JIS标准SKH54钼钨系高速钢的化学成分与加工性能

# JIS标准SKH54钼钨系高速钢的化学成分与加工性能

## 一、化学成分

1. **碳（C）**

   - SKH54高速钢中的碳含量通常在1.26 -1.40%之间。较高的碳含量有助于提高钢的硬度和耐磨性。碳在钢中与其他合金元素形成碳化物，这些碳化物弥散分布在基体中，阻碍位错运动，从而使钢具有较高的硬度。例如，在切削刀具应用中，高碳含量使得刀具刃口在切削过程中能够保持较好的形状，不易磨损。

2. **钨（W）**

   - 钨的含量大约为5.0 -6.5%。钨在SKH54钢中形成稳定的碳化物，如WC等。这些钨的碳化物具有高硬度、高熔点的特点，在高温下能够保持较好的稳定性，显著提高钢的红硬性。这意味着在高速切削过程中，刀具刃部温度升高，由于钨碳化物的存在，刀具仍然能够保持较高的硬度，从而维持良好的切削性能。

3. **钼（Mo）**

   - 钼含量一般为4.5 -5.5%。钼在钢中的作用与钨类似，它也能形成碳化物，并且钼的加入可以细化晶粒，提高钢的韧性和强度。钼还能提高钢的淬透性，使钢在淬火时能够获得更深的硬化层。在制造较大尺寸的高速钢刀具时，钼的这一特性有助于确保整个刀具都能得到有效的硬化。

4. **铬（Cr）**

   - 铬的含量大概在3.8 -4.5%。铬主要提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，并且铬也有助于提高钢的淬透性，使钢在淬火过程中更容易获得均匀的马氏体组织。在一些可能接触到切削液或工作环境有一定腐蚀性的情况下，铬元素的存在能够保护高速钢刀具，延长其使用寿命。

5. **钒（V）**

   - 钒的含量在1.2 -1.5%。钒在钢中形成细小的碳化物，如VC，这些碳化物非常稳定且硬度极高。它们在钢的组织中弥散分布，不仅能提高钢的硬度和耐磨性，还能在高温下阻止晶粒长大，提高钢的红硬性。在高速切削时，刀具刃部温度升高，钒元素有助于维持钢的组织结构稳定性，保证刀具的切削性能。

## 二、加工性能

1. **切削加工性能**

   -**刀具选择**：由于SKH54高速钢的高硬度和合金元素含量高的特点，在切削加工它时，需要使用硬质合金刀具或超硬刀具。普通的高速钢刀具难以对其进行有效切削。

   -**切削参数**：切削速度需要根据刀具的性能和加工要求进行jingque调整。一般来说，切削速度不能过高，以免刀具磨损过快，但也不能过低，否则会影响加工效率。例如，在车削SKH54高速钢工件时，切削速度可能在30- 60m/min之间，具体数值取决于刀具的材质、工件的尺寸和加工精度要求等因素。

   -**切屑控制**：在切削过程中，SKH54高速钢的切屑容易卷曲和粘连，不易折断。这就需要采用合适的刀具几何形状，如带有断屑槽的刀具，以及合适的切削液来改善切屑的控制。切削液不仅能起到冷却作用，还能减少切屑与刀具之间的摩擦，有助于切屑的折断和排出。

2. **锻造性能**

   - **始锻温度和终锻温度**：SKH54高速钢的始锻温度较高，一般在1050 -1100°C之间，这是因为其合金元素含量高，需要较高的温度才能使钢材具有良好的塑性。终锻温度不能过低，通常应控制在900 -950°C，否则会导致锻造裂纹的产生，因为在较低温度下钢材的塑性降低，变形抗力增大。

   - **锻造比**：合适的锻造比对于改善钢材的组织和性能非常重要。一般锻造比在3 -5之间较为合适，可以使钢材内部的组织更加均匀，减少偏析现象。

3. **热处理性能**

   -**淬透性**：由于钼、铬等合金元素的作用，SKH54高速钢具有良好的淬透性。这意味着在淬火时，是较大尺寸的工件也能在表面和心部获得较为均匀的马氏体组织，从而保证整个工件具有较高的硬度和强度。

   -**回火稳定性**：该高速钢的回火稳定性好。在回火过程中，随着回火温度的升高，硬度不会急剧下降，而是在一定温度范围内保持较高的硬度水平，这主要得益于合金元素形成的稳定碳化物在回火过程中的弥散强化作用。