常用高速钢牌号物理力学性能
高速钢化学成分及性能
牌号
（简写代号）化学成分
C（碳）W（钨）Mo（钼）Cr（铬）V（钒）Si（硅）Mn（锰）S（硫）P（磷）其他
W6Mo5Cr4V2Al
（501）1.05～1.20 5.50～6.75 4.50～5.50 8.80～4.40 1.75～2.20 0.20～0.60 0.15～0.40 ≤0.030 ≤0.030 Al：0.80～1.20
W9Mo3Cr4V
（9-3-4-1）0.77～0.87 8.50～9.50 2.70～3.30 3.80～4.40 1.30～1.70 0.20～0.40 0.20～0.40 ≤0.030 ≤0.030 -
W6Mo5Cr4V2
（6-5-4-2）0.80～0.90 5.50～6.75 4.50～5.50 3.80～4.40 1.75～2.20 0.20～0.45 0.15～0.40 ≤0.030 ≤0.030 -
W6Mo5Cr4V3 M3 HS6-5-3 65-67 3200 0.25 51.7
W6Mo5Cr4V2Co5 HS6-5-2-5 65-66 3000 0.30 54
W10Mo4Cr4V3Co10 HS10-4-3-10 67-69 2350 55.5
W2Mo9Cr4V2Co8 HS2-9-2-8 66-68 2700-3800 0.23-0.35 55
HRC抗弯强度
MPa冲击韧性
MJ/m?/TD> 600℃下的硬度
HRC
中国牌号
习惯名称相似ISO牌号
W18Cr4V T1 HS18-0-1 62-65 3430 0.29 50.5
W6Mo5Cr4V2 M2 HS6-5-2 63-66 3500-4000 0.30-0.40 47-48
机械制造技术基础习题-机械制造技术基础
《机械制造技术基础》习题集0 绪论0。
1什么是制造和制造技术？0.2机械制造业在国民经济中有何地位？为什么说机械制造业是国民经济的基础？0。
3如何理解制造系统的物料流、能量流和信息流?0.4什么是机械制造工艺过程？机械制造工艺过程主要包括哪些内容?0。
5什么是生产纲领,如何确定企业的生产纲领？0。
6什么是生产类型？如何划分生产类型?各生产类型各有什么工艺特点？0。
7企业组织产品的生产有几种模式？各有什么特点?0。
8按照加工过程中质量m的变化，制造工艺方法可分为几种类型？并说明各类方法的应用范围和工艺特点。
1．金属切削加工的基本知识1．1何谓切削用量三要素？它们是怎样定义的？1．2刀具标注角度参考系有几种?它们是由什么参考平面构成的?试给这些参考平面定义？1．3 试述刀具标注角度的定义.一把平前刀面外圆车刀必须具备哪几个基本标注角度？这些标注角度是怎样定义的？它们分别在哪个参考平面内测量?1．4试述判定车刀前角γ0、后角α0和刃倾角λs,正负号的规则。
1．5试述刀具标注角度与工作角度的区别。
为什么横向进给时，进给量不能过大？1．6曲线主切削刃上各点的标注角度是否相同,为什么？1．7 试标出图1—1所示端面切削情况下该车刀的γ0，α0，λs，αn，k r，k r'，γ0’，α0',以及αp,f，h D，b D。
如果刀尖的安装高于工件中心h值,切削时a，b点的实际前、后角是否相同?以图说明之。
图1—1 题1.7图示1．8 砂轮的特性有哪些？砂轮的硬度是否就是磨料的硬度？如何选择砂轮?1．9常用刀具材料的种类有哪些?它们有什么特性?从化学成分、物理机械性能说明陶瓷、立方氮化硼、金刚石刀具材料的特点和应用范围。
1．10刀具材料必须具备哪些性能？1．11 试列举普通高速钢的品种与牌号，并说明它们的性能特点及应用。
试列举常用硬质金的品种与牌号,并说明它们的性能特点及应用范围2．金属切削过程的基本规律及其应用2．1金属切削过程的本质是什么?切削过程中的三个变形区是怎样划分的？各变形区有特征？2．2影响加工表面粗糙度的因素有哪些?如何减小表面粗糙度？2．3影响切屑变形的因素有哪些？它们是怎样影响切屑变形的？2．4 试判断题图2—1(a）、（b)两种切削方式哪种平均变形大，哪种切削力大，为什么?切削条件：k r＝90°,rε＝0。
GH690化学成分及物理性能参数
GH690化学成分及物理性能参数Inconel 690(GH690)中文名Inconel 690名义成分62Ni-28Cr-10Fe主要特征具有优良的抗腐性能和热稳定性用途压水反应堆的蒸汽发生器化学成分镍基690合金化学成分(质量百分比)。
物理性能退火处理态690合金的物理性能和力学性能。
特殊性能690合金具有优良的抗晶间腐蚀和抗晶间应力腐蚀开裂的能力，主要用于压水堆核电站蒸汽发生器传热管材料。
压水堆核电站蒸汽发生器传热管用材料经过了一个发展历程，包括304奥氏体不锈钢、600合金、800合金和690合金。
对600合金服役中的腐蚀失效研究表明，晶间腐蚀和晶间应力腐蚀开裂是主要问题。
690合金作为压水堆核电站蒸汽发生器传热管材料，从上世纪90年代投入使用以来还没有发现破损的报道。
品种规格与供应状态gh690/定尺切-- 焊接性能好gh690合金钢gh690高速工具钢gh690碳素工具钢gh690化学成分gh690机械性能gh690产品规格gh690材质证明gh690力学性能gh690现货尺寸gh690库存信息gh690厂家直销gh690格gh690原材料现货、gh690销售圆钢gh690坯料、gh690板材：新闻gh690性能gh690材料gh690材质gh690牌号gh690钢材gh690板材gh690带材gh690现货gh690报价gh690价格gh690销售gh690 钢材规格说明：gh690 钢材价格说明：不锈钢，合金钢销售价格，模具钢价格，钢材价格，销售价gh690 钢材主要别称：不锈钢，合金结构钢，结构钢，铝材，钢材，模具钢，模具材料，耐磨板。
gh690 金属材料名称：合金钢、不锈钢，铝材、弹簧钢、耐磨板、高速钢、碳钢. 、车光圆、锻圆、光圆、冷轧gh690坯料、gh690板材gh690gh690 圆钢gh690材料，gh690合金钢，gh690 小圆棒，gh690现货直销商gh690 锻圆gh690价格，gh690东北特钢，gh690 厂家直销价gh690 轧圆gh690批发，gh690东特，gh690 现货资源，gh690合金钢批发gh690 板材gh690销售，gh690抚顺特钢，gh690 现货规格，gh690钢材gh690 薄板gh690代理，gh690抚顺钢，gh690 工艺，gh690是什么材料gh690坯料、gh690板材※gh690规格全：gh690的规格尺寸：gh690棒材：黑皮棒冷拉棒光亮棒研磨棒直径1.0mm-300mm 长度6米定尺均有库存gh690板材: 卷板（薄板）平）gh690带材：不锈钢带普通带高精带0.01mm-2.0mm*600mm*C 公差（正负0.02mm)gh690管材：圆管焊接管无缝管可以供应各种规格的热轧板、冷轧板、带材、棒材、丝材、管材、和锻件。
