一、S18 - 1 - 2 - 1 - 5高速钢的特性

　　(一)高硬度与耐磨性

　　合金元素的作用

　　S18 - 1 - 2 - 1 - 5高速钢中含有较高比例的钨(W)、钼(Mo)、铬(Cr)和钒(V)等合金元素。钨和钼是提高硬度和耐磨性的关键元素，它们在钢中形成复杂的碳化物，如WC、MoC等。这些碳化物硬度极高，弥散分布在钢的基体中，大大提高了高速钢的硬度。

　　例如，在切削刀具的使用中，刀具刃口需要具备高硬度以抵抗被加工材料的磨损。S18 - 1 - 2 - 1 - 5高速钢制成的刀具在切削硬度较高的金属材料时，其刃口能够长时间保持锋利，减少因磨损而频繁更换刀具的情况。

　　热处理后的硬度提升

　　经过合适的热处理工艺，如淬火和回火处理，S18 - 1 - 2 - 1 - 5高速钢的硬度可以进一步提高。淬火过程中，钢的组织结构发生转变，形成马氏体组织，然后通过回火处理来调整组织应力并提高韧性。经过这样的处理后，其硬度可达到HRC63 - 66左右，这使得它在耐磨性方面表现出色。

　　德国DIN EN ISO 4957标准S18-1-2-1-5钨系含钻高速钢

　　S18-1-2-1-5的红硬性和高温硬度稍高,但韧性低,淬火后,表面硬度可达63~66HRC.用作高速切削刀具,自动化机床的刀具,供切削较高强度材料用。

　　S18-1-2-1-5化学成分：

　　C：0.75-0.83

　　Mn：≤0.40

　　P：≤0.03

　　S：≤0.03

　　Si：≤0.45

　　Cr：3.80-4.50

　　V：0.80-1.20

　　W：17.50-18.50

　　Mo：0.50-0.80

　　Co：4.50-5.50

　　S18-1-2-1-5力学性能：

　　硬度：交货硬度:(退火)≤269HB。试样热处理制度及淬回火硬度:≥63HRC

　　(二)红硬性

　　合金元素对红硬性的贡献

　　红硬性是指材料在高温下保持硬度的能力。S18 - 1 - 2 - 1 - 5高速钢中的钨、钼、钒等元素对红硬性有重要贡献。这些元素在高温下能够阻止晶粒长大，并且它们形成的碳化物在高温下也不易分解，从而保证了高速钢在高温环境下仍能保持较高的硬度。

　　例如，在高速切削加工中，刀具与工件之间的摩擦会产生大量的热，使刀具温度升高。S18 - 1 - 2 - 1 - 5高速钢制成的刀具由于具有良好的红硬性，在切削过程中即使温度升高到500 - 600°C，仍能保持足够的硬度来继续切削，而不会出现软化现象，从而保证了切削的精度和效率。

　　(三)良好的韧性

　　合金配比与韧性的关系

　　铬(Cr)元素在S18 - 1 - 2 - 1 - 5高速钢中除了有助于提高硬度和耐磨性外，还对韧性有一定的改善作用。它可以细化晶粒，减少晶界缺陷，从而提高钢的韧性。同时，经过合理的热处理工艺，如多次回火，可以消除内部应力，进一步提高高速钢的韧性。

　　在一些复杂形状的刀具制造中，如麻花钻，需要刀具材料具有一定的韧性来防止在使用过程中发生折断。S18 - 1 - 2 - 1 - 5高速钢的韧性能够满足这种要求，保证刀具在钻孔等操作中的可靠性。

　　二、S18 - 1 - 2 - 1 - 5高速钢的用途

　　(一)切削刀具

　　车刀

　　在机械加工中，车削是一种常见的加工方式。S18 - 1 - 2 - 1 - 5高速钢制成的车刀可以用于车削各种金属材料，包括硬度较高的合金钢、不锈钢等。由于其高硬度、耐磨性和红硬性，车刀能够在高速切削的情况下保持良好的切削性能，提高加工效率和加工精度。

　　铣刀

　　铣削加工需要刀具能够承受较大的切削力并且保持刃口的锋利。S18 - 1 - 2 - 1 - 5高速钢制作的铣刀适用于铣削各种形状的工件，无论是平面铣削还是轮廓铣削。在铣削硬度较高的工件时，其高硬度和耐磨性能够保证铣刀的使用寿命，减少刀具的更换频率。

　　钻头

　　钻孔操作要求钻头具有高硬度、良好的韧性和耐磨性。S18 - 1 - 2 - 1 - 5高速钢制成的钻头能够在钻削不同材料的工件时，如金属板材、轴类零件等，保持钻头的稳定性和刃口的锋利度，防止钻头折断并且提高钻孔的质量。

　　(二)模具制造

　　冷作模具

　　在冷冲压、冷挤压等冷作模具应用中，S18 - 1 - 2 - 1 - 5高速钢的高硬度和耐磨性使其成为理想的材料。例如，在冷冲压模具中，用于冲压薄板金属材料时，高速钢模具能够保持模具的精度，并且由于其良好的韧性，在冲压过程中能够承受一定的冲击载荷而不易损坏。

　　热作模具

　　尽管S18 - 1 - 2 - 1 - 5高速钢主要应用于冷作模具，但在一些热作模具中也有应用。在热作模具中，其红硬性和耐磨性可以在一定程度上满足模具在高温环境下的使用要求，例如在热挤压模具中，当加工一些对模具磨损较大的金属材料时，这种高速钢可以提高模具的使用寿命。