2)、W6Mo5Cr4Co5(M35)、W9Mo3Cr4V(W9)、W2Mo9Cr4Co8(M42)、W2Mo9Cr4V2(M7)、W4Mo3Cr4V(F206)。长期以来与国内著名厂家合作生产经营高速钢冷拉丝、圆钢、扁材、带钢、冷轧薄板、热轧薄板，及各种规格形状的高速钢锻坯，也可以生产常用钢种的冷、热模具锻坯，同时可以供应高速钢、模具钢电渣锭；并为相关企业配套供应高速钢精密零件、偶件；配套供应名厂工量具、及其他出口五金刀具。本公司以诚信为本，以优质价廉的产品已与相关行业建立了良好的业务关系。冷拉丝热轧园材带 钢冷轧钢板锯片坯料其它坯料0.8-0.911-6061-904.8531.7米2米1.20.8米2米401-1.2802.0定制各种形状规格滚刀、立铣刀、三面刃铣刀等工量具煅坯、模具煅坯、特殊机械组件煅坯或直至成品1.0-1.15.5531.5401.6-2802.51.2-1.47.0531.6601-1.2803.01.5-1.78.5531.8601.5-1.81001.5-1.61.8-2.11.6343822.0602.01001.8-2.02.2-2.51.8404822.2602.51101.5-1.62.6-3.02.4476002.5701.21101.8-2.03.1-3.5精煅园材3.527600热轧板751.5-1.61102.53.6-4.03.532610751.81251.6-1.84.1-4.560-1603.5325002.0-4.08米2米752.01252.04.6-5.03.532640752.51252.55.1-6.03.537640753.01501.5-1.66.1-8.0753.51501.8-2.08.1-10.0801.3-1.51502.510.1-14.5801.6155-300高速工具钢简介高速工具钢是一种重要的工具材料，主要用于制造切削刀具和冷作模具。一、用于作刀具材料它与另一种主要刀具材料硬质合金相比，有下列主要优点：刀具制造工艺简便能很方便地进行机械加工，这一点对制造形状复杂的刀具特别有利，使用厂能对高速工具钢原材料进行改锻，以改变其形状和尺寸。刃磨方便，能磨制很锋利的刀口，不一定耍使用昂贵的超硬磨具CBN砂轮。高速工具钢热处理后有较高的硬度和耐磨性，视钢种的不同硬度可达63-70HRC，且在560以下能保持较高的热硬度。高速工具钢热处理后，其抗弯强度与冲击韧性远高于硬质合金，由于其韧性好，适宜制作间断切削，有冲击载荷的刀具。能用于较高的切削速度，一般可达30m分，高速工具钢齿轮滚刀采用合理串刀时，滚削速度可达100m分。二、用于作冷作模具材料它与一般的冷作模具钢相比，有下列优点：优良的耐磨性能，使模具寿命长。较高的抗压强度，使模具工作时不易因工作压力大而产生尺寸变形。根据我国工具协会的统计资料，1999年我国高速工具钢刀具占工具行业刀具总产值的86，故高速工具钢材料在我国工具行业具有特殊的重要性。三、本公司的高速工具钢钢种和尺寸高速工具钢钢种现正常生产下列钢种：钴高速工具钢 W6Mo5Cr4V2Co5(M35) W2Mo9Cr4VCo8(M42)通用高速工具钢 W6Mo5Cr4V2(M2) W9Mo3Cr4V(W9) W2Mo9Cr4V2(M7)低合金高速工具钢 W4Mo3Cr4V(T-4341) Mo4Cr4V(M50)其它本公司不正常生产的高速工具钢钢种,本公司均可按用户需求，承接订货生产。高速工具钢钢材规格尺寸现正常生产的高速工具钢钢材尺寸：锻材 60-100mm-150mm(2001年开始供应)热轧材 7-55mm冷拔材 1.5-14mm本公司具有全国最大的高速工具钢钢材成品库房，日常储量达1800吨，储有各种钢种及不同尺寸的高速工具钢钢材，在接到用户订单后能迅速发运现货。总经理：汪士荣-热枕欢迎新老客户来电、来人垂询，洽谈业务公司地址：上海逸仙路167弄兰港大楼2号 邮编：200437公司电话55512118 传真机13901910705o.钢 号Steel Grades化学成份 （%） Chemical Composition其它国家相应钢号锻造温度CWMoCrVCo其它Others美国AISI 德国DIN 日本JIS 国际标准ISO 摄氏度1.W9Mo3Cr4V(W9)0.77-0.878.50-9.502.70-3.303.80-4.401.30-1.70-1100-9002.W6Mo5Cr4V2(M2)0.80-0.905.50-6.754.50-5.503.80-4.401.75-2.20-M2S6-5-2 SKH51HS6-5-21100-9003.W2Mo9Cr4V2(M7)0.97-1.051.40-2.108.20-9.203.50-4.001.75-2.25-M7S2-9-2SKH58HS2-9-21100-9004.W6Mo5Cr4V2Co5(M35)0.88-0.966.00-6.704.70-5.203.80-4.501.70-2.004.50-5.00-M35S6-5-2-5 