一、S12 - 1 - 4 - 5高速钢的特性

　　(一)高硬度

　　合金元素的作用

　　S12 - 1 - 4 - 5高速钢中含有多种合金元素，如钨(W)、铬(Cr)、钒(V)等。钨元素在钢中形成硬质的碳化物，如WC，这些碳化物弥散分布在钢的基体中，显著提高了钢的硬度。铬元素有助于提高钢的淬透性，使得钢在淬火后能够获得较高的硬度，同时也能提高钢的抗氧化性。钒元素形成的碳化物V4C3硬度极高，进一步增强了钢的整体硬度。

　　例如，经过合适的淬火和回火处理后，S12 - 1 - 4 - 5高速钢的硬度可达到HRC64 - 66左右，这样高的硬度使得它在切削和耐磨应用中表现出色。

　　微观结构的影响

　　其微观结构中的碳化物分布均匀且细小。这种均匀细小的碳化物结构能够有效地阻碍位错运动，从而提高钢的硬度。在刀具刃口等需要高硬度的部位，这种微观结构能够保证刃口在承受切削力和摩擦力时不易变形。

　　S12-1-4-5粉末高速钢为钨系高碳高钒含钻高速钢,具有很高的耐磨性、硬度及抗回火稳定性，并提高了高温硬度和红硬性，耐 用度超过一般高速钢2倍以上。适于加工中高强度钢、冷轧钢、铸造合金钢和低合金超高强度钢等难加工材料，不宜制作高精度复杂刀具。

　　标准DIN EN4957-1999

　　S12-1-4-5化学成分：

　　C：1.30～1.45

　　Mn：≤0.40

　　Si：≤0.45

　　S：≤0.030

　　P：≤0.030

　　Cr：3.80～4.50

　　Mo：0.70～1.00

　　V：3.50～4.00

　　W：11.50～12.50

　　Co：4.50～5.00

　　S12-1-4-5主要特性：高碳高钒含钴高速钢，具有很好的耐磨性，硬度高，抗回火稳定性良好，高温硬度和热硬性均较商，因此，工作温度高，工作寿命较其他的高速钢成倍提高

　　S12-1-4-5应用举例：适用于加工难加工材料，如高强度钢、中强度钢、冷轧钢、铸造合金钢等，适于制作车刀、铣刀、齿轮刀具、成形刀具、螺纹加工刀具及冷作模具，但不适于制造高精度的复杂刀具。

　　(二)优异的耐磨性

　　碳化物的贡献

　　由于钢中存在大量的高硬度碳化物，在与被加工材料或摩擦副接触时，这些碳化物能够承受较大的摩擦力。在切削加工中，刀具表面的碳化物就像微小的“耐磨颗粒”，保护钢的基体不被快速磨损。

　　例如，在铣削硬度较高的合金钢时，S12 - 1 - 4 - 5高速钢制成的铣刀相比普通高速钢铣刀，其刃口的磨损速度明显更慢。在模具应用中，如冷作模具在冲压过程中，模具表面的高耐磨性能够保证模具在多次冲压操作后仍能保持良好的精度。

　　硬度与耐磨性的关系

　　高硬度是S12 - 1 - 4 - 5高速钢具有优异耐磨性的基础。硬度越高，材料抵抗磨损的能力就越强。当用于制造如拉丝模等对耐磨性要求极高的模具时，其高硬度能够确保模具在长时间的使用过程中，尺寸精度不会因磨损而发生较大变化。

　　(三)良好的红硬性

　　合金元素的影响

　　钨、铬、钒等合金元素在S12 - 1 - 4 - 5高速钢中对红硬性有着重要的贡献。在高温环境下，这些合金元素能够阻止晶粒长大，并且它们形成的碳化物在高温下也不易分解。

　　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。S12 - 1 - 4 - 5高速钢由于具有良好的红硬性，在温度升高到500 - 600°C时，仍能保持较高的硬度，从而保证切削的精度和效率。

　　(四)较好的韧性

　　合金配比与韧性的关系

　　铬元素在S12 - 1 - 4 - 5高速钢中除了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。此外，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。S12 - 1 - 4 - 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、S12 - 1 - 4 - 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。S12 - 1 - 4 - 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。S12 - 1 - 4 - 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。S12 - 1 - 4 - 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，S12 - 1 - 4 - 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S12 - 1 - 4 - 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。