宝山钢铁股份有限公司(简称“宝钢股份”)是中国最大、最现代化的钢铁联合企业。宝钢股份以其诚信、人才、创新、管理、技术诸方面综合...
高速钢的含碳量普遍低于1.0%,尽管一般而言,模具钢的碳含量越高,耐磨性越佳。然而,高速钢的这一特性有其特殊原因。
采用常规熔炼方法(如电炉、电渣)生产的高速钢,碳化物偏析现象严重,且难以消除。为了降低或尽可能减少碳化物偏析带来的不良影响,常规熔炼高速钢的碳含量通常被控制在0.8%至1.0%之间。并非不想提高碳含量,而是实际操作中难以实现。仅粉末高速钢能够通过特殊工艺消除严重的碳化物偏析,因此其碳含量可达2.3%。
钴元素在高速钢中扮演着重要角色,它能增强淬火时的二次硬化效果,提高红硬性,从而增加高速钢的耐磨性和耐高温性能。然而,当钴含量超过10%时,会削弱高速钢的韧性和强度。因此,高速钢的钴含量通常不超过10%,多数在8.5%以内。PM60粉末高速钢是个例外,它追求高耐磨性和红硬性,钴含量达到10.8%。而PM30粉末高速钢则通过添加8.5%的钴来提高耐磨性和红硬性,同时保持良好的抗崩裂性能。
值得注意的是,即使不同钢厂生产的M2高速钢合金成分含量相同,且热处理工艺一致,其抗氧化能力也可能存在差异。这是因为模具钢的质量不仅取决于合金成分,还受到冶炼工艺和冶炼设备的影响。就如同同一品牌生产的同一款车型,国产车和进口车的质量也可能有所不同。因此,不能简单地认为合金成分相同的模具钢使用效果就相同。
模具钢中的合金成分并非越高越好,而是需要科学配比。过多的某一元素可能会对模具钢性能产生负面影响。例如,高速钢中的钒合金虽然能增加耐磨性和提高红硬性,但仅增加钒含量反而会降低高速钢的硬度和耐磨性。研究表明,在钨系高速钢中,每增加1%的钒含量,需相应增加0.15%至0.2%的碳含量,以保持钒和碳的恰当比例。若只增加钒含量而不增加碳含量,将导致碳含量不足,使高速钢无法淬硬,从而降低其硬度和耐磨性。