常用工业用钢牌号及性能
工业用钢按化学成分分为碳素钢和合金钢两大类。
碳素钢是指含碳量低于 2.11%的铁碳合金。
合金钢是指为了提高钢
的性能，在碳钢基础上
有意加入一定量合金元
素所获得的铁基合金。
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1
第一节 钢的分类及编号
一、钢的分类
1、按化学成分分
低碳钢 0.25%C 碳素钢 中碳钢 0.25~0.6%C
③ 当0.1%>含碳量上限> 0.03%时，以“0”表示，如 0Cr18Ni9（含碳量上限为0.08%）
④ 当0.03%≥含碳量上限>0.01%时（超低碳），以 “03”表示，如03Cr19Ni10(含碳量上限为0.03%）
⑤ 当含碳量上限≤0. 01%时
(极低碳)，以“01”表示，
如01Cr19Ni11（含碳量上
高碳钢 0.6%C
低合金钢 合金元素总量 5%
合金钢 中合金钢 合金元素总量 5~10%
高合金钢 合金元素总量 10%
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2
2、按质量分 钢的质量是以磷、硫的含量来划分的。 分为普通质量钢、优质钢、高级优质钢和特级优质钢. 根据现行标准，各质量等级钢的磷、硫含量如下：
钢类
普通质量钢 优质钢 高级优质钢 特级优质钢
淬火碳钢 回火 时的 硬度变化
当回火硬度相同时，合金钢比同含碳量碳钢回火温
度高。如果同温度回火，合金钢硬度比碳钢高。
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35
⑵ 产生二次硬化 含高W、Mo、Cr、V钢
淬火后回火时，由于析出 细小弥散的特殊碳化物及 回火冷却时A’转变为M回, 使硬度不仅不下降，反而 升高的现象称二次硬化。
化作用
非碳化物形成元素及过剩 的碳化物形成元素都溶于 铁素体，形成合金铁素体.
高速钢
高速钢摘要：随着社会的高速发展，之前一直使用的低合金钢难以满足生产上高速切削加工的要求，进而企业一直在寻求更适合进行切削的钢材。
而科学家也尝试在钢中，通过尝试在钢中加入各种元素使钢的特性改变从而获得适合切削的钢材，而高速钢适时的产生给企业的发展提供了新的力量。
关键词：高速钢，高速切削的刃具，耐磨性，合金钢⒈高速钢的用途及名称高速钢全称为高速工具钢，按其成分和性能可以分为：钨系高速钢，钨钼系好事钢，一般含钴高速钢，超硬高速钢等。
高速钢主要用来制造复杂的薄刃和耐冲击的金属切削刀具，也可制造高温轴承和冷挤压模具等，它的优点是避免了熔炼法生产所造成的碳化物偏析而引起机械性能降低和热处理变形。
⒉高速钢的成分及物理性能高速钢是高合金钢，主要成分要含有C，W，Mo，Cr，V，Co，Al等等元素。
物理性能：高速钢一般不做抗拉强度检验，而以金相、硬度检验为主。
钨系和钼系高速钢经正确的热处理后，洛氏硬度能达到63以上，钴系高速钢在65以上。
钢材的酸浸低倍组织不得有肉眼可见的缩孔、翻皮。
中心疏松，一般疏松应小于1级。
金相检验的内容主要包括脱碳层、显微组织和碳化物不均匀度3个项目。
高速钢不应有明显的脱碳。
显微组织不得有鱼骨状共晶莱氏体存在。
高速钢中碳化物不均匀度对质量影响最大，目前冶金和机械部门对碳化物不均匀度的级别十分重视。
根据钢的不同用途可对碳化物不均匀度提出不同的级别要求，通常情况下应小于3级。
用高速钢制造切削工具，除因其具有高硬度、高耐磨性和足够的韧性之外，还有一个重要因素是具有红硬性。
红硬性是指刀具在高速切削时，刀刃在红热状态下抵抗软化的能力。
一种衡量红硬性的方法是先把钢加热至580～650℃，保温1小时,然后冷却,这样反复4次后测量其硬度值。
高速钢的淬火温度一般均接近钢的熔点，如钨系高速钢为1210～1240℃，高钼系高速钢为1180～1210℃。
淬火后一般需在540～560℃之间回火3次。
提高淬火温度可以增加钢的红硬性。
高速钢HSS
高速钢1. 概述高速钢High Speed Steels又名风钢或锋钢，意思是淬火时即使在空气中冷却也能硬化，并且很锋利。
它是一种成分复杂的合金钢，含有钨、钼、铬、钒、钴等碳化物形成元素。
合金元素总量达10～25%左右。
它在高速切削产生高热情况下(约500℃)仍能保持高的硬度，HRC 能在60以上。
这就是高速钢最主要的特性——红硬性。
而碳素工具钢经淬火和低温回火后，在室温下虽有很高的硬度，但当温度高于200℃时，硬度便急剧下降，在500℃硬度已降到与退火状态相似的程度，完全丧失了切削金属的能力，这就限制了碳素工具钢制作切削工具用。
而高速钢由于红硬性好，弥补了碳素工具钢的致命缺点，可以用来制造切削工具。
高速钢的热处理工艺较为复杂，必须经过退火、淬火、回火等一系列过程。
退火的目的是消除应力，降低硬度，使显微组织均匀，便于淬火。
退火温度一般为860～880℃。
淬火时由于它的导热性差一般分两阶段进行。
先在800～850℃预热(以免引起大的热应力)，然后迅速加热到淬火温度1190～1290℃（不同牌号实际使用时温度有区别），后油冷或空冷或充气体冷却。
工厂均采用盐炉加热，现真空炉使用也相当广泛。
淬火后因内部组织还保留一部分(约30%)残余奥氏体没有转变成马氏体，影响了高速钢的性能。
为使残余奥氏体转变，进一步提高硬度和耐磨性，一般要进行2～3次回火，回火温度560℃，每次保温1小时。
(1)生产制造方法：通常采用电炉生产，近来曾采用粉末冶金方法生产高速钢，使碳化物呈极细小的颗粒均匀地分布在基体上，提高了使用寿命。
(2)用途：用于制造各种切削工具。
如车刀、钴头、滚刀、机用锯条及要求高的模具等。
2. 主要生产厂我国上钢五厂、河冶科技是生产高速钢的主要生产厂。
3. 主要进口生产国家我国主要从日本、俄罗斯、德国、奥地利、法国、乌克兰、巴西等国进口。
4. 种类有钨系高速钢、钼系高速钢和钴系高速钢三大类。
钨系高速钢有W 18 CR 4 V,钼系高速钢有Ｗ 6 Mo 5 Cr 4 V 2 ，钴系高速钢有Ｗ6Mo 5Cr 4 V 2Co5、Ｗ 2 Mo 9 Cr 4 V Co 8等。
深冷及回火处理对高速钢M42组织和力学性能影响.
