
W6Mo5Cr4V2高速钢是一种钨钼系通用高速钢,属于中国国家标准GB/T 9943-1988和YB12—77中的代表性牌号。它凭借优异的综合性能,在切削工具、模具制造及高负荷耐磨零件领域得到广泛应用,并逐步替代传统W18Cr4V钢成为主流材质。
一、化学成分与性能特点
W6Mo5Cr4V2高速钢通过调整钨(W)和钼(Mo)元素比例优化性能,其典型化学成分如下:
碳(C):0.80%~0.90%,提供高硬度基础。
钨(W):5.50%~6.75%,与铬、钒协同提升热硬性和耐磨性。
钼(Mo):4.50%~5.50%,细化碳化物分布,增强韧性和热塑性。
铬(Cr):3.80%~4.40%,提高耐腐蚀性。
钒(V):1.75%~2.20%,形成高硬度碳化物,提升耐磨性。
硅(Si)、锰(Mn):辅助脱氧,改善纯净度。
硫(S)、磷(P):≤0.030%,降低杂质含量。
性能优势:
高硬度与耐磨性:热处理后硬度可达HRC 63~65,耐磨性优于传统高速钢。
优异热塑性:碳化物分布均匀,热加工性能良好,适合压力加工。
良好韧性:冲击韧性优于W18Cr4V,可承受一定冲击载荷。
经济性:钼的加入降低了生产成本,价格更具竞争力。
二、应用领域
切削工具:
钻头、铣刀、车刀:适用于加工碳钢、合金钢、不锈钢等材料,寿命比传统高速钢提高30%~50%。
滚刀、拉刀:高硬度与热硬性满足高速切削需求。
麻花钻头:在高速钻削中保持稳定性。
模具制造:
冷挤压模具:高负荷下耐磨损,但需适当降低淬火温度以满足韧性要求。
热塑成型刀具:大型刀具制造中表现优异。
高负荷耐磨零件:
轴套、凸轮:在高温、高摩擦环境下保持性能。
三、热处理工艺
W6Mo5Cr4V2高速钢的性能对热处理工艺极为敏感,需严格控制以下环节:
退火:
目的:消除内部应力,改善塑性和机械性能。
工艺:820℃保温2小时,保护气氛下冷却至室温。
淬火:
目的:获得高硬度和耐磨性。
工艺:
预热:730~840℃。
奥氏体化:1210~1230℃(盐浴炉或箱式炉),油冷。
晶粒度控制:8~11级(根据工具类型调整)。
回火:
目的:调整硬度和韧性,消除内应力。
工艺:540~560℃回火2~4次,每次2小时。
典型工具热处理规范:
车刀条:1230~1240℃淬火,4次回火,硬度65~67HRC。
滚刀:1225~1230℃淬火,580~620℃分级冷却,3次回火,硬度≥65HRC。
麻花钻头:1210~1225℃淬火,3次回火,硬度63~65HRC。
四、优缺点分析
优点 缺点
1. 高硬度与耐磨性 1. 淬火温度范围窄,易过热
2. 优异热塑性 2. 磨削加工性稍次于W18Cr4V
3. 良好韧性 3. 脱碳敏感性较大
4. 经济性(含钼降低成本) 4. 回火后硬度和热硬性略低于W18Cr4V
五、与其他高速钢的对比
与W18Cr4V对比:
优势:碳化物分布更均匀,热塑性和韧性更优,价格更低。
劣势:淬火温度范围窄,需严格控制工艺。
与W6Mo5Cr4V2Al对比:
W6Mo5Cr4V2Al:含铝元素,硬度可达68~69HRC,但过热敏感性较大。
适用场景:W6Mo5Cr4V2更适合常规工具制造,W6Mo5Cr4V2Al适用于高精度、高负载场景。
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