一、用途
刀具制造
复杂精密刀具
常用于制造复杂精密的刀具,如拉刀、齿轮刀具等。拉刀在加工内孔或键槽时,需要高精度的形状和尺寸保持能力。W18Cr4VCo5的高硬度和良好的耐磨性确保拉刀在长时间的拉削过程中,刃口形状保持稳定,从而能加工出高精度的内孔或键槽。例如在汽车发动机制造中,用于加工变速器齿轮内孔键槽的拉刀,采用W18Cr4VCo5制造,可有效保证键槽的尺寸精度和表面光洁度。
高速切削刀具
作为一种高性能高速钢,它适用于高速切削刀具的制造。在现代金属加工中,为了提高生产效率,往往采用高速切削技术。W18Cr4VCo5制成的刀具在高速切削时,能够承受较高的切削温度和切削力。比如在航空航天工业中,对铝合金、钛合金等轻质高强材料进行高速切削加工时,W18Cr4VCo5刀具可以在较高的切削速度下保持良好的切削刃性能,减少加工时间,提高生产效率。
W18Cr4VCo5高速钢标准GB/T 9943-2008
牌号:W18Cr4VCo5高速工具钢
标准:GB/T 9943-1988
W18Cr4VCo5高速钢特性及适用范围:为钨系一般含钴型高速钢,较 W18Cr4V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。
W18Cr4VCo5化学成分:
碳 C :0.70~0.80
硅 Si:0.20~0.40
锰 Mn:0.10~0.40
硫 S :≤0.030
磷 P :≤0.030
铬 Cr:3.75~4.50
镍 Ni:≤0.30
铜 Cu:≤0.25
钒 V :0.80~1.20
钼 Mo:0.40~1.00
钨 W :17.50~19.00
钴 Co:4.25~5.75
W18Cr4VCo5高速钢力学性能:
硬度 :交货硬度:(退火)≤269HB。热处理及淬回火硬度:≥63HRC
模具制造
冷作模具
在冷作模具方面有广泛应用,如冷冲模、冷镦模等。冷冲模在冲压高强度金属板材时,模具需要承受巨大的冲击力和摩擦力。W18Cr4VCo5的高硬度、高耐磨性和较好的韧性使其能够胜任这种工作环境。例如在五金冲压厂,对厚度较大、强度较高的不锈钢板材进行冲压成型时,使用W18Cr4VCo5制造的冷冲模,可以保证模具的使用寿命,减少因模具磨损和变形导致的冲压件质量问题。
二、性能特点
高硬度
经过适当的热处理后,W18Cr4VCo5具有很高的硬度,其硬度可达HRC63 - 66。这种高硬度使得刀具和模具在使用过程中能够有效地抵抗磨损,保持刃口或工作表面的形状精度。例如,在切削硬度较高的合金钢时,刀具刃口能够长时间保持锋利,减少刃口磨损导致的加工精度下降。
良好的红硬性
在高温环境下表现出良好的红硬性。当刀具在高速切削或者模具在长时间的工作过程中产生热量时,普通钢材会因为温度升高而硬度下降,而W18Cr4VCo5在较高温度(如600 - 650℃)下仍能保持较高的硬度。这使得它在高速切削加工中,刀具能够持续保持良好的切削性能,不会因切削热导致刀具过快磨损;在冷作模具工作时,即使因摩擦产生热量,模具也能保持其形状精度和工作性能。
高耐磨性
由于其高硬度和特殊的合金成分,W18Cr4VCo5具有出色的耐磨性。无论是在刀具切削金属材料,还是模具与工件的反复摩擦过程中,都能有效地减少材料的磨损。例如,在齿轮刀具加工齿轮时,刀具与齿轮毛坯之间的持续摩擦,W18Cr4VCo5制成的齿轮刀具能够在较长时间内保持其切削刃的精度,减少因刀具磨损导致的齿轮加工误差。
较好的韧性
该钢种具有较好的韧性,这使得在刀具或模具受到冲击载荷时,不至于发生脆性断裂。以冷镦模为例,在冷镦加工过程中,模具会受到瞬间的冲击力,W18Cr4VCo5的韧性可以保证模具在这种冲击下不会轻易开裂,从而保证冷镦加工的正常进行。
含钴(Co)带来的性能提升
钴元素的加入提高了钢的热硬性、耐磨性和切削性能。钴能够增强合金元素在钢中的扩散阻力,使钢在高温下更不容易软化,从而进一步提高了红硬性。在刀具制造方面,含钴的W18Cr4VCo5能够在更高的切削速度下进行切削,并且切削刃的磨损速度更慢;在模具制造方面,模具的耐磨性能和抗变形能力也得到了增强。
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