深冷及回火处理对高速钢M42组织和力学性能影响M42(W2Mo9Cr4VCo9)为超硬型高速钢系列中最有代表性的牌号，在刀具材料系列中具有不可替代的地位［1］.该钢种常用于双金属带锯条齿部材料，而这种切削工具的主要失效形式为磨损.一方面由于此种磨损不像其他刀具具有可磨性，属于一次性刀具.另一方面由于现代生产方式和经济因素的影响，切削方式基本为高速强力切削，对齿部材料的性能要求更高、更严格，因而要求其具有更高的硬度及切削性能［2］.深冷处理作为传统热处理的扩展，常指冷却在液氮（-196 ℃）中的处理［3］.它能够提高材料的强度、韧性和耐磨性，同时改善微观组织的均匀性、尺寸稳定性，最近几年深冷处理常被许多公司用于提高一些特殊钢产品的使用寿命［4］.深冷处理较普通冷处理能更好地提高材料的综合性能，其主要原因是促进奥氏体转变以及随后马氏体分解和超微细碳化物的组织结构转变［5］.深冷处理中冷却温度、保温时间以及与淬、回火的组合方式都对处理效果有较大的影响［6］.文献［7-9］的研究结果表明，在完成常规热处理之后再进行深冷处理，材料的性能只有少量的提高，将深冷处理放在淬火后回火前对材料性能影响最大.在深冷处理保温时间研究方面，文献［7,10］的结果表明，延长材料在液氮中浸入的时间会在一定程度上提高其耐磨性能，但保温时间过长会降低材料的性能.Oppenkowski A等研究发现［7］D2热锻冷作钢在液氮中保温时间36h时耐磨性能最好，继续延长保温时间耐磨性能反而降低；在深冷处理对回火二次硬化的影响研究方面，文献［3,11］研究发现深冷处理及淬火都对二次硬化产生影响，但深冷处理降低二次硬化峰值，这是由于深冷处理消除了大量的残余奥氏体.目前M42高速钢深冷处理时组织转变及工艺参数尚存在争议.本文将M42高速钢在不同保温时间下进行深冷处理，研究其在不同深冷工艺条件下的组织及硬度特征，探索深冷处理对M42高速钢组织转变的规律，以及深冷处理对M42高速钢回火二次硬化的影响.1 实验材料及方法本实验采用双金属带锯条齿尖部分M42高速钢的化学成分见表1.湖南大学学报(自然科学版)2012年第4期陈刚等：深冷及回火处理对高速钢M42组织和力学性能影响表1 高速钢M42化学成分Tab.1 Chemical composition of M42 HHS%质量分数ωCωMnωMoωCoωSiωCrωWωVωP+SFe余量1.080.2~0.39.508.000.2-0.33.951.501.15≤0.025Bal在生产线剪取齿部试样，对其进行1 208 ℃淬火处理，再对试样进行深冷及回火处理，深冷工艺为：在淬火后10 min内将试样缓慢浸入液氮中，保温时间分别为1.5 h，3 h，6 h，12 h，24 h和48 h.按照不同深冷及常规热处理工艺组合进行试验，见表2.表2 不同深冷及常规热处理工艺组合Tab.2 Deep cryogenic treatment combined withthe traditional HSS heat treatment工艺编号工艺顺序11 208 ℃淬火21 208 ℃淬火+深冷处理31 208 ℃淬火+520 ℃回火1 h41 208 ℃淬火+深冷处理+520 ℃回火1 h51 208 ℃淬火+520 ℃回火1 h+深冷处理对3号工艺和4号工艺的样品进行回火处理，在100~550 ℃之间每间隔25 ℃取样分析.样品采用4%的硝酸酒精腐蚀10 s后进行清洗、干燥，随后在GX40—D数码显微镜上进行金相观察，硬度测试采用MHV—2000型显微硬度计，其中载荷为9.8 N，加载时间为15 s；采用FEI Quanta 200环境扫描电子显微镜对微观组织进行深入分析.2 结果与分析2.1 深冷处理对微观组织的影响2.1.1 深冷保温时间对微观组织的影响对1号工艺与2号工艺中样品进行金相分析，分析深冷及深冷保温时间对微观组织的影响，结果见图1.(a)淬火原样 (b)淬火+深冷保温3 h (c)淬火+深冷保温6 h(d)淬火+深冷保温12 h(e)淬火+深冷保温24 h (f)淬火+深冷保温48 h图1 淬火及淬火+不同深冷时间的试样组织金相照片Fig.1 Microstructures of quenching and different holding time ofdeep cryogenic treatment after quenching由图1可知，淬火样的晶粒不均匀，晶粒尺寸较大，最大的晶粒直径约为30 μm，深冷处理后的晶粒最大尺寸约为20 μm.深冷处理24 h后晶粒尺寸普遍在5～10 μm之间，晶粒尺寸更加细小.但是48 h深冷处理与24 h深冷处理相比晶粒度基本没有差别，深冷处理保温时间继续延长对改善组织的晶粒度作用不大.这可能是由于深冷处理24 h左右时低温马氏体相变过程才完成，但延长保温时间对相变不继续产生影响.高速钢淬火态一般只有MC和M6C两种碳化物［12］,由图1所示，碳化物的形态及分析特征可知，大部分碳化物呈块状析出于晶界处，部分位于晶内；深冷处理后大量细小碳化物在晶内均匀析出.这是由于深冷使Fe的晶格常数有缩小的趋势，从而加强了碳原子析出的驱动力.但由于低温下的扩散困难，扩散距离较短，不可能形成较大的碳化物，因此此时析出的碳化物尺寸十分细小，基本呈球状且数量较多.