高速钢刀具的应用及分类特点说明

优胜编程龚老师

高速钢刀具的应用及分类特点说明：

高速钢刀具的应用及分类特点说明：

高速钢(High Speed Steel，简称HSS)是一种加入了较多的W、Mo、Cr、V等合金元素的高合金工具钢。高速钢刀具在强度、韧性及工艺性等方面具有优良的综合性能，在复杂刀具，
尤其是制造孔加工刀具、铣刀、螺纹刀具、拉刀、切齿刀具等一些刃形复杂刀具，高速钢仍占据主要地位。高速钢刀具易于磨出锋利的切削刃。按用途不同，
高速钢可分为通用型高速钢和高性能高速钢。

⑴ 通用型高速钢刀具。通用型高速钢。一般可分钨钢、钨钼钢两类。这类高速钢含加(C)为0.7％～0.9％。按钢中含钨量的不同，可分为含W为12％或18％的钨钢，
含W为6％或8％的钨钼系钢，含W为2％或不含W的钼钢。通用型高速钢具有一定的硬度(63-66HRC)和耐磨性、高的强度和韧性、良好的塑性和加工工艺性，
因此广泛用于制造各种复杂刀具。

① 钨钢：通用型高速钢钨钢的典型牌号为W18Cr4V，(简称W18)，具有较好的综合性能，在6000C时的高温硬度为48.5HRC，可用于制造各种复杂刀具。
它有可磨削性好、脱碳敏感性小等优点，但由于碳化物含量较高，分布较不均匀，颗粒较大，强度和韧性不高。

②钨钼钢：是指将钨钢中的一部分钨用钼代替所获得的一种高速钢。钨钼钢的典型牌号是W6Mo5Cr4V2，(简称M2)。M2的碳化物颗粒细小均匀，强度、
韧性和高温塑性都比W18Cr4V好。另一种钨钼钢为W9Mo3Cr4V(简称W9)，其热稳定性略高于M2钢，抗弯强度和韧性都比W6M05Cr4V2好，具有良好的可加工性能。

⑵ 高性能高速钢刀具。高性能高速钢是指在通用型高速钢成分中再增加一些含碳量、含钒量及添加Co、Al等合金元素的新钢种，从而可提高它的耐热性和耐磨性。





主要有以下几大类：

①高碳高速钢。高碳高速钢（如95W18Cr4V），常温和高温硬度较高，适于制造加工普通钢和铸铁、耐磨性要求较高的钻头、铰刀、丝锥和铣刀等或加工较硬材料的刀具，
不宜承受大的冲击。

②高钒高速钢。典型牌号，如，W12Cr4V4Mo，（简称EV4），含V提高到3％一5％，耐磨性好，适合切削对刀具磨损极大的材料，如纤维、硬橡胶、塑料等，也可用于加工不锈钢、
高强度钢和高温合金等材料。

③ 钴高速钢。属含钴超硬高速钢，典型牌号，如，W2Mo9Cr4VCo8，(简称M42)，有很高的硬度，其硬度可达69-70HRC，适合于加工高强度耐热钢、高温合金、
钛合金等难加工材料，M42可磨削性好，适于制作精密复杂刀具，但不宜在冲击切削条件下工作。

④铝高速钢。属含铝超硬高速钢，典型牌号，如，W6Mo5Cr4V2Al，(简称501)，6000C时的高温硬度也达到54HRC，切削性能相当于M42，适宜制造铣刀、钻头、铰刀、
齿轮刀具、拉刀等，用于加工合金钢、不锈钢、高强度钢和高温合金等材料。

⑤氮超硬高速钢。典型牌号，如，W12M03Cr4V3N，简称(V3N)，属含氮超硬高速钢，硬度、强度、韧性与M42相当，可作为含钴高速钢的替代品，
用于低速切削难加工材料和低速高精加工。

⑶ 熔炼高速钢和粉末冶金高速钢，按制造工艺不同，高速钢可分为熔炼高速钢和粉末冶金高速钢。

①熔炼高速钢：普通高速钢和高性能高速钢都是用熔炼方法制造的。它们经过冶炼、铸锭和镀轧等工艺制成刀具。熔炼高速钢容易出现的严重问题是碳化物偏析，
硬而脆的碳化物在高速钢中分布不均匀，且晶粒粗大(可达几十个微米)，对高速钢刀具的耐磨性、韧性及切削性能产生不利影响。

② 粉末冶金高速钢(PM HSS)：粉末冶金高速钢(PMHSS)是将高频感应炉熔炼出的钢液，用高压氩气或纯氮气使之雾化，再急冷而得到细小均匀的结晶组织(高速钢粉末)，
再将所得的粉末在高温、高压下压制成刀坯，或先制成钢坯再经过锻造、轧制成刀具形状。
与熔融法制造的高速钢相比，PMHSS具有优点是：碳化物晶粒细小均匀,强度和韧性、耐磨性相对熔炼高速钢都提高不少。在复杂数控刀具领域PMHSS刀具将会进一步发展而占重要地位。
典型牌号，如F15、FR71、GFl、GF2、GF3、PT1、PVN等，可用来制造大尺寸、承受重载、冲击性大的刀具，也可用来制造精密刀具。