SKH55HS6-5-2-51100-9005.W2Mo9Cr4VCo8(M42)1.05-1.151.15-1.859.00-10.003.50-4.250.95-1.357.75-8.75-M42S2-10-1-8 SKH59HS2-9-1-81100-9006.W4Mo3Cr4V(T-4341)0.88-0.983.50-4.502.50-3.503.80-4.401.30-1.80-Si0.6-1.21100-9007.Mo4Cr4V(M50)0.77-0.850.254.00-4.503.75-4.250.90-1.10-1100-900No.钢 号Steel Grades退火温度去应力温度淬火温度淬火冷却介质正常回火温度淬回火后洛氏硬度 HRC退火后布氏硬度 HB 密度（退火态）g/立方厘米1.W9Mo3Cr4V(W9)840-860600-6501200-1240盐浴600摄氏度以下，也可以用油冷或空冷540-56063-662558.232.W6Mo5Cr4V2(M2)840-860600-6501200-1240盐浴600摄氏度以下，也可以用油冷或空冷540-56063-662558.113.W2Mo9Cr4V2(M7)840-860600-6501190-1210盐浴600摄氏度以下，也可以用油冷或空冷540-57063-662557.944.W6Mo5Cr4V2Co5(M35)840-860600-6501200-1235盐浴600摄氏度以下，也可以用油冷或空冷540-56064-672698.115.W2Mo9Cr4VCo8(M42)840-860600-6501160-1190盐浴600摄氏度以下，也可以用油冷或空冷530-56066-692697.956.W4Mo3Cr4V(T-4341)840-860600-6501170-1190盐浴600摄氏度以下，也可以用油冷或空冷540-56064-672557.957.Mo4Cr4V(M50)830-850600-6501120-1140盐浴600摄氏度以下，也可以用油冷或空冷520-55061-632557.84No.钢 号Steel Grades用 途1.W9Mo3Cr4V(W9)国内用量最大的通用高速工具钢。可用于麻花钻、丝锥、各种铣刀、拉刀、齿轮刀具及冷作模具。2.W6Mo5Cr4V2(M2)国际上用量最大的通用高速工具钢。可用于麻花钻、丝锥、各种铣刀、拉刀、齿轮刀具及冷作模具。3.W2Mo9Cr4V2(M7)美国、日本的麻花钻、立铣刀和丝锥多用此钢钟，也可用于其它刀具及冷挤压模具。4.W6Mo5Cr4V2Co5(M35)高性能高速工具钢用于制造高速齿轮滚刀，加工调质钢的麻花钻、丝锥、各种铣刀、木工刀具、冷作模具。5.W2Mo9Cr4VCo8(M42)高性能超高速工具钢，用于加工宇航高温合金等难加工材料的各种刀具及超硬车刀条。6.W4Mo3Cr4V(T-4341)性能较好的低合金高速工具钢，主要用于麻花钻，机用锯条也可用于其它性能要求较低的工具。7.Mo4Cr4V(M50)低合金高速工具钢用于制造航空高温轴承，家用成组麻花钻和金属锯片。柳州市生产力促进中心技术市场首批推介项目编 号：1002项目名称：高速钢刀片复合火焰针焊系统及工艺研制项目内容：一、国际水平、现状及发展趋势 本项目是开发研究高速钢复合刀片制造技术，该刀片具有超强、超硬、锋利和使用寿命长等特点，是普通工具钢刀片的升级换代产品，并将是切纸刀片和刨木刀未来市场的主导产品。 本项目的具体产品为切纸刀片、刨切机刀片，其中切纸机刀片适用于印刷、造纸、包装行业的全张或对开等切纸机的切纸用刀，特别适合于对切纸质量有高要求的印钞厂、商标印刷厂用刀；刨切机刀片适用于木材加工行业生产胶合板时刨切木片用。 目前，国外同类刀片的高档产品普遍采用高速钢复合刀片。高速钢是含钨、鉬、铬、钒等元素的高碳钢。国内相应的主要牌号为W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2。早期大量使用的是W18Cr4V高速钢，近期已逐渐被W6Mo5Cr4V2高速钢所替代。其特点是： 1含碳量高，保证钢在淬火后得到高硬度的马氏体，提高其耐磨性； 2合金中的Cr、W、Mo、V等元素与碳形成W2C、MoC、Cr23C6、Fe3W3C、Fe4W2C等碳化物，这些碳化物的硬度很高，它们在回火时弥散析出，产生二次硬化效应，显著提高高速钢的红硬性、硬度和耐磨性； 3钢中的铬可以提高淬透性和耐磨性。 高速钢与普通工具钢相比，具有硬度高，耐磨性好，工作温度高等优点，由高速钢制成的复合刀片也具有锋利、耐磨、使用寿命长等优点。例如，高速钢复合刀片对一般加工对象的连续工作时间达20小时以上，而对高要求的切削加工对象，连续加工时间