因此随着深冷时间延长，晶内析出的弥散的细小碳化物逐渐增多，晶界处块状碳化物逐渐减少；当深冷至24 h时晶粒最细小，碳化物分布均匀，继续延长保温时间的样品组织无明显变化.2.1.2 深冷工艺对微观组织的影响图2为保温时间24 h时工艺1～5号样品的SEM照片.对比图2(a)和图2(b)可知，经过深冷处理后的样品一次碳化物明显减少，形态由块状变为球形，同时在基体内均匀分布更多细小的二次碳化物在基体内.这是由于淬火后深冷处理导致大量残余奥氏体转变为马氏体，低温马氏体转变过程中伴随着塑性变形，应力诱发碳化物粒子的溶解［13］，导致深冷处理后尺寸较大的一次碳化物减少，形态趋向于球形碳化物.同时马氏体相变导致位错及空位密度增加，过饱和的位错及空位促进碳扩散，位错应力场和间隙碳原子相互作用，碳原子趋于分散在位错中，这个微观转变会导致细小碳化物的析出.淬火样晶粒平均尺寸为8 μm,深冷后晶粒平均尺寸为5 μm，深冷处理晶粒比淬火态晶粒细小.这可能是由于深冷处理后大量残余奥氏体转变为马氏体，晶界表面积增加，晶粒度增大，使深冷处理可以细化晶粒尺寸.其次，可能由于深冷处理的冷却过程中微观组织收缩，碳化物的热膨胀系数明显低于铁素体和奥氏体，内部微观应力增加，晶粒内产生一些微裂纹(如图2(b)所示)，使晶粒尺寸减小.对比图2(c)~图2(e)可知，回火对深冷处理组织的影响不明显，在晶界处仍有大块未溶的一次碳化物在晶界处，碳化物形态和分布无明显变化.这是由于回火后残余奥氏体已经转变为马氏体，微观应力已经释放，此时进行深冷处理对碳化物析出影响作用不大.深冷处理后再回火，晶内有许多细小的碳化物析出，晶界碳化物形态由块状趋向于球状.这是由于淬火后直接浸入液氮中深冷处理，在快速冷却的过程中造成大量的残余奥氏体转变为马氏体，在-196 ℃的温度下碳原子无法移动，导致更多的碳原子被困在淬火及深冷状态的马氏体中，造成原子排布相当大程度的紊乱，有利于回火时微观应力的释放和微细碳化物的大量析出.另一方面由于深冷处理时发生的马氏体相变导致位错及空位密度的增加，这些高密度的位错及过饱和的空位会促进碳原子的扩散，在随后的回火过程中碳化物大量析出，因此深冷处理应放在淬火和回火之间.(a)淬火原样(b)淬火+深冷24 h(c)淬火+回火(d)淬火+ 深冷24 h+回火 (e)淬火+回火+深冷24 h图2 不同深冷工艺的SEM照片Fig.2 The SEM of different deep cryogenic treatment processes图3为经过不同深冷工艺处理的样品中马氏体的SEM照片.由图可见，回火后进行深冷处理，马氏体的形态基本维持原状，仍为细针状马氏体，相邻的马氏体位向不平行，呈一定交角排列.深冷处理后再回火，马氏体形态明显不同于针状马氏体，马氏体形态细长，且马氏体形态和位向都不明显.这表明，淬火后直接进行深冷处理时，马氏体长大的方式明显不同于常规热处理；回火后再进行深冷处理对马氏体长大方式没有造成影响，其形态没有明显变化.因此，在回火前进行深冷处理对组织形态影响最大.(a)淬火+回火 (b)淬火+深冷24 h+回火(c)淬火+回火+深冷24 h图3 不同深冷工艺马氏体的SEM照片Fig.3 SEM of the Martensite in different deep cryogenic treatmentprocesses2.2 深冷处理对显微硬度的影响2.2.1 深冷保温时间对显微硬度的影响图4给出了淬火原态及淬火后深冷处理不同时间的样品硬度.图4 高速钢M42不同深冷处理时间的硬度分布Fig.4 Hardness of M42 HSS in different holding timeof deep cryogenic treatment由图4可知，高速钢M42未经过深冷处理时硬度值仅为922.1 HV，随后进行深冷处理，硬度值显著增加，6 h以后硬度增加趋于平缓，24 h时达到最高值1 032.8 HV，硬度值提高了12%.深冷处理后显微硬度的提高是由于深冷处理促使晶粒细化，碳化物形态细小、分布均匀以及发生马氏体相变并且细密化.深冷处理24 h时硬度值最高，保温时间继续延长对组织基本没有影响.2.2.2 深冷工艺对显微硬度的影响图5给出了深冷处理工艺对M42钢硬度的影响.图5 高速钢M42不同深冷工艺的硬度分布Fig.5 The Hardness distribution of M42 HSS in differentdeep cryogenic treatment processes由图5可知，深冷处理后进行520 ℃回火时的硬度值明显低于520 ℃回火后再进行深冷处理时的硬度值.深冷处理后进行回火，随着深冷时间的延长，硬度值降低，在24 h时硬度值最低，仅为874.1 HV；然而回火处理后进行深冷处理，随着深冷时间延长硬度值增高，在24 h时硬度值达到最高，为983.8HV.这主要是因为深冷处理过程中快速低温冷却造成了微观组织相当大程度的紊乱，有利于随后的回火时微应力的释放，所以深冷处理后再按照原回火工艺进行处理，则造成了过回火现象，硬度值大幅度降低.回火后再进行深冷处理，试样中的残余奥氏体已基本完全转变为马氏体，此时进行深冷处理不会产生大量的高密度位错的马氏体，马氏体主要以回火马氏体形式存在，组织无明显变化，从而对硬度值造成显著影响.2.3 深冷处理对回火二次硬化的影响图6给出了深冷处理工艺对回火二次硬化的影响.