BOHLER S200高速钢理想性能的工艺

　　BOHLER S200高速钢的用途及特性

　　奥地利百禄BOHLER S200粉末冶金高速钢

　　BOHLER S200性能特点：高速钨钢在恶劣工作环境中仍然一如继往地保持出色性能。该系列产品具有热硬度高、耐磨性强的特点。

　　BOHLER S200化学成分：

　　C：0.75

　　Si：0.25

　　Mn：0.30

　　Cr：4.10

　　V：1.10

　　W：18.00

　　一、特性

　　(一)化学成分与硬度

　　化学成分影响

　　BOHLER S200高速钢包含多种合金元素，如钨(W)、钼(Mo)、铬(Cr)、钒(V)等，以及适量的碳(C)。钨和钼元素有助于提高钢的硬度和红硬性。铬元素在提高硬度的同时，也增强了钢的抗氧化性和耐腐蚀性。钒元素形成的碳化物能显著提升钢的耐磨性。其碳含量与合金元素相互配合，经过合适的热处理后，S200高速钢的硬度可达到较高水平，例如HRC60 - 63左右。

　　与其他高速钢对比

　　与一些普通高速钢相比，S200高速钢中的合金元素配比使其在综合性能上表现更优。例如，与不含钨元素的高速钢相比，S200在高温下的硬度保持能力更强。在切削相同硬度(如HRC55 - 58)的金属材料时，S200高速钢刀具在高温切削环境下的磨损速度明显低于普通高速钢刀具，这是因为钨元素提高了其红硬性。

　　(二)耐磨性

　　耐磨原理

　　S200高速钢的耐磨性主要得益于其内部的硬质碳化物。这些碳化物由合金元素形成，如碳化钨(WC)、碳化钒(VC)等，它们弥散分布在钢的基体中。在刀具与工件的摩擦过程中，这些硬质碳化物承受主要的摩擦力，从而保护基体，减少基体的磨损。

　　实际耐磨表现

　　在车削加工硬度较高的合金钢(如HRC58 - 60的合金钢)时，S200高速钢车刀的耐磨性能表现出色。与普通高速钢车刀相比，在相同的切削参数下，S200车刀的刃部磨损量更小。例如，在车削一段长度为1000mm的合金钢棒材时，普通高速钢车刀刃部磨损可能达到0.5mm，而S200车刀刃部磨损可能仅为0.1 - 0.2mm。

　　(三)红硬性

　　红硬性的表现

　　BOHLER S200高速钢具有良好的红硬性。在高温环境下，当温度达到600 - 650°C时，其硬度能够保持在HRC55 - 58左右。这使得它在高速切削或者长时间切削加工过程中，即使切削区域温度升高，也不会迅速软化，从而保证了切削性能的稳定。

　　对高速切削的意义

　　在高速铣削硬度为HRC50 - 55的金属材料时，S200高速钢铣刀由于其红硬性，可以采用较高的切削速度。这不仅提高了铣削效率，而且因为在高温下硬度保持较好，能够确保铣削的尺寸精度和表面质量。相比红硬性较差的铣刀，S200铣刀在高速铣削过程中不会出现因刀具软化而导致的铣削力不稳定、表面粗糙度增加等问题。

　　(四)韧性

　　韧性的微观结构依据

　　S200高速钢的微观结构中，合金元素的合理配比使得碳化物与基体之间有较好的结合。在受到冲击载荷时，这种结构能够有效地将能量在碳化物和基体之间传递和分散，防止应力集中，从而赋予材料一定的韧性。

　　在加工中的体现

　　在钻削加工中，当钻削含有硬质点的金属材料(如硬度为HRC55 - 58且含有硬质合金颗粒的复合材料)时，S200高速钢钻头能够承受一定的冲击而不容易折断。它可以稳定地钻进材料，保证钻削加工的顺利进行。

　　(五)可加工性

　　加工工艺适应性

　　BOHLER S200高速钢可进行锻造、轧制、切削加工和热处理等操作。

　　加工注意事项

　　在锻造时，要注意锻造温度范围。如果始锻温度过高，可能会导致钢材内部组织过热，影响其性能;如果终锻温度过低，则可能会产生裂纹等缺陷。在切削加工方面，由于其硬度较高，需要选择合适的切削刀具，如硬质合金刀具，并合理调整切削参数，如切削速度、进给量和切削深度等。在热处理过程中，必须按照规定的工艺参数进行操作，以获得理想的性能。

　　二、用途

　　(一)刀具制造

　　通用切削刀具

　　S200高速钢常用于制造通用的切削刀具，如车刀、铣刀、钻头等。在机械加工车间，对于加工各种硬度在HRC50 - 60之间的金属材料，S200高速钢刀具能够提供较好的切削性能。例如，在加工普通的合金钢、碳钢等材料时，S200刀具能够满足加工精度和效率的要求。

　　木工刀具

　　由于其良好的耐磨性和韧性，S200高速钢也可用于制造木工刀具。在木材加工过程中，木工刀具需要有一定的耐磨性来保持刃口的锋利度，同时需要具备一定的韧性以防止在加工过程中折断。S200高速钢制成的木工刀具，如锯片、刨刀等，能够有效地对木材进行加工。

　　(二)模具制造

　　冷作模具

　　在冷作模具制造中，S200高速钢可用于制造冲模、冷镦模等。冷作模具在工作过程中需要承受较大的压力和冲击力，S200高速钢的高硬度、耐磨性和韧性能够保证模具的使用寿命。例如，在冲压厚度为2 - 5mm的金属板材时，S200高速钢制成的冲模能够稳定地进行冲压操作，并且在长时间使用后仍能保持较好的冲压精度。

　　热作模具

　　对于热作模具，S200高速钢也有一定的应用。在热锻、压铸等热作模具中，虽然可能不是主要的模具材料，但可以用于制造模具的一些关键部件。在热作过程中，S200高速钢的红硬性、耐磨性和抗氧化性能够提高模具的整体性能，保证热作模具在高温、高压环境下的正常工作。