一、HS6 - 5 - 2 - 5S高速钢的特性
(一)高硬度
原理
HS6 - 5 - 2 - 5S高速钢含有多种合金元素,如钨(W)、钼(Mo)、铬(Cr)、钒(V)等。这些合金元素在钢中形成了各种碳化物,如WC、MoC、VC等。这些碳化物硬度极高,弥散分布在钢的基体中,使得钢的整体硬度得到显著提高。
例如,在淬火和回火处理后,HS6 - 5 - 2 - 5S高速钢的硬度可以达到HRC63 - 66,这一硬度水平能够抵抗很高的压力而不易产生变形。
德国HS6-5-2-5S粉末高速钢为钴钨钼高速钢,提高了红硬性及高温硬度,改善了耐磨性,有较好的切削性,但强度和冲击韧性较低,易于氧化脱碳,用作齿轮刀具、铣削工具以及冲头、刀头等工具,供切削硬质材料用。
执行标准:DIN EN4957-2000
HS6-5-2-5S化学成分:
碳C:0.88~0.96
硅Si:≤0.45
锰Mn:≤0.40
硫S:≤0.030
磷P:≤0.030
铬Cr:3.80~4.50
钼Mo:4.70~5.20
钨W:6.00~6.70
钒V:1.70~2.00
钴Co:4.50~5.00
HS6-5-2-5S交货硬度:(退火)≤269HB。热处理及淬回火硬度:64HRC
与其他材料对比
相比于普通碳素钢,其硬度要高出很多。普通碳素钢的硬度一般在HRC10 - 20之间,在承受较大切削力或者磨损时,容易发生变形和磨损,而HS6 - 5 - 2 - 5S高速钢则能够保持良好的形状稳定性。
(二)高耐磨性
磨损机制与应对
在切削或者摩擦过程中,材料的磨损主要有磨粒磨损、粘着磨损和疲劳磨损等形式。HS6 - 5 - 2 - 5S高速钢中的硬碳化物颗粒可以有效地抵抗磨粒磨损,当有硬颗粒进入摩擦面时,这些硬碳化物能够像“盾牌”一样保护基体不被刮擦。
例如,在金属切削加工中,刀具需要不断地切削金属材料,被切削下来的金属屑就像磨粒一样会对刀具产生磨损。HS6 - 5 - 2 - 5S高速钢刀具能够在较长时间内保持刃口的锋利度,减少刀具的更换频率。
耐磨性的量化体现
通过磨损试验可以发现,在相同的切削条件下,HS6 - 5 - 2 - 5S高速钢刀具的磨损量要比普通高速钢刀具小很多。例如,在切削硬度为HRC30的钢材时,普通高速钢刀具在切削100米长度的工件后,刃口磨损可能达到0.2mm,而HS6 - 5 - 2 - 5S高速钢刀具在同样切削长度下,刃口磨损可能只有0.05mm。
(三)高热硬性
热硬性原理
热硬性是指材料在高温下保持高硬度的能力。HS6 - 5 - 2 - 5S高速钢中的合金元素能够提高钢的再结晶温度,并且在高温下,合金碳化物不易分解和聚集长大。
例如,在切削加工中,切削区域的温度会急剧升高。当温度升高到500 - 600°C时,普通高速钢的硬度会显著下降,而HS6 - 5 - 2 - 5S高速钢仍然能够保持较高的硬度(HRC55 - 60),从而能够继续有效地进行切削加工。
在高温加工中的优势
在高速切削或者重切削等加工工艺中,会产生大量的切削热。HS6 - 5 - 2 - 5S高速钢的高热硬性使得它能够在高温环境下长时间工作而不会因为硬度下降而导致刀具失效。这对于提高加工效率、保证加工精度非常重要。
二、HS6 - 5 - 2 - 5S高速钢的用途
(一)刀具制造
切削刀具
可用于制造各种切削刀具,如车刀、铣刀、钻头等。在金属切削加工中,这些刀具需要具备高硬度、高耐磨性和高热硬性等性能。
例如,在汽车制造行业,对发动机缸体、曲轴等零部件进行加工时,需要使用HS6 - 5 - 2 - 5S高速钢制造的铣刀和钻头。由于这些零部件的材料硬度较高,加工精度要求严格,HS6 - 5 - 2 - 5S高速钢刀具能够满足高效、高精度的加工需求。
拉刀和铰刀
拉刀用于加工各种形状的内孔表面,铰刀用于提高孔的加工精度。HS6 - 5 - 2 - 5S高速钢制造的拉刀和铰刀能够保证加工出的内孔表面质量高、尺寸精度好。
例如,在航空航天零件的制造中,对于一些精密的连接孔,使用HS6 - 5 - 2 - 5S高速钢制造的铰刀能够将孔的尺寸精度控制在±0.01mm以内。
(二)模具制造
冷作模具
在冷作模具方面,如冷冲模、冷镦模等。这些模具在工作过程中需要承受较大的冲击载荷和摩擦。HS6 - 5 - 2 - 5S高速钢的高硬度和高耐磨性能够保证模具的使用寿命。
例如,在生产精密电子零件的冷冲模中,使用HS6 - 5 - 2 - 5S高速钢制造的模具,相比于普通模具钢制造的模具,其使用寿命可以提高3 - 5倍。
热作模具(部分情况)
虽然HS6 - 5 - 2 - 5S高速钢主要是用于冷作模具,但在一些热作模具的特殊部位,如热作模具的镶块等,也可以使用。这些部位需要在较高温度下保持一定的硬度和耐磨性,HS6 - 5 - 2 - 5S高速钢能够满足要求。
例如,在压铸模具中,对于一些容易磨损的镶块部位,使用HS6 - 5 - 2 - 5S高速钢制造,可以提高模具的整体使用寿命,减少维修和更换的频率。
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