M2高速鋼簡介

      M2是鉬系高速鋼,對應我國GB標準鋼號W6Mo5Cr4V2,對應日本JIS標準牌號SKH-9,日本日立HITACHI標準牌號YXM1,德國DIN標準鋼號1.3343;具有碳化物不均勻性小和韌性較高的優點.易于過熱,故應嚴格控制淬火加熱溫度,對熱處理保護要求較嚴。由于其硬度和耐磨性好,多用于制造切削較難切削材料的刀具。M2高速鋼具有碳化物傾向性較大,故對熱處理保護要求較嚴,適合承受震動和沖擊荷載的模具。

      出廠硬度:≤255HB

      淬硬溫度:1220-1240

      硬度:≤63

主要用途

      冷鍛模、精沖模、粉末壓制模等,剪切機模,添加玻纖之塑料模等。適合承受震動和沖擊荷載的模具：深拉模具、沖孔模。金屬切割鋸刃，冷鐓和擠出工具等。

化學成分

      碳 C ：0.80-0.90

      硅 Si：0.20-0.45

      錳 Mn：0.15-0.40

      硫 S ：≤0.030

      磷 P ：≤0.030

      鉻 Cr：3.80-4.40

      鎳 Ni：≤0.30

      銅 Cu：≤0.25

      釩 V ：1.60-2.20

      鉬 Mo：4.50-5.50

      鎢 W ：5.50-6.75

凝固作用

      研究了Ce對M2高速鋼凝固組織的影響及其作用機制。發現Ce在高速鋼中可減輕W,Mo等合金元素的偏析,使共晶碳化物量減少并細化；Ce主要偏聚在晶界共晶碳化物與奧氏體的界面上,并有部分Ce參與形成含Ce的M2C碳化物;Ce促進共晶碳化物在高溫加熱時的斷網和團球化。

M42高速鋼介紹

      M42鋼材（W2Mo9Cr4VCo8）是高鈷韌性高速鋼，主要用于高韌性精密耐磨五金冷沖模，也可用于切割工具及刀中冷卻。鋼材硬度高，可達70HRC，熱硬性好，高溫硬度高，容易磨削。用該鋼制造的切削工具，可以切削鐵基高溫合金、鑄造高溫合金、鈦合金和超高強度鋼等，但韌性稍差，淬火時溫度應采用下限。由于可磨削性能好，所以可用來制造各種高精度復雜刀具。

      W2Mo9Cr4VCo8鋼代號M42。是美國牌號的超硬鈷高速工具鋼，在基體內，利用高的基體硬度提高耐磨性。該鋼的硬度、熱硬性、耐磨柱及磨削性都很好。熱處理硬度可達 67-70HRC，但也有采取特殊熱處理方法, 得到硬度 67-68HRC，使其切削性能（特別是間斷切削）得到改善，提高沖擊韌度。該鋼可制成各種刀具，切削難加工材料時效果很好，又因其磨削性能好。可制成復雜刀具，但中國鈷資源缺乏，鈷高速鋼價格昂貴，約為普通高速鋼的5-8倍。

      國產鈷高速鋼在淬回火硬度、熱硬性、使用性能等方面都有了一定的提高，接近或達到了進口鋼材水平。淬火、回火后硬度≥67HRC，均勻度≤±0.5%。產品規格:φ10-150mm，熱軋、鍛制圓鋼、矩形材、方鋼、鍛件等。按GB/T9943-2008標準或用戶要求組織生產。

      超硬速鋼是為了適應加工難切削材料，如耐熱合金等的需要，在綜合高碳高釩高速鋼與高碳高鈷高速鋼優點的基礎上發展起來的。一般在使用時硬度≥64HRC。該鋼的工藝性能優于 M2Al鋼，冷熱加工性能較好; 淬、回火后硬度與 M35 鋼相同，為（66±1）HRC。

