圆棒BOHLER S401高速钢的红硬性

　　BOHLER S401高速钢的用途及特性

　　奥地利百禄BOHLER S401粉末冶金高速钢

　　BOHLER S401产品源于钼合金高速钢系列，成本效率高，表现出色。

　　BOHLER S401性能特点：高速钼钢，刚性强，切割性好。

　　BOHLER S401化学成分：

　　C：0.84

　　Si：0.40

　　Mn：0.30

　　Cr：3.80

　　Mo：8.60

　　V：1.20

　　W：1.80

　　一、特性

　　(一)化学成分与硬度

　　化学成分影响

　　BOHLER S401高速钢包含多种关键合金元素。其中，钨(W)含量较高，钨与碳(C)结合形成硬质的碳化钨(WC)，这种碳化物对提高钢的硬度起着重要作用。钼(Mo)元素的存在有助于提高钢的强度和韧性，并且在高温下能增强钢的抗回火软化能力。铬(Cr)元素可提高钢的淬透性，使钢在热处理后能获得更深的硬化层，同时也有助于提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性。钒(V)元素形成的碳化钒(VC)能细化晶粒，进一步提高钢的硬度和耐磨性。这些合金元素的综合配比使得S401高速钢在经过适当热处理后，硬度可达到HRC63 - 66的较高水平。

　　与其他高速钢对比

　　与S400高速钢相比，S401高速钢在硬度上可能略胜一筹。例如，S400高速钢的硬度通常在HRC63 - 65左右，而S401高速钢在相同的热处理条件下，硬度可能更接近HRC66。在切削高硬度材料时，S401高速钢刀具的刃口更不容易变形。比如在切削硬度为HRC62的合金钢时，S401高速钢刀具的刃口磨损相对S400高速钢刀具更小，能保持更锋利的切削刃。

　　(二)耐磨性

　　耐磨原理

　　S401高速钢的耐磨性主要源于其内部的硬质碳化物结构。碳化钨(WC)、碳化钒(VC)等碳化物硬度极高，它们弥散分布在钢的基体中。在切削或摩擦过程中，这些碳化物作为耐磨质点，承受主要的摩擦力，有效地保护基体免受磨损。而且，由于其微观结构中碳化物分布较为均匀，在长期的摩擦过程中，不会出现局部磨损过快的现象，从而保证了整体的耐磨性能。

　　实际耐磨表现

　　在滚齿加工中，S401高速钢制成的滚刀表现出出色的耐磨性能。当滚削硬度为HRC60 - 63的齿轮材料时，与普通高速钢滚刀相比，S401高速钢滚刀的使用寿命更长。例如，普通高速钢滚刀在滚削一定数量的齿轮后，刃口磨损严重，需要重新刃磨，而S401高速钢滚刀在相同的滚削量下，刃口磨损量较小，可以继续进行滚削作业，大大提高了生产效率。

　　(三)红硬性

　　红硬性的表现

　　BOHLER S401高速钢具有良好的红硬性。在高温环境下，当温度达到650 - 700°C时，其硬度仍然能够保持在HRC61 - 63左右。这使得它在高速切削或者在高温条件下进行长时间加工时，能够抵抗因温度升高而导致的硬度下降，从而保持较好的切削性能。

　　对高速切削的意义

　　在高速插齿加工中，S401高速钢插齿刀凭借其红硬性，可以采用较高的切削速度。这不仅提高了插齿的加工效率，而且由于在高温下硬度保持较好，能够保证插齿的尺寸精度和表面光洁度。相比之下，红硬性较差的插齿刀在高速插齿时，会因为刀具软化而导致插齿精度降低、表面粗糙度增加以及刀具过早磨损等问题。

　　(四)韧性

　　韧性的微观结构依据

　　S401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。通过优化的热处理工艺，可以使碳化物均匀分布。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，避免应力集中，从而赋予材料一定的韧性。

　　在加工中的体现

　　在铰削加工中，当铰削含有硬质点的高硬度材料(如含有硬质合金颗粒的金属基复合材料)时，S401高速钢铰刀能够承受铰削过程中的冲击力而不容易折断。它可以稳定地铰削这种复杂材料，保证铰削加工的顺利进行。

　　(五)可加工性

　　加工工艺适应性

　　BOHLER S401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

　　在锻造过程中，由于其合金元素含量较高，始锻温度需要严格控制。如果始锻温度过高，可能会导致钢材过热，内部组织粗大，影响性能;终锻温度过低则可能产生裂纹等缺陷。在切削加工时，因为其硬度较高，需要选择合适的超硬刀具(如立方氮化硼刀具)，并且要合理调整切削参数，如降低切削速度、减小进给量和切削深度等，以避免刀具过度磨损或工件表面质量下降。在热处理过程中，必须按照规定的工艺参数进行操作，以确保获得理想的性能。

　　二、用途

　　(一)刀具制造

　　高硬度材料加工刀具

　　S401高速钢主要用于制造加工高硬度材料的刀具。例如，在加工淬火钢、高温合金等材料时，S401高速钢刀具能够有效地切入材料并去除材料。由于其高硬度、耐磨性和红硬性，在航空航天、汽车制造等领域的高硬度材料加工中有广泛应用。例如，在航空发动机制造中，对高硬度的高温合金零部件的加工，S401高速钢刀具能够满足加工精度和效率的要求。

　　精密刀具制造

　　在精密加工领域，S401高速钢可用于制造精密刀具，如微型铣刀、微型钻头等。其硬度和韧性的良好结合，使得这些精密刀具在加工微小零件时能够保证尺寸精度和表面质量。例如，在加工电子设备中的微小金属零件时，S401高速钢制成的微型铣刀能够jingque地铣削出所需的形状。

　　(二)模具制造

　　高硬度模具制造

　　在制造高硬度模具方面，S401高速钢可用于制造模具的关键部件，如注塑模具中的型芯和型腔。由于其高硬度和耐磨性，能够保证模具在长期使用过程中保持高精度的形状和尺寸，从而提高注塑产品的质量。在制造光学镜片的注塑模具时，S401高速钢制成的模具部件能够jingque地成型镜片的形状，确保镜片的光学性能。

　　复杂形状模具制造

　　由于其良好的可加工性和韧性，S401高速钢也可用于制造复杂形状的模具。在制造具有复杂内部结构的压铸模具时，S401高速钢能够通过各种加工工艺(如电火花加工、数控铣削等)制成所需的形状，并且在使用过程中能够承受较高的压力和磨损。