图6 高速钢M42回火硬度分布Fig.6 The Hardness distribution of tempered M42 HSS由图可见，在500 ℃回火温度以下时，经过深冷处理的样品显微硬度明显高于未经深冷处理的样品，这主要是由于深冷处理造成大量的残余奥氏体转变为马氏体.经过深冷处理的样品和淬火样品都会产生回火的二次硬化效果，但未经过深冷处理的样品二次硬化峰处的温度为525 ℃，此处硬度值为950.8 HV，而经过深冷处理的样品回火二次硬化峰处温度降低至450 ℃，此处硬度值为998.2 HV.回火二次硬化是由于淬火马氏体分解析出细小、弥散的碳化物，常规热处理后在二次硬化峰析出的碳化物类型是M2C和MC，然而有些研究者［13］则认为经过深冷处理的样品在回火二次硬化峰处还会弥散析出非常细小的M7C3型碳化物.由此可知经过深冷处理的样品会析出数量愈多，愈弥散、细小的碳化物，则二次硬化能力愈强，二次硬化峰硬度值愈高.经过深冷处理的二次硬化峰值温度由525 ℃降低至450 ℃，这主要是由于经过深冷处理后大量残余奥氏体已经转变为淬火马氏体，马氏体畸变程度大，伴随着低温马氏体塑性变形时位错的产生和移动捕获不可移动的碳原子，促进了随后回火处理过程中马氏体的分解和碳化物的析出，则经过深冷处理后再按照原回火温度进行处理，会造成组织过回火，反而降低了硬度值，故经过深冷处理后二次硬化峰处的温度降低.3 结论对高速钢M42进行不同保温时间的深冷处理，再进行不同深冷工艺处理以及回火处理，对比分析高速钢M42的组织及硬度，得到如下结论：1）随着深冷保温时间延长，晶内析出的弥散细小碳化物逐渐增多，晶界处块状碳化物逐渐减少；当深冷至24 h时晶粒最细小，碳化物分布均匀，硬度值较淬火态提高了12%，深冷24 h以后继续延长保温时间组织及硬度值无明显变化.2）回火前深冷处理对碳化物析出及马氏体长大方式影响大，而回火后深冷处理对高速钢M42的组织及硬度影响不大.3）经过深冷处理后进行520 ℃回火硬度值明显低于520 ℃回火后再进行深冷处理.深冷处理将回火二次硬化峰值温度由525 ℃降低至450 ℃，二次硬化硬度值为998.2HV，提高了5.0%.参考文献［1］邓玉昆, 陈景榕, 王世章. 高速工具钢［M］. 北京:冶金工业出版社, 2002：224-227.DENG Yu kun, CHEN Jin rong, WANG Shi zhang. High speed tool steel［M］. BeiJing：Metallurgical Industry Press, 2002：224-227.(In Chinese)［2］白新歌，刘长君，闫升，等. 淬火晶粒度和回火碳化物对M42高速钢切削性能的影响［J］. 热处理, 2009, 24(2): 22-26.BAI Xin ge,LIU Chang jun, YAN Sheng, et al. Effect of quenched grain size and tempered carbide on wearability of M42 Highspeed steel［J］. Heat Treatment, 2009,24(2):22-26.(In Chinese)［3］ LI Shao hong,MIN Na,DENGLi hui,et al. Influence of deep cryogenic treatment on internal friction behavior in the process of tempering［J］. Materials Science and Engineering，2011(528):1247-1250.［4］ XU N,CAVALLARO G P,GERSON A R . Synchrotron microdiffraction analysis of the microstructure of cryogenicallytreated high performance tool steels prior to and after tempering［J］.Materials Science and Engineering A，2010, 527: 6822-6830.［5］林晓娉, 董允, 王亚红. 高速钢深冷处理及其机理研究［J］. 金属热处理学报，1998, 19(2)：21-25.LIN Xiao ping, DONG Yun, WANG Ya hong. Study of the mechanism and deep cryogenic treatment on high speed steel［J］. HeatTreatment of Metals journal , 1998, 19(2): 21-25.(In Chinese)。
高速钢
高速工具钢1、高速钢的化学成分特点、分类及表示方法1）高速钢的化学成分特点高速钢属于高碳、高合金、莱氏体钢碳：0.7-1.4%合金元素总量：12%-30%莱氏体钢：铸态组织中出现莱氏体2)高速钢分类按使用性能分类普通高速钢： W9、M2 高性能高速钢： M42 、 M2Al按所含主要合金元素分类钨系高速钢：含钨大于9-10%，不含钼或不超过1%钼 W18Cr4V(T1)钼系高速钢：含钼高于8%，不含钨或不超过2%钨 W2Mo9Cr4V2钨钼系高速钢：介于上述两者之间 W6MO5Cr4V23）高速钢表示方法W9: W9Mo3Cr4V 9-3-4-1 W18: W18Cr4V 18-4-1 M2:W6Mo5Cr4V2 6-5-4-2注意：数字和元素符号同大小2、高速钢中合金元素的作用见课本3、高速钢的铸态室温组织高速钢的铸态组织常常由鱼骨状莱氏体(Ld)、中心黑色的共析体、白亮的马氏体和残余奥氏体组成4、高速钢中的碳化物高速钢中的碳化物种类多，形态各异。