      M42高鈷韌性高速鋼，組織更加細化，性能更加優異，價格相對更高。

用途特性

用途

      適用于制造各種強力切割用耐磨、耐沖擊工具。高級沖模,螺絲模,較需韌性及形狀復雜的沖頭等。

      刀具業:刮刀,滾齒刀,鐵刀,鉆頭等。

      鍛造業:鍛造模具。

      螺絲業:六角等打頭成型模具,牙攻,沖頭 。

特性

      高紅熱硬度,高耐磨耗性與切削能力,高沖擊韌性.晶粒細致均勻,韌性高。碳化物顆粒細、硬度高，耐磨性好。

熱處理

      等溫退火火:溫度800-880℃，以10-20℃，dHr爐冷至約600℃，硬度在HB269以上。

      預熱溫度：730-845℃

      淬火溫度：1190-1210℃

      回火溫度：540-595℃

      冷拉態，硬度285HBS，

      冷拉后退火態，硬度277HBS

      淬火方式：油淬、空冷或鹽浴淬火

化學成分

供貨狀態

      退火態硬度≤269HBW,冷拉態硬度≤285HBW,冷拉后退火態硬度≤277HBW。

對應牌號

      美國AISI標準牌號M42、中國GB標準牌號W2Mo9Cr4VCo8、日本JIS標準牌號SKH55、日本日立(HITACHI)標準牌號YXM42、日本不二越(NACHI)標準牌號HSD42、德國DIN標準牌號S2-10-1-8、德國DIN 標準材料編號1.3247、奧地利百祿(BOHLER)標準牌號S500。

應用舉例

      1.適于制作各種強力切割用耐磨、耐沖擊工具

      2.用于制作各種高硬及超高硬鋸條、鉆頭、絲錐、拉刀、滾刀及各種銑刀。

      3.用于高級沖模、螺絲模以及較需韌性及形狀復雜的沖頭等。

      4.用于冷鍛模和拉深模等。

      5.推薦表殼廠、螺絲廠等冷沖壓制品行業使用。

高速鋼簡介

      高速鋼是一種具有高硬度、高耐磨性和高耐熱性的工具鋼，又稱高速工具鋼或鋒鋼，俗稱白鋼。高速鋼是美國的F.W.泰勒和M.懷特于1898年創制的。高速鋼的工藝性能好，強度和韌性配合好，因此主要用來制造復雜的薄刃和耐沖擊的金屬切削刀具，也可制造高溫軸承和冷擠壓模具等。除用熔煉方法生產的高速鋼外，20世紀60年代以后又出現了粉末冶金高速鋼，它的優點是避免了熔煉法生產所造成的碳化物偏析而引起機械性能降低和熱處理變形。

處理工藝

      高速鋼的熱處理工藝較為復雜，必須經過淬火、回火等一系列過程。淬火時由于它的導熱性差一般分兩階段進行。先在800～850℃預熱(以免引起大的熱應力)，然后迅速加 熱到淬火溫度1190～1290℃（不同牌號實際使用時溫度有區別），后油冷或空冷或充氣體冷卻。工廠均采用鹽爐加熱，現真空爐使用也相當廣泛。淬火后因內部組織還保留一部分(約30%)殘余奧氏體沒有轉變成馬氏體，影響了高速鋼的性能。為使殘余奧氏體轉變，進一步提高硬度和耐磨性，一般要進行2～3次回火，回火溫度560℃，每次保溫1小時。

