高速工具钢国家标准的变化_王开远

4
W6Mo6Cr4V2
1. 00- 1. 10 0. 40
0. 45
0. 030
wenku.baidu.com
0. 030 3. 80- 4. 50 2. 30- 2. 60 5. 90- 6. 70 5. 50- 6. 50
5
W6Mo5Cr4V4
1. 25- 1. 40 0. 40
0. 45
0. 030
0. 030 3. 80- 4. 50 3. 70- 4. 20 5. 20- 6. 00 4. 20- 5. 00
硬度 HRC 不小于
63 63 63 64 64 65 66
宏观组织 钢的宏观组织包括低倍组织和断口两项。本次 修订, 对低倍组织规定有修改。 一、按电炉炼钢和电渣炼钢两种情况分别规定 低倍组织。 二、增加了截面尺寸大于 120mm 钢材的低倍组 织限制( 见表 5) , 而对截面尺寸小 于或等于 120mm 的钢材所对应的低倍组织规定没有变化, 仍为不大 于1 级。
收稿日期: 2010 年 3 月
以前, 高速钢的分类没有统一标准, 比较混乱。 为规范钢材的分类, 便于对不同类别高速钢的管理, 新增了钢材分类一章。高速工具钢按化学成分, 分 为钨系高速工具钢和钨钼系高速工具钢两种基本系 列。 新 标 准 给 出 的 9 个 牌 号 中, W18Cr4V、 W12Cr4V5Co5 钢是钨系高速工具钢, 其余牌号全部 为钨钼系 高速工具钢。典型牌号 W18Cr4V 钢热处 理硬度可达 63- 66HRC, 抗弯强度可达 3500MPa, 耐 磨性好。W6Mo5Cr4V2 钢是钨钼系高速工具钢的典 型牌号, 也是目前国内使用比例较高的高速工具钢 之一。按性能分类, 可分为低合金高速工具钢、普通 高速工具钢、高性能高速工具钢。高性能高速工具 钢具有更好的硬度和热硬性, 是通过改变高速钢化 学成分、提高性能而发展起来的新品种, 切削温度达 650 时, 硬度仍可保持在 60HRC 以上, 耐用性是普 通高速钢的 1. 5- 3 倍。
交货硬度 ( 退火态) HBW 不大于
255 255 255 262 269 285 285
表 4 新增牌号的热处理制度及硬度 试样热处理制度及淬回火硬度
预热温度( )
淬火温度( )
盐浴炉
箱式炉
淬火 介质
1180- 1120 1180- 1120
1170- 1190 1170- 1190
800- 900
( 1) 标准适用范围扩大 1988 年版标准只适用于高速钢棒材, 而 2008 年 新版标准, 不仅适用于圆钢、方钢、扁钢、六角钢等棒 材, 还适用于盘条。标准所适用的钢材截面尺寸也 由原来的不大于 120mm 修改 为不大于 250mm。因 此, 新标准的适用范围, 不论是在所适用的钢种上还 是所适用的钢材截面尺寸上都比旧标准大。 ( 2) 修改了标准名称 由于本标准的适用范围发生变化, 因此标准名 称由 高速 工具钢 棒技术 条件 修 改为 高速工 具 钢 , 名称更加精练。 ( 3) 增加了订货内容要求 高速工具钢的订货内容包括: 标准编号、产品名 称、牌号、截面形状、尺寸与外形、重量或数量、交货 状态、特殊要求等。 ( 4) 增加了对高速钢的分类
0. 83- 0. 93 0. 20- 0. 40 0. 70- 1. 00 0. 030
0. 030 3. 80- 4. 40 1. 20- 1. 80 3. 50- 4. 50 2. 50- 3. 50
3
W2M o8Cr4V
0. 77- 0. 87 0. 40
0. 70
0. 030
0. 030 3. 50- 4. 50 1. 00- 1. 40 1. 40- 2. 00 8. 00- 9. 00
6 W6Mo5Cr4V2 HS6- 5- 2 16 W6Mo5Cr4V3Co8 HS6- 5- 3- 8
7 CW6Mo5Cr4V2 HS6- 5- 2C 17 W7Mo4Cr4V2Co5
8 W6Mo6Cr4V2 HS6- 6- 2 18 W2Mo9Cr4VCo8 HS2- 9- 1- 8
9 W9Mo3Cr4V
0. 45
0. 030
0. 030 3. 80- 4. 50 3. 00- 3. 50 9. 00- 10. 00 3. 20- 3. 90 9. 50- 10. 50
