# 乌德霍姆ASP30钼钨系高速钢加工过程中钨元素的具体作用

## 一、强化硬度方面

1. **形成碳化物强化相**

   - 在乌德霍姆ASP30高速钢中，钨的含量在5.0% - 6.5%。钨与碳结合形成碳化钨（WC）这种高硬度的碳化物。在加工过程中，例如在锻造或者轧制等热加工工序后进行淬火处理时，碳化钨作为强化相存在于钢的基体中。

   - 这些碳化钨颗粒弥散分布在基体中，阻碍位错的运动。位错是晶体中的一种缺陷，当材料受到外力作用时，位错的运动会导致材料变形。碳化钨的存在使得位错难以移动，从而提高了钢的硬度。就像在道路上设置了许多障碍物，阻碍车辆（位错）的通行一样，使得材料更难变形，硬度增加。

2. **提高耐磨性**

   - 在切削加工过程中，刀具的刃口需要承受与工件材料之间的强烈摩擦。ASP30高速钢中的碳化钨由于其高硬度，能够抵抗这种摩擦磨损。

   - 当刀具用于切削硬度较高的材料，如合金钢或钛合金时，碳化钨在刃口处能够有效地防止刃口被快速磨损，延长刀具的使用寿命。例如，在连续切削硬度为HRC40 - 50的合金钢工件时，含有钨元素形成碳化钨的ASP30刀具，其刃口磨损速度明显低于不含钨元素的普通刀具。

## 二、高温性能方面

1. **高温下保持硬度（红硬性）**

   - 在高速切削加工中，刀具刃口的温度会迅速升高。由于切削过程中产生的热量来不及散发，刃口温度可能达到几百摄氏度。

   - 钨元素形成的碳化钨具有良好的高温稳定性。在高温环境下，碳化钨不会像一些低熔点、低硬度的物质那样软化。这使得ASP30高速钢在高温下仍然能够保持较高的硬度，即具有良好的红硬性。例如，当切削速度达到每分钟几十米甚至上百米时，刃口温度升高，但ASP30高速钢刀具由于钨元素的存在，其刃口依然能够保持足够的硬度来继续有效地切削工件。

2. **稳定组织**

   - 在高温加工过程中，如锻造或者热处理过程中的淬火、回火等工序，钨元素有助于稳定钢的内部组织。

   - 它可以防止钢在高温下发生晶粒长大等不良组织变化。例如，在淬火加热过程中，如果没有钨元素的稳定作用，钢的晶粒可能会因为高温而迅速长大，导致钢的性能下降。而钨元素的存在可以抑制这种晶粒长大的趋势，保证钢在加工后具有良好的性能。

## 三、改善加工性能方面

1. **改善切削加工性**

   - 在切削ASP30高速钢时，由于钨元素提高了钢的硬度和红硬性，使得钢在切削过程中能够保持较好的形状稳定性。

   - 对于刀具来说，这意味着切削力更加稳定，切削过程更加平稳。例如，在数控机床上使用硬质合金刀具切削ASP30高速钢工件时，由于钢中钨元素带来的硬度和稳定性，刀具的切削振动明显减小，加工精度更高，加工表面质量更好。

2. **提高锻造性能**

   - 在锻造ASP30高速钢时，钨元素在一定程度上影响钢的可锻性。虽然钨元素的存在会使钢的硬度较高，但合理的锻造工艺配合下，钨元素有助于钢在锻造过程中的金属流动。

   - 它可以使钢在锻造时更加均匀地变形，减少锻造缺陷的产生。例如，在采用合适的始锻温度和终锻温度锻造ASP30高速钢时，钨元素能够使钢在锻造模具中的填充性更好，锻造后的工件尺寸精度和内部质量都能得到较好的保证。