      生產制造方法：通常采用電爐生產，曾采用粉末冶金方法生產高速鋼，使碳化物呈極細小的顆粒均勻地分布在基體上，提高了使用壽命。

      用途：用于制造各種切削工具。如車刀、鉆頭、滾刀、機用鋸條及要求高的模具等。

種類

      高速鋼是一種復雜的鋼種,含碳量一般在0.70～1.65%之間。含合金元素量較多，總量可達10～25%。按所含合金元素不同可分為：①鎢系高速鋼（含鎢 9～18%）；②鎢鉬系高速鋼（含鎢5～12%,含鉬2～6%）；③高鉬系高速鋼（含鎢0～2%,含鉬5～10%）；④釩高速鋼，按含釩量的不同又分一般含釩量（含釩 1～2%)和高含釩量(含釩2.5～5%)的高速鋼；⑤鈷高速鋼（含鈷 5～10%）。按用途不同高速鋼又可分為通用型和特殊用途兩種。1.通用型高速鋼：主要用于制造切削硬度HB≤300的金屬材料的切削刀具 (如鉆頭、絲錐、鋸條)和精密刀具（如滾刀、插齒刀、拉刀），常用的鋼號有W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等。2.特殊用途高速鋼:包括鈷高速鋼和超硬型高速鋼（硬度HRC68～70）,主要用于制造切削難加工金屬（如高溫合金、鈦合金和高強鋼等）的刀具，常用的鋼號有W12Cr4V5Co5、W2Mo9Cr4VCo8等。

通用鋼

      鋼號：W18Cr4V(W18)

      硬度HRC：62-65

      抗彎強度/GPa：3.0-3.4

      沖擊韌性/（MJm?）：0.18-0.32

      600℃時的硬度HRC：48.5

      特點：強度較好，可磨性好，可用普通鋼玉砂輪磨削，耐熱性中等，熱塑性差

      主要用途：通用性強，廣泛用于制造鉆頭、鉸刀、絲錐、銑刀、齒輪刀具及拉刀等。

高性能鋼

      鋼號：W6Mo5Cr4V2(M2)

      硬度HRC：63-66

      抗彎強度/GPa：3.5-4.0

      沖擊韌性/（MJm?）：0.30-0.40

      600℃時的硬度HRC：47-48

      特點：強度高，熱塑性好，耐熱性、可磨性稍次于W18Cr4V，可用普通鋼玉砂輪磨削

      主要用途：適用于制作熱成形刀具和承受沖擊、結構薄弱的刀具

      鋼號：W14Cr4VMnRE

      硬度HRC：64-66

      抗彎強度/GPa：約4.0

      沖擊韌性/（MJm?）：約0.31

      600℃時的硬度HRC：50.5

      主要用途：切削性能與W18Cr4V相當，適于制作熱軋刀具。

物理性能

      又名風鋼或鋒鋼，又稱白鋼。意思是淬火時即使在空氣中冷卻也能硬化，并且很鋒利。它是一種成分復雜的合金鋼，含有鎢、鉬、鉻、釩、鈷等碳化物形成元素。合金元素總量達10～25%左右。它在高速切削產生高熱情況下(約500℃)仍能保持高的硬度，HRC能在60以上。這就是高速鋼***主要的特性——紅硬性。而碳素工具鋼經淬火和低溫回火后，在室溫下雖有很高的硬度，但當溫度高于200℃時，硬度便急劇下降，在500℃硬度已降到與退火狀態相似的程度，完全喪失了切削金屬的能力，這就限制了碳素工具鋼制作切削工具用。而高速鋼由于紅硬性好，彌補了碳素工具鋼的致命缺點，可以用來制造切削工具。

      高速鋼一般不做抗拉強度檢驗，而以金相、硬度檢驗為主。

      鎢系和鉬系高速鋼經正確的熱處理后，洛氏硬度能達到63以上，鈷系高速鋼在65以上。鋼材的酸浸低倍組織不得有肉眼可見的縮孔 、翻皮。中心疏松，一般疏松應小于1級。

      金相檢驗的內容主要包括脫碳層、顯微組織和碳化物不均勻度3個項目。

      1.高速鋼不應有明顯的脫碳。顯微組織不得有魚骨狀共晶萊氏體存在。

      2.高速鋼中碳化物不均勻度對質量影響，冶金和機械部門對碳化物不均勻度的級別 十分重視。根據鋼的不同用途可對碳化物不均勻度提出不同的級別要求，通常情況下應小于3級。

      3.用高速鋼制造切削工具，除因其具有高硬度、高耐磨性和足夠的韌性之外，還有一個重要因素是具有紅硬性。（紅硬性是指刀具在高速切削時，刀刃在紅熱狀態下抵抗軟化的能力）