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工 具技 术
牌号
W3Mo3Cr4V2 W4Mo3Cr4VSi W2M o8Cr4V W6Mo6Cr4V2 W6Mo5Cr4V4 W6Mo5Cr4V 3Co8 W10Mo4Cr4V 3Co10
序号
牌号
表 3 增加的七个高速钢牌号及对应的化学成分
C
Mn
Si
S
P
Cr
V
( %)
W
Mo
Co
1
W3Mo3Cr4V2
0. 95- 1. 03 0. 40
0. 45
0. 030
0. 030 3. 80- 4. 50 2. 20- 2. 50 2. 70- 3. 00 2. 50- 2. 90
2
W4Mo3Cr4VSi
( 5) 尺寸、外形及允许偏差 新标准要求钢材的尺寸、外形及允许偏差应符 合相应标准, 并在合同中注明组别。需要指出的是, 新标准不再单独给出剥皮 钢的尺寸偏差。因为在 GB/ T3207- 2008 银亮钢 标准中已包含了对剥皮钢 尺寸、外形及允许偏差的规定。另外, 由于 GB/ T911 - 2004 热轧工具钢扁钢尺寸、外形、重量及允许偏 差 及 GB/ T16761- 1997 锻 制工具钢扁钢 尺寸、外 形、重量及允许偏差 标准已分别与 GB/ T702- 2008 和 GB/ T908- 2008 合并, 因此, 热轧和锻制工具钢扁 钢的尺寸、外 形及允 许偏差 也分别 按 GB/ T 702 和 GB/ T908 执行。 ( 6) 技术要求
新增的牌号
T 69431
W9Mo 3Cr4V
T 66543
W6Mo 5Cr4V3
化学成分有变化
T 66545
CW6Mo5Cr4V3
化学成分有变化
T 66544
W6Mo 5Cr4V4
新增的牌号
T 66546
W6Mo5Cr4V 2Al 化学成分有变化
T 71245
W12Cr4V5Co5
化学成分有变化
T 76545
硬度 硬度是高速钢的主要力学性能指标。新标准按 牌号对应给出了退火态交货钢材的布氏硬度、试样 的热处理制度及其洛氏硬度。与旧标准相比, 有下 列变化: 一、取消了所有以其他加工方法交货的钢材所 对应的布氏硬度, 只规定退火态一种硬度。 二、修改了个别牌号的硬度值。将 W6Mo5Cr4V3 和 CW6Mo5Cr4V3 两个牌号钢退火态硬度值由原来的 不 大 于 255HB 修 改 为 不 大 于 262HBW; 将 W2Mo9Cr4V2、CW6Mo5Cr4V2 及 W6Mo5Cr4V2Al 三 个 牌号的试样淬火回火硬度不小于 65HRC 修改为不小 于 64HRC; 将 W6Mo5Cr4V2 分箱式炉和盐浴炉分别规 定试样硬度修改为统一规定试样硬度( 不小于 64HRC) 。 三、修改了所有牌号的热处理制度。其中, 各牌 号钢材的预热温度统一规定为 800 - 900 。 四、规定了新增加的 7 个牌号所对应的硬度及 试样热处理制度要求( 见表 4) 。新增 7 个牌号钢的 试样, 不论是盐浴炉加热还是箱式炉加热, 其淬火温 度是相同的。
19 W10Mo4Cr4V3Co10 HS10- 4- 3- 10
10 W6Mo5Cr4V3 HS6- 5- 3
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
表 2 高速工具 钢统一数字代号
统一数字代号
牌号
说明
T 63342
W3Mo 3Cr4V2
2010 年第 44 卷 11
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表 3。
表 1 我国高速工具钢牌号与国际标准牌号对照
序号 GB/ T9943- 2008 ISO4957: 1999 序号 GB/ T9943- 2008 ISO4957: 1999
1 W3Mo3Cr4V2 HS3- 3- 2 11 CW6Mo5Cr4V3 HS6- 5- 3C
2 W4Mo3Cr4VSi
12 W6Mo5Cr4V4 HS6- 5- 4
3
W18Cr4V HS18- 0- 1 13 W6Mo5Cr4V2Al
4 W2Mo8Cr4V HS1- 8- 1 14 W12Cr4V5Co5
5 W2Mo9Cr4V2 HS2- 9- 2 15 W6Mo5Cr4V2Co5 HS6- 5- 2- 5
