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高速钢的各类成分讲解
发布时间:2025-02-15 10:31:18 浏览:

高速钢的含碳量普遍维持在低于1.0%的水平,尽管通常认知中,模具钢的耐磨性随碳含量增加而提升。这一现象背后有其特定的原因。


采用常规熔炼技术(例如电炉或电渣熔炼)制备的高速钢,面临着碳化物偏析的显著问题,且此问题难以彻底消除。为了减轻碳化物偏析带来的不利影响,常规熔炼高速钢的碳含量通常被调控在0.8%至1.0%的范围内。提高碳含量的尝试在实际操作中面临挑战,仅粉末冶金高速钢能通过特殊工艺有效避免严重的碳化物偏析,故其碳含量可高达2.3%。


钴元素在高速钢中发挥着关键作用,它能强化淬火过程中的二次硬化效应,提升红硬性,进而增强高速钢的耐磨性和耐高温性能。然而,钴含量超过10%时,会削弱高速钢的韧性和强度。因此,高速钢的钴含量一般被控制在10%以下,多数不超过8.5%。PM60粉末高速钢作为特例,追求极致的耐磨性和红硬性,钴含量达到10.8%。而PM30粉末高速钢则通过添加8.5%的钴来平衡耐磨性、红硬性和抗崩裂性能。


值得注意的是,即便是合金成分含量相同且热处理工艺一致的高速钢(如M2),其抗氧化能力也可能因冶炼工艺和设备差异而有所不同。模具钢的性能不仅取决于合金成分,还受到冶炼过程的影响。因此,不能单纯依据合金成分来判断模具钢的使用效果。


在模具钢的合金成分配比中,并非元素含量越高越好,而是需要科学调整。过高的某一元素含量可能对模具钢性能产生不利影响。例如,在钨系高速钢中,单独增加钒含量反而可能导致硬度和耐磨性下降,需同步增加适量的碳含量,以保持钒与碳的合理比例。若仅增加钒含量而不调整碳含量,将导致碳含量不足,影响高速钢的淬硬能力,进而降低其硬度和耐磨性。

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