      一種衡量紅硬性的方法是先把鋼加熱至580～650℃，保溫1小時,然后冷卻,這樣反復4次后測量其硬度值。高速鋼的淬火溫度一般均接近鋼的熔點，如鎢系高速鋼為1210～1240℃，高鉬系高速鋼為1180～1210℃。淬火后一般需在 540～560℃之間回火3次。提高淬火溫度可以增加鋼的紅硬性。為了提高高速鋼刀具的使用壽命，可對其表面進行強化處理，如低溫氰化、氮化、硫氮共滲等。

規格和外觀

      規格主要有圓鋼和方鋼、板材。鋼材的表面要加工良好，不得有肉眼可見的裂紋、折疊、結疤和發紋。冷拔鋼材表面應潔凈、光滑、無夾雜和氧化皮等。

包裝檢驗

包裝

      成捆交貨，用鐵絲捆扎，并有標牌標明爐號，規格等印記。但對冷軋鋼還要涂防銹油，并用防潮紙包裹，對銀亮鋼還應裝箱。

檢驗

      檢驗高速鋼碳化物不均勻度與試樣的腐蝕時間有關。有關標準中只提出腐蝕要適當不能過腐蝕，這一點往往被人們所忽視。實踐證實，如果發生了過腐蝕，就會將碳化物染黑，表現出不均勻程度改善的假相，就可能將質量不好的高速鋼誤判為優質鋼，這一點尤為重要。

生產

進口生產國家

      我國主要從日本、俄羅斯、美國、德國、奧地利、法國、烏克蘭、巴西等國進口。

高速工具鋼分類

  含鉆高速工具鋼是在通用高速工具鋼的基礎上加入一定量的鈷，可顯著提高鋼的硬度、耐磨性和韌性。

  粉末高速工具鋼是用粉末冶金方法產生的。首先用霧化法制取低氧高速工具鋼預合金粉末，然后用冷、熱靜壓機將粉末壓實成全致密的鋼坯，再經鍛、軋成材。粉末高速工具鋼的碳化物細小、分布均勻，韌性、可磨削性和尺寸穩定性等均很好，可生產用鑄錠法個可能產生更高合金元素含量的超硬高速工具鋼。粉末高速工具鋼可分為3類，類是含鈷高速工具鋼，其特點是具有接近硬質合金的硬度，而且還具有良好的可鍛性、可加工性、可磨性和強韌性。第二類是無鈷高鎢、鉬、釩超硬高速工具鋼。第三類是超級耐磨高速工具鋼。其硬度不太高，但耐磨性極好，主要用于要求高耐磨并承受沖擊負荷的工作條件。

  高速鋼按所含合金元素可分為：①鎢系高速鋼(W 9～18％)、②鎢鉬系高速鋼(W5～12％，Mo 2～6％)、③高鉬系高速鋼(W 0～2％，Mo 5～10％)。各系又可按含釩量的多少分為一般含釩量(V 1～2％)和高含釩量（V 2.5～5％）。任何高速鋼如含鈷 (Co 5～10％)時，又歸入鈷高速鋼。

  高速鋼按用途可分為綜合性通用型高速鋼和特種用途高速鋼兩類。通用高速鋼廣泛用于制作各種金屬切削普通刀具（如鉆頭、絲錐、鋸條）和精密刀具（如滾刀、插齒刀、拉刀）。被切削材料一般硬度 HB≤300。特種用途高速鋼又可分為高釩高速鋼，一般含鈷高速鋼和超硬型(HRC 68～70)高速鋼。高速鋼主要用途是制造高速切削工具，除具有高硬度（一般大于HRC 63,高的可達HRC 68～70）,高耐磨性和足夠韌性外，還要有在高速切削下刀刃不因發熱而軟化的耐熱性。耐熱性通常用紅硬性衡量,也就是在580～650℃把鋼先后加熱4次，每次保溫 1小時后空冷，然后在室溫下測定其硬度值。高速鋼的韌性通常用彎曲強度和沖擊值來衡量。近年來，高速鋼應用于制造冷作模具，在使用性能上主要要求有高的抗壓屈服強度，高的耐磨性和高韌性，而對耐熱性則要求不高，因此可采用較低的溫度淬火。