英国BM4钼钨系高速钢在高温下的耐磨性

# 英国BM4钼钨系高速钢在高温下的耐磨性

## 一、碳化物的关键作用

1. **种类与分布**

   - BM4钼钨系高速钢中含有多种高硬度的碳化物，如碳化钨（WC）、碳化钼（MoC）和碳化钒（VC）等。在高温下，这些碳化物的存在是其保持良好耐磨性的关键因素。这些碳化物弥散分布在钢的基体中，在高温时仍然具有很高的硬度。例如，碳化钨的硬度极高，即使在高温环境下，它依然能够抵抗工件材料对刀具的磨损。

2. **磨损机制抵抗**

   - 在高温磨损过程中，主要的磨损机制包括磨粒磨损、粘着磨损和氧化磨损等。对于BM4高速钢，其碳化物能够有效地抵抗磨粒磨损。当刀具在切削高温合金等材料时，工件中的硬质点对刀具表面的刮擦是磨粒磨损的表现形式。BM4高速钢中的碳化物硬度高于这些硬质点，从而减少了刀具表面的刮擦损伤。同时，碳化物也有助于抵抗粘着磨损。在高温下，刀具与工件材料之间可能会发生粘着现象，而碳化物的存在可以降低这种粘着倾向，使刀具在切削过程中更容易与工件分离，减少材料的转移和粘着磨损。

## 二、氧化磨损抗性

1. **铬元素的贡献**

   - BM4高速钢中的铬（3% - 4%）元素对其在高温下的耐磨性有重要贡献。铬能够提高钢的抗氧化性。在高温环境下，刀具表面会发生氧化反应。如果氧化层不稳定，容易剥落，会进一步加剧刀具的磨损。由于铬的存在，BM4高速钢表面形成的氧化层相对稳定。这种稳定的氧化层可以起到一定的保护作用，减少外界因素对刀具基体的磨损，从而提高了在高温下的耐磨性。

2. **与其他高速钢对比**

   - 与一些不含铬或者铬含量较低的高速钢相比，BM4高速钢在高温下的氧化磨损抗性更为明显。例如，在对高温合金进行切削加工时，加工温度可能达到600 - 800°C，不含铬的高速钢刀具表面氧化层容易剥落，导致刀具磨损加剧，而BM4高速钢刀具由于铬元素的作用，能够在较长时间内保持较好的表面状态，减少氧化磨损对刀具使用寿命的影响。

## 三、高温下的耐磨性表现实例

1. **切削高温合金**

   - 在切削高温合金（如镍基高温合金）的应用场景中，加工温度通常较高。BM4高速钢刀具在这种高温环境下表现出较好的耐磨性。与普通高速钢刀具相比，BM4高速钢刀具的磨损率明显较低。在连续切削一定时间后，普通高速钢刀具的切削刃可能已经出现严重磨损，导致切削力增大、加工精度下降，而BM4高速钢刀具仍然能够保持相对较好的切削刃形状，继续有效地切削工件。

2. **热加工模具应用**

   - 在热加工模具方面，例如在锻造高温合金的模具制造中，如果使用BM4高速钢，在高温、高压和高摩擦的锻造环境下，模具的磨损速度相对较慢。这是因为在高温下，BM4高速钢的耐磨性能够保证模具在多次锻造操作后仍然保持其尺寸精度和表面质量，从而提高了模具的使用寿命，降低了生产成本。