碳化物按实际生成情况分为一次碳化物（直接由液相析出）和二次碳化物（从固体基体中析出）根据合金元素和碳原子的不同百分比，高速钢中存在的碳化物主要为：M6C、MC、M23C6、M2C、M3C等M6C型碳化物：典型的M6C型碳化物是Fe4W2C。
其中Fe和W可以相互置换，形成Fe3W3C或Fe2W4C。
钢中含有的Cr、Mo、V可溶解在M6C中，Mo、V可置换W；Cr可置换Fe、W，这就使M6C稳定性不同。
如Cr溶入M6C中，使M6C稳定性下降。
M6C的硬度为73.5HRC-77HRC 在扫描电镜下观察，呈白亮色。
存在于铸态、退火态、淬火态和回火态中M23C6型碳化物：典型碳化物是Cr23C6 主要合金元素为Cr和Fe，铁含量可以很高，甚至超过Cr 可溶入一定量的W、Mo和极少的V 其稳定性较差，淬火加热时，全部溶于奥氏体中增加钢的淬透性，存在于退火态中。
第一章车削的基本知识
第1-2章
第四节
常用车刀材料
① 钨系高速钢［W18Cr4V(18-4-1)、W14Cr4VMnRE］：其优点 是综合性能较好，热处理工艺性能和可磨削性能较好，可制造各 种形状复杂的刀具。其缺点是碳化物分布不均匀，抗弯强度和冲
击韧度差。此外由于钨的价格较高，国内外已逐渐减少使用。 ② 钨钼系高速钢［W6Mo5Cr4V2(6-5-4-2)、W9Mo3Cr4V(9-3-41)］：W6Mo5Cr4V2是以Mo代W发展起来的一种高速钢，其切 削性能大致与W18Cr4V相同。由于钢中合金元素含量较少，碳化 物数量相应减少，而且颗粒细小、分布均匀，抗弯强度、塑性、 韧性和耐磨性略有提高，特别是热塑性非常好。它主要用于热轧 刀具，如扭制麻花钻等。主要缺点是淬火温度范围狭窄，脱碳、 过热敏感性较大，可磨削性略低于W18Cr4V。
(2)进给运动 使工件上多余材料不断地被切除的运动称为进给运
动。 1)纵向进给运动：车外圆或车内孔时，车刀的运动方向与主轴轴 线平行，称为纵向进给运动。 2)横向进给运动：车端面、切断、车槽时，车刀的运动方向与主 轴轴线垂直，称为横向进给运动。 2.车削时工件上形成的表面
第1-2章
第二节
车削和切削用量
车工工艺学
第一章
车削的基本知识
1.掌握常用车床各主要组成部分的名称、作用及传 动关系 2.掌握车削的基本概念。 3.掌握确定车刀几何角度的三个辅助坐标平面，掌 握常用车刀几何角度的名称和作用。 4.了解常用车刀的材料及特点。 5.懂得切削液的作用、种类及选择。
第一章
车削的基本知识
一、常用卧式车床的组成
第1-2章
第四节
常用车刀材料
W9Mo3Cr4V高速钢是根据我国资源研制的牌号，其抗弯性能与 韧性均比W6Mo5Cr4V2好，高温热塑性好，而且淬火过热、脱碳
高速钢
— — — — — —
• •— 表 面 处 理 热 轧 棒 材 下 料
高速钢的回火
锻 • 高速钢通常在二次硬化峰值温度或稍高一些的温度 造 （550℃～570℃）回火三次。在此温度范围内回火时， W、Mo及V的碳化物从马氏体中析出，弥散分布，使钢的 退 硬度明显上升；同时残余奥氏体转变为马氏体，也使硬度 火 提高，由此造成二次硬化现象，保证了钢的硬度和热硬性。机 加 • 进行多次回火，是为了逐步减少残余奥氏体量。 工 W18Cr4V钢淬火后约有30%残余奥氏体，经一次回火后 约剩15%～18%，二次回火降到3%～5%，第三次回火后 淬 火 仅剩1%～2%。 高速钢回火后的组织为回火马氏体、细粒状碳化物及 回 火 少量残余奥氏体。 精 • 加 工
高速钢牌号、成分、热处理工艺
六、齿轮滚刀工艺路线
1. 性能要求、材料及工艺
• (1) 用途、性能要求 • 生产齿轮的常用刃具, 用于加工外啮合的 直齿和斜齿渐开线园柱齿轮。要求硬、耐 磨性高。其形状复杂, 精度要求高。
• •— 热 轧 棒 材 下 料 锻 造 — 退 火 机 加 工 淬 火 回 火 — 精 加 工
四、成分特点
• 1.高碳 • 碳质量分数在0.70%以上，最高可达1.5%左右，它一方面 要保证能与W（钨）、Cr（铬）、V(钒)等形成足够数量 的碳化物； 另一方面还要有一定数量的碳溶于奥氏体中，以保证马氏 体的高硬度。 • 2.加入Cr、W、Mo、V等合金元素 • @ 加入Cr提高淬透性，几乎所有高速钢的铬含量均为 4%。铬的碳化物（Cr23C6）在淬火加热时差不多全部溶 于奥氏体中，增加过冷奥氏体的稳定性，大大提高钢的淬 透性。铬还能提高钢的抗氧化、脱碳的能力。
齿轮滚刀工艺路线
1. 性能要求、材料及工艺
各牌号钢的主要性能和用途
1）.各牌号钢的主要性能和用途一、各牌号碳素结构钢的主要用途:1.牌号Q195，含碳量低，强度不高，塑性、韧性、加工性能和焊接性能好。
用于轧制薄板和盘条。
冷、热轧薄钢板及以其为原板制成的镀锌、镀锡及塑料复合薄钢板大量用用屋面板、装饰板、通用除尘管道、包装容器、铁桶、仪表壳、开关箱、防护罩、火车车厢等。