1180- 1120 1190- 1210
1180- 1120 1190- 1210
油或盐浴
1200- 1220 1200- 1220
1170- 1190 1170- 1190
1220- 1240 1220- 1240
回火温度 ()
540- 560 540- 560 550- 570 550- 570 550- 570 550- 570 550- 570
W6Mo5Cr4V2Co5 化学成分有变化
T 76438
W6Mo5Cr 4V3Co 8
新增的牌号
T 77445
W7Mo4Cr 4V2Co 5
T 72948
W2M o9Cr4VCo8
T 71010
W10Mo4Cr 4V3Co 10
新增的牌号
新标准还修改了钢棒化学成分中钒元素的允许 偏差。当 规定的 钒含 量上 限值小 于或 等于 2 5% 时, 允许偏差为 0 05% ; 当规定的钒含量上限值大 于 2 5% 时, 则其允许偏差为 0 10% 。而旧标准对 钒含量允许偏差则统一规定 0 05% 。可见, 新标 准放宽了钒含量上限值大于 2 5% 的钢棒钒含量的 允许偏差, 其他化学成分 允许偏差规定没 有变化。 另外, 标准还修改了对钨系高速钢中钨钼含量的关 系。对于钼含量超过 0 30% 的钨系高速钢, 新标准 将原来的每超过 1% 的钼代替 2% 的钨修改为每超 过 1% 的钼代替 1 8% 的钨, 即减少钨的代替量。
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工 具技 术
高速工具钢国家标准的变化
王开远
辽宁五一八内燃机配件公司
高速工具钢是高碳合金钢, 主要合金元素有钨、 铬、钼、钴、铝等, 属于莱氏体型钢种。组织中含有的 大量碳化物使高速工具钢具有高红硬性、硬度和耐 磨性。自 1900 年问世以来, 高速钢一直是以制造金 属切削刀具著称。随着科学技术飞速发展, 高速钢 的应用范围不 断扩大。从 60 年 代开始, 日本以 汽 车、自行车工业为中心, 试用高 速钢做模具取 得成 功, 现在生产的高速钢约有 15% 用于制造模具。因 此, 目前高速工具钢不仅用于制造高效率切削刀具, 如铣刀、铰刀、拉刀、插齿刀及钻头等, 而且被用于制 造各种模具。主要是用来制造冷挤压模具及冷墩压 模具等冷作模具, 特别是钨钼系高速钢比钨系高速 钢韧性更加优越, 更适合作为模具钢使用。其中, 钨 系 W18Cr4V 钢和钨钼 系 W6Mo5Cr4V2 两个牌号 是 我国目前使用最广泛的高速钢。新修订发布的 GB/ T9943- 2008 高速工具钢 是 GB/ T 9943- 1988 高速 工具钢棒技术条件 的代替版本, 其所规定的钢材外 形尺寸及允许偏差、技术要求等适用于截面尺寸不 大于 250mm 的热轧、锻制、冷拉等高速钢棒、盘条及 银亮钢棒等。与 1988 年旧版标准相比, 主要有以下 几点变化:
新增的牌号
T 64340
W4Mo 3Cr4VSi
新增的牌号
T 51841
W18Cr4V
化学成分有变化
T 62841
W2Mo 8Cr4V
新增的牌号
T 62942
W2Mo 9Cr4V2
化学成分有变化
T 66541
W6Mo 5Cr4V2
T 66542
CW6Mo5Cr4V2
化学成分有变化
T 66642
W6Mo 6Cr4V2
牌号及化学成分 新标准共规定了 19 个牌号及其化学成分, 并对 应给出了每个牌号的统一数字代号。我国高速工具 钢牌号与国际标准牌号的对照见表 1。 与旧标准相比, 删去了已经淘汰的 W18Cr4VCo5 及 W18Cr4V2Co8 两个牌号、增加了 7 个新牌 号, 并 根据 GB/ T17616 1998 钢铁及合 金牌号统 一代号 体系 增加了钢材统一数字代号, 而与旧标准相同的 12 个牌号中, 有 8 个牌号的化 学成分发生了变化, 如表 2 所示。增加的 7 个牌号及对应的化学成分见
6
W6Mo5Cr4V3Co8 1. 23- 1. 33 0. 40
0. 70
0. 030
0. 030 3. 80- 4. 50 2. 70- 3. 20 5. 90- 6. 70 4. 70- 5. 30 8. 00- 8. 80
7
W10Mo4Cr4V3Co10 1. 20- 1. 35 0. 40