Z80WCV高速钢加工的有效方法

　　一、Z80WCV高速钢的特性

　　(一)高硬度

　　合金元素的作用

　　Z80WCV高速钢中的钨(W)和钒(V)是提高硬度的关键元素。钨能形成硬度极高的碳化物，如WC，这些碳化物弥散分布在钢的基体中，极大地提高了钢的硬度。钒元素也能形成高硬度的碳化物VC，并且VC的硬度比WC还要高，它在钢中起到细化晶粒和提高硬度的双重作用。

　　例如，在淬火和回火处理后，由于这些碳化物的存在，钢的硬度显著提升。

　　硬度数值表现

　　经过适当的热处理，Z80WCV高速钢的硬度可达到HRC64 - 67。这种高硬度使得它在承受高压力、高摩擦的工作条件下，如切削加工或模具成型过程中，能够保持良好的形状和刃口的锋利度(对于刀具而言)或者表面的光洁度(对于模具而言)。

　　法国Z80WCV钨系通用型高速钢，硬度、红硬性及高温硬度较高，易于磨削加工。

　　Z80WCV钢化学成分：

　　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：3.80～4.40

　　镍 Ni：≤0.30

　　铜 Cu：≤0.25

　　钒 V ：1.00～1.40

　　钼 Mo：≤0.30

　　钨 W ：17.50～19.00

　　Z80WCV力学性能：硬度 ：交货硬度：(其他加工方法)≤269HB; (退火)≤255HB。

　　试样热处理制度及淬回火硬度：≥63HRC

　　(二)良好的热硬性

　　高温下硬度的保持

　　在高温环境下，Z80WCV高速钢表现出良好的热硬性。当温度升高时，其硬度下降相对缓慢。这是因为钢中的钨和钒形成的碳化物在高温下具有较高的稳定性。

　　例如，在温度达到550 - 600°C时，其硬度仍然能够保持在HRC58 - 60左右。这些碳化物在高温下会发生部分溶解和再析出，形成二次硬化相，从而维持钢在高温下的硬度，保证了在高速切削等高温作业时刀具的切削性能。

　　热硬性的重要性

　　这种热硬性使得Z80WCV高速钢适合用于高速切削加工。在切削过程中，由于切削速度较快，刀具刃部会产生大量热量，而其良好的热硬性能够确保刀具在高温下仍具有足够的硬度来进行切削，不会因为温度升高而迅速软化，从而提高了切削效率和加工质量。

　　(三)优异的耐磨性

　　耐磨性的来源

　　由于钢中存在大量由钨和钒形成的高硬度碳化物，这些碳化物在摩擦过程中能够抵抗磨损。在切削加工中，刀具的刃口在与被加工材料的不断摩擦过程中，Z80WCV高速钢中的碳化物可以有效地减少刃口的磨损，延长刀具的使用寿命。

　　在模具使用过程中，如冷作模具与被加工材料的挤压、摩擦过程中，其高耐磨性也能保证模具的形状精度，减少维修和更换的频率。

　　(四)较好的韧性

　　韧性的体现

　　尽管Z80WCV高速钢具有高硬度，但它也具备较好的韧性。在承受冲击载荷时，如在切削加工中的间断切削(例如铣削加工)或者在模具使用过程中的突发应力时，不会轻易发生脆性断裂。

　　韧性的成因

　　其较好的韧性一方面得益于合理的化学成分，各合金元素之间相互作用，使钢的组织结构得到优化;另一方面，适当的热处理工艺，如回火处理，可以调整钢的内部应力状态，提高韧性。

　　二、Z80WCV高速钢的用途

　　(一)切削刀具制造

　　多种刀具类型

　　可用于制造多种切削刀具，如车刀、铣刀、钻头、铰刀等。在金属切削加工领域，无论是加工普通碳钢、合金钢，还是一些硬度较高的材料，Z80WCV高速钢刀具都能发挥作用。例如，在机械制造行业中，加工各种轴类、盘类零件时，使用Z80WCV高速钢制造的车刀可以有效地进行外圆、内孔等部位的切削加工。

　　精密加工应用

　　在精密机械加工中，如制造精密仪器、光学设备等，对刀具的精度和耐磨性要求很高。Z80WCV高速钢刀具由于其高硬度、高耐磨性和较好的韧性，可以实现精密加工。例如，在制造高精度的光学镜片模具时，使用这种钢制成的刀具能够加工出高质量的模具表面。

　　(二)模具制造

　　冷作模具

　　常用于制造冷作模具，如冷冲模、冷镦模等。在冷作模具工作时，需要承受较大的压力和摩擦力。Z80WCV高速钢的高硬度和耐磨性能够保证模具在长时间使用过程中保持良好的形状精度，减少磨损。例如，在汽车零部件制造中的冷冲压工序，使用Z80WCV高速钢制造的冷冲模可以提高模具的使用寿命，降低生产成本。

　　热作模具(部分情况)

　　在一些热作模具中，对硬度和耐磨性要求较高的部位也可应用Z80WCV高速钢。例如，在压铸模具的浇口、流道等部位，采用Z80WCV高速钢进行局部强化，可以提高这些部位的抗磨损能力，延长模具的整体使用寿命。