HS6-5-3-8(對(duì)應(yīng)ISO 4957標(biāo)準(zhǔn))是一種高合金鈷鎢鉬系高速工具鋼,以其優(yōu)異的高溫紅硬性、耐磨性和抗沖擊性能,成為航空航天、精密模具及高端切削工具制造的核心材料鎢鉬 。其通過(guò)鈷、鎢、釩等元素的協(xié)同強(qiáng)化與精密熱處理工藝,在600℃以下仍能保持高硬度,適用于高速切削與重載加工場(chǎng)景。
一、化學(xué)成分與強(qiáng)化機(jī)制
HS6-5-3-8的成分配比以高碳為基礎(chǔ)鎢鉬 ,通過(guò)多元合金化實(shí)現(xiàn)多維度強(qiáng)化:
碳(C):1.23%~1.33%,形成高硬度碳化物(如MC型碳化釩、M6C型碳化鎢),增強(qiáng)基體耐磨性鎢鉬 。
鎢(W):5.90%~6.70%,與碳結(jié)合生成穩(wěn)定碳化物,顯著提升高溫紅硬性鎢鉬 。
鉬(Mo):4.70%~5.30%,部分替代鎢以細(xì)化晶粒并提高淬透性,降低材料脆性鎢鉬 。
釩(V):2.70%~3.20%,形成高硬度VC顆粒,抑制晶粒粗化并增強(qiáng)抗磨損能力鎢鉬 。
鈷(Co):8.00%~8.80%,提高二次硬化效應(yīng),延緩高溫軟化速率鎢鉬 。
鉻(Cr):3.80%~4.50%,增強(qiáng)耐氧化性與淬透性,輔助形成致密Cr?O?保護(hù)膜鎢鉬 。
雜質(zhì)控制:磷(P)≤0.030%、硫(S)≤0.030%,減少晶界脆性相析出風(fēng)險(xiǎn)鎢鉬 。
該成分設(shè)計(jì)通過(guò)初生碳化物與基體的協(xié)同作用,在高溫下形成穩(wěn)定的強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò),同時(shí)保持優(yōu)異的冷熱加工性能鎢鉬 。
二、物理與機(jī)械性能
HS6-5-3-8在極端工況下展現(xiàn)出綜合性能優(yōu)勢(shì):
基礎(chǔ)物理特性
密度:8.24 g/cm3,與常規(guī)高速鋼相近,適配精密工具減重需求鎢鉬 。
熱膨脹系數(shù):12.5×10??/K(20~600℃),與硬質(zhì)合金刀頭匹配性良好鎢鉬 。
導(dǎo)熱系數(shù):25.3 W/(m·K),利于切削熱快速擴(kuò)散,減少熱變形鎢鉬 。
核心機(jī)械性能
退火態(tài)硬度:≤302 HB,便于預(yù)加工與成型鎢鉬 。
淬火+回火硬度:≥65 HRC,表面硬度峰值達(dá)67 HRC,耐磨性較普通高速鋼提升40%鎢鉬 。
高溫性能:600℃時(shí)硬度保持≥58 HRC,紅硬性優(yōu)于同類材料鎢鉬 。
抗彎強(qiáng)度:≥2500 MPa,橫向斷裂強(qiáng)度達(dá)3012 MPa,適配重載切削場(chǎng)景鎢鉬 。
沖擊韌性:室溫沖擊功≥15 J,抗崩刃性能優(yōu)異鎢鉬 。
三、熱處理工藝優(yōu)化
HS6-5-3-8的性能高度依賴熱處理工藝鎢鉬 ,關(guān)鍵流程包括:
預(yù)處理工藝
退火:850~880℃緩冷至500℃出爐,硬度降至HB 220~250,改善切削加工性鎢鉬 。
淬火強(qiáng)化
預(yù)熱階段:820~870℃分級(jí)預(yù)熱,避免熱應(yīng)力開(kāi)裂鎢鉬 。
奧氏體化:1170~1190℃鹽浴或箱式爐加熱,保溫時(shí)間按截面厚度計(jì)算(1.5~2 min/mm)鎢鉬 。
冷卻介質(zhì):油冷或分級(jí)鹽浴冷卻,臨界冷卻速率≥50℃/s,確保完全馬氏體轉(zhuǎn)變鎢鉬 。
回火調(diào)控
低溫回火:550~570℃×2次回火,每次保溫1小時(shí),消除殘余奧氏體并析出納米級(jí)碳化物鎢鉬 。
深冷處理:-196℃液氮浸泡2小時(shí),殘余奧氏體轉(zhuǎn)化率>95%,尺寸穩(wěn)定性提升30%鎢鉬 。
四、冷熱加工與表面處理
成型加工技術(shù)
熱鍛造:1000~1150℃區(qū)間鍛造,終鍛溫度≥900℃,變形率控制在50%~70%鎢鉬 。
粉末冶金:采用氣霧化制粉+熱等靜壓工藝,碳化物平均粒度≤1 μm,抗疲勞性能提升50%鎢鉬 。
增材制造適配
激光熔覆:使用粒度15~45 μm的專用粉末,熔覆層硬度達(dá)HRC 60~62,修復(fù)刀具刃口壽命延長(zhǎng)3倍鎢鉬 。
表面強(qiáng)化技術(shù)
離子滲氮:500℃×24小時(shí)處理,滲氮層深度0.2~0.3 mm,表面硬度≥1000 HV鎢鉬 。
PVD鍍膜:CrAlN/TiSiN復(fù)合涂層,摩擦系數(shù)降低至0.15,切削速度提升20%鎢鉬 。
五、典型應(yīng)用領(lǐng)域
航空航天制造
渦輪盤銑削刀具:在鎳基高溫合金加工中,切削速度達(dá)80~120 m/min,刀具壽命較傳統(tǒng)材料提升2倍鎢鉬 。
鈦合金結(jié)構(gòu)件鉆頭:Φ6 mm鉆頭在干式切削條件下,單次刃磨可加工孔數(shù)≥300個(gè)鎢鉬 。
模具工業(yè)
冷作沖壓模具:用于1.5 mm厚不銹鋼連續(xù)沖裁,模具壽命達(dá)50萬(wàn)次以上,刃口崩損率≤0.1%鎢鉬 。
塑料注塑模芯:表面經(jīng)滲氮+鍍膜復(fù)合處理,耐腐蝕性與脫模性能同步提升鎢鉬 。
汽車零部件加工
曲軸深孔鉆:加工深度500 mm、孔徑Φ12 mm時(shí),直線度誤差≤0.02 mm/1000 mm鎢鉬 。
齒輪滾刀:模數(shù)8齒輪加工效率提升30%,齒面粗糙度Ra≤1.6 μm鎢鉬 。
其鎢鉬 他材料規(guī)格切割和定制生產(chǎn)
GH4202高溫合金
GH4220高溫合金
GH220高溫合金
GH4413高溫合金