# 美国CPM Rex20高速钢成分及特性

## 一、成分

1. **碳（C）**

   - CPM Rex20高速钢的碳含量通常在0.8 - 0.9%的范围内。碳元素是影响钢材硬度的关键因素之一。在淬火和回火等热处理过程中，碳与其他合金元素结合形成碳化物，从而提高钢材的硬度。适量的碳含量使得CPM Rex20在切削加工中，刀具刃口能够保持较好的硬度，有效切入被加工材料。例如，在车削硬度适中的合金钢时，其碳含量确保了刃口的切削能力。

2. **铬（Cr）**

   - 铬的含量约为4.0 - 5.0%。铬在CPM Rex20高速钢中有多方面的重要作用。首先，它能够提高钢材的淬透性，使钢材在淬火过程中从表面到心部均匀地硬化。其次，铬有助于增强钢材的抗氧化性和耐腐蚀性。在一些有轻微腐蚀性的加工环境中，如在使用含有一定水分的切削液进行加工时，铬元素可防止刀具表面生锈，延长刀具使用寿命。

3. **钨（W）**

   - 钨含量大约为12.0 - 13.0%。钨是CPM Rex20高速钢中形成碳化物的重要元素。钨形成的碳化物（如WC）具有很高的硬度和稳定性，弥散分布在钢基体中。这些碳化物能够显著提高钢材的耐磨性。在铣削等切削加工过程中，刀具刃口处的钨碳化物可以抵抗被加工材料的磨损，保持刃口的锋利度，从而保证加工精度。

4. **钼（Mo）**

   - 钼的含量一般在1.0 - 2.0%。钼在CPM Rex20高速钢中的作用主要是细化晶粒结构，从而提高钢材的韧性。当刀具在高速切削或者切削硬度较高的材料时，会受到较大的应力，钼元素细化晶粒所带来的韧性提升可以防止刀具发生脆性断裂。此外，钼还能在一定程度上提高钢材的高温强度和红硬性。

5. **钒（V）**

   - 钒的含量在1.0 - 2.0%左右。钒在CPM Rex20高速钢中能形成高硬度的碳化物（如VC），这些碳化物有助于提高钢材的耐磨性和红硬性。在高温切削时，钒碳化物可以保持稳定，保证刀具在高温下的切削性能。同时，钒还能在一定程度上细化晶粒，进一步优化钢材的综合性能。

## 二、特性

1. **高硬度与耐磨性**

   - 经过适当的热处理后，CPM Rex20高速钢的硬度可达到较高水平，洛氏硬度（HRC）能达到62 - 65左右。其高硬度主要得益于碳元素以及钨、钒等元素形成的碳化物。这种高硬度使得它在切削各种金属材料时，能够轻松地切入材料并保持良好的切削刃形状。在耐磨性方面，由于钨、钒等元素形成的硬而稳定的碳化物在钢材中的弥散分布，刀具在长时间的切削过程中，磨损速度很慢。例如，在钻削硬度较高的不锈钢时，CPM Rex20刀具的磨损量明显低于普通高速钢刀具。

2. **红硬性**

   - CPM Rex20高速钢具有良好的红硬性。在高温切削环境下，如高速铣削钛合金时，随着切削速度的提高，刀具刃口温度会迅速升高。CPM Rex20在较高温度（如500 - 600°C）下仍能保持较好的硬度和切削性能，这得益于钨、钒等元素对红硬性的贡献。这种红硬性使得它可以采用较高的切削速度进行加工，提高加工效率的同时，还能保证加工质量。

3. **韧性**

   - 由于钼元素对晶粒的细化作用以及钒元素在一定程度上对晶粒的优化，CPM Rex20高速钢具有较好的韧性。在断续切削或加工表面不平整的工件时，刀具会受到周期性的冲击载荷。这种情况下，CPM Rex20刀具能够较好地承受冲击而不易发生断裂。例如，在加工带有铸造表皮的工件时，刀具在切入和切出铸造表皮时会受到较大的冲击力，CPM Rex20刀具能够稳定地进行切削加工。

4. **淬透性**

   - 铬元素赋予了CPM Rex20良好的淬透性。这意味着在淬火处理时，钢材能够从表面到心部均匀地硬化。良好的淬透性对于制造较大尺寸的切削工具非常重要，因为它可以确保整个刀具都能获得均匀一致的性能，提高刀具的整体质量和使用寿命。