盘条则多冷拔成低碳钢丝或经镀锌制成镀锌低碳钢丝，用于捆绑、张拉固定或用作钢丝网、铆钉等。
2.牌号Q215，强度稍高于Q195钢，用途与Q195大体相同。
此外，还大量用作焊接钢管、镀锌焊管、炉撑、地脚螺钉、螺栓、圆钉、木螺钉、冲制铁铰链等五金零件。
3.牌号Q235，含碳适中，综合性能较好，强度、塑性和焊接等性能得到较好配合，用途最广泛。
常轧制成盘条或圆钢、方钢、扁钢、角钢、工字钢、槽钢、窗框钢等型钢，中厚钢板。
大量用用建筑及工程结构。
用以制作钢筋或建造厂房房架、高压输电铁塔、桥梁、车辆、锅炉、容器、船舶等，也大量用作对性能要求不太高的机械零件。
C、D级钢还可作某些专业用钢使用。
4.牌号Q255，性能与Q235差不多，强度稍有提高，塑性有所降低。
应用不如Q235广泛，主要用作铆接与检接结构。
5.牌号Q275，强度、硬度较高，耐磨性较好。
用于制造轴类、农业机具、耐磨零件、钢轨接头夹板、垫板、车轮、轧辊等。
二、各牌号低合金高强度结构钢的主要用途：低合金高强度结构钢旧标准称低合金结构钢，又叫普通低合金结构钢。
1.牌号Q295钢，钢中只含有极少量的合金元素，强度不高，但有良好的塑性、冷弯、焊接及耐蚀性能。
主要用于建筑结构，工业厂房，低压锅炉，低、中压化工容器，油罐，管道，起重机，拖拉机，车辆及对强度要求不高的一般工程结构。
2.牌号Q345、Q390钢，综合力学性能好，焊接性能、冷热加工性能和耐蚀性能均好，C、 D、E级钢具有良好的低温韧性。
主要用于船舶，锅炉，压力容器，石油储罐，桥梁，电站设备，起重运输机械及其他较高载荷的焊接结构件。
高速钢简介
• • •
化学元素的作用：
C：
■机制：形成K，固溶强化。 碳对高速钢的硬度影响很大，是主要的强化元素； C%提高，淬火回火后HRC和热硬性提高。 ■不利因素： 含碳量的增高使钢中碳化物总量↑，碳化物不均匀 性加重 →→锻轧 淬火后残余奥氏体量↑ →→多次回火 固相线温度↓，使淬火温度↓ 对于钨系高速钢， C%↑使钢的抗弯强度和韧性↓， 对钨钼系影响不大
应用
W18Cr4V：
具有良好的热硬性； 在600℃时，仍具有较高的硬度和较好的切削性， 被磨削加工性能好，淬火过热敏感性小，比合金工具 钢的耐热性能高。 但由于其碳化物较粗大，强度和韧性随材料的尺寸增 大而下降。 适用于制造一般刀具（如车刀、铣刀、齿轮刀具）， 还可以制造高温下工作的轴承、弹簧等耐磨、耐高温的零 件），不适合制造薄刃或较大的刀具。
V：
存在形式：主要以VC存在，也溶于其他类型碳化物中 作用：主要提高钢的耐磨性和对提高钢的热硬性起重要作
用；
VC部分溶于A中，淬火后M抗回火稳定性↑； 回火时析出VC产生二次硬化。
Co：
作用：主要提高钢的热硬性；
提高马氏体的回火稳定性； 钴在钢中为非碳化物形成元素，淬火加热时溶于A， 淬火后溶于M中，减慢合金K的析出与聚集长大，加强二次 硬化效果（提高晶界开始熔化温度）。
■淬火后获得了高合金的马氏体，具有高的抗回火稳 定性，在高温回火时析出弥散的合金碳化物产生二次硬化， 使钢具有高的硬度和热硬性。
图3为W18Cr4V钢的典型热处理淬火与回火工艺
M23C6 900℃开始溶解， 1090℃全部溶解； M6C 1037℃开始溶解， 1250℃以上溶解量逐惭减小； MC 1100℃开始溶解，溶 解速度比M6C缓慢。 1280℃时，奥氏体中：C 0.5%，W7-8%，Cr4%， V0.6-0.8%；剩余K总量为910%：其中，M6C 7.5%9.0%， MC 1.0-1.5%
普通高速钢的常用牌号
普通高速钢的常用牌号（最新版）目录1.普通高速钢的概述2.普通高速钢的常用牌号3.普通高速钢的应用领域4.普通高速钢的性能特点5.普通高速钢的热处理工艺正文一、普通高速钢的概述普通高速钢是一种含多量碳 (c)、钨 (w)、钼 (mo)、铬 (cr)、钒 (v) 等元素的高合金钢，具有高热硬性和耐磨性。
在切削速度高达 600 米以上时，其硬度仍无明显下降，因此得名高速钢。
普通高速钢主要用于制造形状复杂、磨削困难的刀具，具有较强的通用性能。
二、普通高速钢的常用牌号常用的普通高速钢牌号有以下几种：1.W18Cr4V（W18）：综合性能好、通用性强、可磨削性强，主要用于制造轻合金、碳素钢、合金钢、普通铸铁的精加工和复杂刀具，如螺纹车刀、钻头、铰刀、丝锥、铣刀、齿轮刀具、拉刀等。
2.W6Mo5Cr4V2（M2）：强度和韧性略高于 W18Cr4V，主要用于制造要求热塑性好的刀具和受大冲击载荷的刀具。
3.W14Cr4VMnXt：切削性能与 W18Cr4V 相当，热塑性好，适用于制造热轧刀具。
三、普通高速钢的应用领域普通高速钢广泛应用于切削、钻孔、铣削等机械加工领域，尤其是用于制造各种刀具。
由于其高热硬性和耐磨性，使其在高速切削过程中具有较高的使用寿命和切削效率。
四、普通高速钢的性能特点普通高速钢具有以下性能特点：1.高硬度：在高温下具有高硬度，耐磨性好。
2.高热硬性：在切削过程中，随着温度的升高，硬度不下降，保证刀具的切削性能。
3.韧性好：具有良好的韧性，能够抵御疲劳破坏和断裂。
4.强度高：具有较高的强度，能够满足各种切削加工的需要。
五、普通高速钢的热处理工艺普通高速钢的热处理工艺主要包括球化退火、淬火和回火等步骤。
