DIN标准S6-5-3钼钨系高速钢中化学成分的协同作用

#din标准s6-5-3钼钨系高速钢中化学成分的协同作用

##一、碳与钨、钼、钒的协同作用

1.**硬度与耐磨性方面**

-碳（c）与钨（w）、钼（mo）、钒（v）协同作用形成各种碳化物。碳含量在0.8-0.9%，钨约为6%、钼约为5%、钒约为3%。碳与钨形成碳化钨（wc），与钼形成碳化钼（moc），与钒形成碳化钒（vc）。这些碳化物具有极高的硬度，弥散分布在钢的基体中。

-在切削过程中，当刀具与工件接触时，这些硬质碳化物共同抵抗工件材料的磨损。例如，在切削高硬度的合金钢时，碳化钨、碳化钼和碳化钒协同作用，使得刀具刃口能够保持锋利，显著提高了钢的耐磨性。如果只有单一元素形成的碳化物，其耐磨效果会大打折扣，而它们的共同存在使得耐磨性能得到极大提升。

2.**红硬性方面**

-在高温切削时，刃口温度会升高。碳与钨、钼、钒形成的碳化物在高温下仍能保持较高的硬度。碳化钨、碳化钼和碳化钒的稳定性使得钢在高温环境下（如600-700°c）仍具有良好的硬度，即红硬性。例如，在高速切削钛合金时，高温下刃口需要保持硬度以继续切削，这三种碳化物协同作用确保了钢的红硬性，使刀具不会因高温而迅速软化失去切削能力。

##二、钨与钼的协同作用

1.**性能平衡方面**

-钨和钼都能与碳形成高硬度、高温稳定的碳化物。钨含量约6%，钼含量约5%。它们在提高钢的硬度、耐磨性和红硬性方面具有相似的作用。然而，钼还具有细化晶粒的作用，这是钨所不具备的。

-在s6-5-3高速钢中，钨和钼协同作用，在提高钢的硬度和耐磨性的同时，通过钼的细化晶粒作用改善了钢的韧性和可加工性。例如，在锻造过程中，钼的细化晶粒作用使得钢在含有较高钨含量的情况下，仍然能够保持较好的内部组织均匀性，防止因钨含量高而可能出现的晶粒粗大问题，从而使钢在硬度、韧性等方面达到较好的平衡。

2.**高温性能方面**

-在高温切削环境下，钨和钼形成的碳化物共同维持钢的高温硬度。它们的协同作用确保了钢在高温下的红硬性，使得刀具在高速切削时，即使刃口温度升高，也能保持较好的切削性能。例如，在切削高硬度的耐热合金时，钨和钼的碳化物共同抵抗高温软化，保证了刀具的使用寿命和切削效率。

##三、钒与钨、钼的协同作用

1.**耐磨性增强方面**

-钒形成的碳化钒（vc）与钨形成的碳化钨（wc）、钼形成的碳化钼（moc）共同提高钢的耐磨性。碳化钒的高硬度与碳化钨、碳化钼相互补充。在切削过程中，当刀具刃口受到磨损时，这三种碳化物共同作用，使得刃口的磨损速度减慢。

-例如，在切削高硬度的不锈钢时，碳化钒、碳化钨和碳化钼协同抵抗不锈钢对刀具的磨损，提高了刀具的使用寿命。

2.**红硬性和抗回火软化方面**

-在高温下，碳化钒与碳化钨、碳化钼共同维持钢的高温硬度，增强红硬性。同时，钒元素提高钢的抗回火软化能力，在多次回火过程中，与钨、钼协同作用，使得钢在保持较高硬度的同时，提高韧性。例如，在对高速钢进行热处理时，经过多次回火，钒、钨、钼的协同作用确保钢在提高韧性的同时不会过度损失硬度，从而优化了钢的综合性能。