一、特性
(一)高硬度特性
合金元素的贡献
在Z90WDKCV高速钢中,钨(W)是重要的合金元素。钨与碳形成的碳化物(如WC),这些碳化物具有很高的硬度并且弥散分布在钢的基体中。这种结构极大地提高了钢的硬度,其硬度通常可达到64 - 67HRC左右。例如,当受到较大的压力时,如在金属切削过程中刀具刃口所承受的压力,高硬度的Z90WDKCV高速钢能够保持刃口形状,不易发生变形。
钒(V)元素也对硬度有重要影响。钒形成的碳化物(如VC)硬度极高,同时钒还能细化晶粒,使钢的组织结构更加均匀细密,进一步提升钢的硬度。
法国NF标准Z90WDKCV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。
Z90WDKCV化学成分
碳 C :0.87~0.95
硅 Si:≤0.45
锰 Mn:≤0.40
硫 S :≤0.030
磷 P :≤0.030
铬 Cr:3.80~4.50
钒 V :1.70~2.10
钼 Mo:4.70~5.20
钨 W :5.90~6.70
钴Co:4.50~5.00
Z90WDKCV用途:宜于制造强力切割耐磨,高冲模,螺丝模,较需韧性及型状繁杂工具,铣刀、钻头等
Z90WDKCV出厂状态及硬度(表面):HB900-1100/HRC63
(二)出色的耐磨性
耐磨机制
钢中的高硬度碳化物在受到摩擦时,起到耐磨的关键作用。在实际应用中,例如当Z90WDKCV高速钢被制成切削刀具时,刀具与工件之间在切削过程中存在强烈的摩擦。此时,钢中的碳化物就像微小的耐磨颗粒,能够有效阻止刀具表面材料被快速磨掉。以切削硬度较高的合金钢为例,Z90WDKCV高速钢刀具的磨损速度明显低于普通钢材制成的刀具。
由于合金元素的合理配比,钢中的碳化物分布较为均匀稳定,这使得钢在长时间的使用过程中能够持续保持良好的耐磨性能。
(三)良好的热硬性
高温下的性能保持原理
钨元素在提高热硬性方面发挥着重要作用。在高温环境下,如高速切削时刀具刃口会产生大量热量,钨能够抑制碳化物的长大和聚集。一般情况下,随着温度升高,碳化物可能会长大和聚集,从而导致钢的硬度下降。但在Z90WDKCV高速钢中,由于钨的存在,钢在高温下仍能保持较高的硬度。例如,在切削耐热钢等高温材料时,即使切削温度升高,Z90WDKCV高速钢制成的刀具依然能保持良好的切削性能。
(四)一定的韧性
合金配比与韧性的关系
尽管Z90WDKCV高速钢具有高硬度、高耐磨性和良好的热硬性等特点,但通过合理的合金元素配比,它也具备一定的韧性。钒元素细化晶粒的作用使得钢的组织更加均匀,当钢受到冲击载荷时,例如在切削过程中刀具可能会遇到间断切削等情况而受到冲击,这种均匀的组织能够防止钢发生脆性断裂。
二、用途
(一)切削刀具制造
多种刀具类型
广泛应用于制造各种切削刀具,如车刀、铣刀、钻头等。在机械加工领域,对于加工硬度较高的金属材料,像不锈钢、耐热钢等,Z90WDKCV高速钢制成的刀具能够以较高的切削速度进行加工。例如,在航空航天制造中,加工钛合金、镍基合金等难加工材料时,这种刀具凭借其高硬度、高热硬性的优势,可以实现高效切削,提高生产效率的同时保证加工质量。
精密加工需求
由于其硬度高、耐磨性好,还适用于精密加工。在制造精密仪器零件或高精度模具时,需要刀具具有高度的尺寸稳定性和耐磨性,Z90WDKCV高速钢刀具能够满足这些要求,确保加工精度。例如,在制造光学仪器的精密零件时,这种刀具能够jingque地切削出符合要求的形状和尺寸。
(二)模具制造领域
冷作模具应用
可以用于制造冷作模具,如冷冲压模具、冷挤压模具等。在冷作模具工作过程中,模具需要承受较大的压力和摩擦力。Z90WDKCV钢制成的模具能够保持良好的尺寸精度和表面质量,并且具有较长的使用寿命。例如,在汽车零部件的冷冲压生产中,使用这种钢制造的模具可以提高生产效率和产品质量,减少模具的更换频率,降低生产成本。
热作模具部分应用
在一些对热硬性和耐磨性要求较高的热作模具中也有一定的应用。例如,在压铸小型、高精度的金属零件时,该钢种可以用于制造压铸模具,提高模具的抗热疲劳性能和耐磨性,从而延长模具的使用寿命,提高压铸零件的质量。