球化退火是为了使钢中的碳化物球粒化，提高钢的韧性；淬火是为了提高钢的硬度；回火是为了消除淬火产生的内应力，稳定钢的尺寸和性能。
(续01)金属切削刀具的基本知识
1)刀具工作参考系的建立
刀具在工作参考系 中确定的角度称为 刀具工作角度。 研究刀具工作 角度的变化趋势， 对刀具的设计、改 进、革新有重要的 指导意义。
与静态系统中正交平面参考系建立的定义和程序相 似，不同点就在于它以合成切削运动 υ e 或刀具安装位 置条件来确定工作参考系的基面pre。 由于工作基面的变化，将带来工作切削平面 pse 的 变化，从而导致工作前角γ oe、工作后角α oe 的变化。
在高温时能产生氧化 膜，与铁基材料摩擦 系数较小，抗粘结性 能好，并能有效降低 切削温度。
（3）TiC—TiN复合涂层
（4）TiC-Al203复合涂层
第一层涂TiC，与刀 具基体粘牢不易脱 落。第二层涂TiN, 减少表面层与工件 间的摩擦。 第一层涂TiC, 与刀具 基体粘牢不易脱落。第 二层涂Al203可使刀具表 面具有良好的化学稳定 性和抗氧化性能。
1．高速钢
•它是一种加入较多钨、钼、铬、钒等合金元素的高
合金钢。 •热处理后硬度可达62～66HRC, 抗弯强度约3.3GPa， 有较高的热稳定性 、耐磨性 、耐热性。切削温度 在500～650°C时仍能进行切削。 •由于热处理变形小、能锻易磨，所以特别适合于制 造结构和刃型复杂的刀具，如成形车刀、铣刀、钻 头、切齿刀、螺纹刀具和拉刀等。
刀具工作参考系
(1)工作基面pre (2)工作切削平面pse
通过切削刃上的考 查点，垂直于合成 切削运动速度方向 的平面。
通过切削刃上的 考查点，与切削 刃相切且垂直于 工作基面的平面。
(3)工作正交平面poe
通过切削刃上的考查点， 同时垂直于工作基面、工 作切削平面的平面。
2．刀具ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ作角度的分析
各种钢材的性能和用途!
各种钢材的性能和用途！一、各牌号碳素结构钢的主要用途:1.牌号Q195，含碳量低，强度不高，塑性、韧性、加工性能和焊接性能好。
用于轧制薄板和盘条。
冷、热轧薄钢板及以其为原板制成的包装容器、铁桶、仪表壳、开关箱、防护罩、火车车厢等。
盘条则多冷拔成低碳钢丝或经镀锌制成镀锌低碳钢丝，用于捆绑、张拉固定或用作钢丝网、铆钉等。
2.牌号Q215，强度稍高于Q195钢，用途与Q195大体相同。
此外，还大量用作焊接钢管、镀锌焊管、炉撑、地脚螺钉、螺栓、圆钉、木螺钉、冲制铁铰链等五金零件。
3.牌号Q235，含碳适中，综合性能较好，强度、塑性和焊接等性能得到较好配合，用途最广泛。
常轧制成盘条或圆钢、方钢、扁钢、角钢、工字钢、槽钢、窗框钢等型钢，中厚钢板。
大量用用建筑及工程结构。
用以制作钢筋或建造厂房房架、高压输电铁塔、桥梁、车辆、锅炉、容器、船舶等，也大量用作对性能要求不太高的机械零件。
C、D级钢还可作某些专业用钢使用。
4.牌号Q255，性能与Q235差不多，强度稍有提高，塑性有所降低。
应用不如Q235广泛，主要用作铆接与检接结构。
5.牌号Q275，强度、硬度较高，耐磨性较好。
用于制造轴类、农业机具、耐磨零件、钢轨接头夹板、垫板、车轮、轧辊等。
(二)各牌号低合金高强度结构钢的主要用途低合金高强度结构钢旧标准称低合金结构钢，又叫普通低合金结构钢。
1.牌号Q295钢，钢中只含有极少量的合金元素，强度不高，但有良好的塑性、冷弯、焊接及耐蚀性能。
主要用于建筑结构，工业厂房，低压锅炉，低、中压化工容器，油罐，管道，起重机，拖拉机，车辆及对强度要求不高的一般工程结构。
2.牌号Q345、Q390钢，综合力学性能好，焊接性能、冷热加工性能和耐蚀性能均好，C、D、E级钢具有良好的低温韧性。
主要用于船舶，锅炉，压力容器，石油储罐，桥梁，电站设备，起重运输机械及其他较高载荷的焊接结构件。
3.牌号Q420钢，强度高，特别是在正火或正火加回火状态有较高的综合力学性能。
高速钢4341？
高速钢4341？
4341和4241都是高速钢是钨VS钼：W6Mo5Cr4V2。
这种牌号的钢中是用Mo代替了一部分W，Mo:W=1：1.45.Mo在合金的作用和钨相似，但是原子量比钨小50%，密度小于钨系高速钢。
钨钼系高速钢的综合性能和钨系相近，淬火硬度在63-65HRC，广泛应用于钻头等刀具。
頭條萊垍
点即为百分点，也就是钨钼铬钒等特殊元素在高速钢中的百分含量，比如4241，即铬4钼2钨4钒1，含量是一个近似数。
萊垍頭條扩展资料：條萊垍頭
高速钢的相关要求规定：條萊垍頭
1、高速钢的工艺性能好，强度和韧性配合好，主要用来制造复杂的薄刃和耐冲击的金属切削刀具，也可制造高温轴承和冷挤压模具等。
除用熔炼方法生产的高速钢外，20世纪60年代以后又出现了粉末冶金高速钢，优点是避免了熔炼法生产所造成的碳化物偏析引起机械性能降低和热处理变形。
萊垍頭條
2、W18Cr4V高速钢的热塑性不好，由于麻花钻热轧工艺的需要，后来研制成功了W6Mo5Cr4V2高速钢，此外，还有W9Mo3Cr4V。
这三种高速钢的切削性能和力学性能近似，称为通用型。
頭條萊垍
3、高速钢的热处理工艺较为复杂，必须经过淬火、回火等一系列过程。
淬火时由于它的导热性差一般分两阶段进行。
先在800～850℃预热(以免引起大的热应力)，然后迅速加热到淬火垍頭條萊。