# 美国PSF59高速钢成分及特性

## 一、成分

1. **碳（C）**

   - 碳在PSF59高速钢中是关键的强化元素。其碳含量通常处于较高水平，一般在0.9 - 1.1%左右。较高的碳含量有助于在热处理过程中形成大量的碳化物，这些碳化物弥散分布在钢的基体中，对提高钢的硬度和耐磨性起着至关重要的作用。

2. **钨（W）**

   - 钨是PSF59高速钢中的重要合金元素，含量大约在5 - 6%。钨能形成稳定的碳化物，如WC。这些钨的碳化物具有极高的硬度和熔点，在高温下能够保持其硬度，从而显著提高高速钢的红硬性。在切削加工中，当刀具刃部温度升高时，钨的碳化物可以有效地阻止晶粒长大，维持刀具的切削性能。

3. **钼（Mo）**

   - 钼在PSF59高速钢中的含量约为4 - 5%。钼的作用与钨类似，它也能形成碳化物，如MoC。钼的碳化物对提高钢的硬度、耐磨性和红硬性有重要贡献。此外，钼还可以改善钢的韧性，降低钢的脆性，使高速钢在承受冲击时不易断裂。

4. **铬（Cr）**

   - 铬的含量一般在3 - 4%。铬在钢中主要起到提高钢的淬透性和抗氧化性的作用。较高的铬含量可使钢在淬火时更容易获得马氏体组织，从而提高钢的整体性能。同时，铬能在钢的表面形成一层致密的氧化膜，防止钢在高温下进一步氧化，延长高速钢制品的使用寿命。

5. **钒（V）**

   - 钒在PSF59高速钢中的含量约为1 - 2%。钒能形成细小、弥散分布的碳化物，如VC。这些碳化物非常稳定，硬度极高，可以进一步提高钢的耐磨性和红硬性。而且，钒的碳化物在钢的组织中起到细化晶粒的作用，使钢的组织更加均匀，从而提高钢的综合力学性能。

## 二、特性

1. **高硬度**

   - 由于PSF59高速钢中含有多种形成碳化物的合金元素，经过适当的热处理后，它可以达到很高的硬度，通常硬度值可达到HRC63 - 66。这种高硬度使得它在切削工具、模具等领域有广泛的应用。例如，在制造金属切削刀具时，高硬度能够使刀具轻松地切入被加工材料，并且保持切削刃的形状，提高加工精度。

2. **高耐磨性**

   - 多种高硬度碳化物的存在，使得PSF59高速钢具有出色的耐磨性。在使用过程中，无论是与金属材料还是其他硬质材料接触，其磨损速度都非常缓慢。例如，在制造冲压模具时，模具在反复冲压过程中，与板材不断摩擦，PSF59高速钢制成的模具能够经受住长时间的摩擦而不发生明显的磨损，从而保证了冲压件的尺寸精度和表面质量。

3. **红硬性**

   - 红硬性是PSF59高速钢的一个重要特性。其所含的钨、钼、钒等元素形成的碳化物在高温下非常稳定。在高速切削或其他高温作业过程中，当刃部温度升高时，PSF59高速钢仍然能够保持较高的硬度。例如，在高速铣削加工中，切削速度较快，刀具刃部温度可能会升高到500 - 600°C，PSF59高速钢刀具在这个温度下依然可以有效地进行切削，而不会因为硬度降低而导致切削刃迅速磨损。

4. **良好的韧性**

   - 尽管PSF59高速钢硬度很高，但由于其成分的合理搭配，特别是钼元素对韧性的改善作用，它仍然具有一定的韧性。这使得它在承受一定冲击载荷时不会轻易断裂。例如，在一些断续切削的加工过程中，刀具会受到周期性的冲击，PSF59高速钢刀具能够承受这种冲击，保证切削过程的连续进行。