JIS标准HM35钴钼钨系高速钢的化学成分与加工性能

# jis标准hm35钴钼钨系高速钢的化学成分与加工性能

## 一、化学成分

1. **主要合金元素**

   - **钴（co）**：钴在hm35高速钢中是重要的合金元素。钴的加入能够显著提高钢的红硬性，即在高温下保持高硬度的能力。一般含量在4 - 10%左右。例如，在切削加工中，当切削温度升高时，钴元素有助于维持刀具的切削刃硬度，使刀具能够持续有效地切削。

   - **钼（mo）**：钼在钢中的含量通常在5 - 6%。钼可以细化晶粒，提高钢的强度和韧性。同时，钼还能提高钢的回火稳定性，使钢在回火过程中硬度下降缓慢。这对于需要进行多次回火处理的高速钢来说非常重要。

   - **钨（w）**：钨是高速钢中传统的重要合金元素，在hm35中含量大约为6 - 10%。钨能形成硬度高、耐磨性好的碳化物，如wc等。这些碳化物弥散分布在钢基体中，提高了钢的耐磨性和硬度。

2. **其他元素**

   - **碳（c）**：碳含量在0.8 - 0.9%之间。碳是决定钢硬度的关键元素之一，它与合金元素形成碳化物，从而提高钢的硬度和耐磨性。适量的碳含量能够保证钢在具有高硬度的同时，还具有一定的韧性。

   - **铬（cr）**：铬的含量一般在3 - 4%。铬能提高钢的淬透性，使钢在淬火时能够获得更深的淬硬层。同时，铬还能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，有助于提高高速钢刀具在不同工作环境下的使用寿命。

## 二、加工性能

1. **切削加工性能**

   - **硬度对切削的影响**：hm35高速钢由于其高硬度（一般硬度可达hrc63 - 66），在切削加工初期对刀具的要求较高。需要使用硬度更高、耐磨性更好的刀具，如立方氮化硼（cbn）刀具或陶瓷刀具。例如，在车削hm35高速钢零件时，cbn刀具能够以较高的切削速度（100 - 150m/min）进行切削，并且能够保持较好的切削刃寿命。

   - **红硬性在切削中的体现**：在切削过程中，由于切削热的产生，工件温度会升高。hm35的红硬性使得其在较高温度下仍能保持硬度，这对于连续切削加工非常有利。例如，在铣削hm35高速钢的复杂形状零件时，即使切削区域温度升高到800 - 900°c，材料的硬度依然能够保证加工精度，不会出现因硬度降低而导致的过度切削或尺寸偏差。

2. **磨削加工性能**

   - **砂轮的选择**：由于hm35高速钢的高硬度，在磨削加工时需要选择合适的砂轮。一般选用粒度较细（如120 - 200目）、硬度较高的砂轮。例如，采用白刚玉砂轮进行磨削时，能够有效地去除材料，并且可以获得较好的表面粗糙度。

   - **磨削参数的控制**：在磨削hm35高速钢时，磨削参数的控制至关重要。较低的进给量（如0.01 - 0.03mm/次）和适当的磨削速度（20 - 30m/s）可以避免磨削烧伤和裂纹的产生。因为hm35高速钢的高硬度和高韧性，如果磨削参数不合理，容易在磨削表面产生残余应力，进而导致零件表面质量下降或出现裂纹。

3. **锻造性能**

   - **锻造温度范围**：hm35高速钢的锻造温度范围相对较窄。始锻温度一般在1050 - 1100°c，终锻温度不能低于900 - 950°c。在这个温度范围内进行锻造，可以有效地改善钢的内部组织，细化晶粒，提高钢的力学性能。如果锻造温度过高或过低，都会导致锻造缺陷，如过热、过烧或锻造裂纹等。

   - **锻造比的影响**：合适的锻造比（一般为5 - 10）有助于提高钢的性能。通过锻造比为8的锻造过程，可以使钢的内部组织更加均匀，碳化物分布更加弥散，从而提高钢的强度和韧性，改善其加工性能。