乌德霍姆VANADIS 23钼钨系高速钢的化学成分与加工性能

# 乌德霍姆VANADIS 23钼钨系高速钢的化学成分与加工性能

## 一、化学成分

1. **碳（C）**

   - VANADIS 23中的碳含量相对较高，通常在1.26 - 1.32%之间。高碳含量是其获得高硬度和良好耐磨性的基础。碳与其他合金元素形成各种碳化物，如碳化钒、碳化钨等，这些碳化物弥散分布在基体中，对提高钢的硬度和耐磨性起着关键作用。

2. **铬（Cr）**

   - 铬含量大约为4.0 - 4.3%。铬能显著提高钢的淬透性，确保在淬火过程中，钢材能够获得较深的硬化层。同时，铬还具有一定的抗氧化性和抗腐蚀性，有助于提高钢在复杂环境下的稳定性，使刀具或模具等制品在使用过程中不易生锈和被氧化。

3. **钼（Mo）**

   - 钼的含量在5.0 - 5.5%。钼在VANADIS 23中具有多种重要作用。它可以降低钢的临界转变温度，细化晶粒，从而提高钢的韧性。在高温下，钼有助于提高钢的强度和红硬性，使钢在较高温度下仍能保持较好的硬度和切削性能，这对于高速切削刀具来说是非常关键的性能。

4. **钨（W）**

   - 钨的含量约为6.0 - 6.4%。钨具有高熔点和高硬度的特性，其形成的碳化物在钢中非常稳定。在切削过程中，钨的碳化物能够抵抗磨损，有效地提高刀具的使用寿命，并且有助于提高钢的硬度和红硬性。

5. **钒（V）**

   - 钒含量为3.0 - 3.5%。钒在钢中形成的碳化物（如VC）硬度极高，且分布细小均匀。这些碳化物在钢的组织中起到弥散强化的作用，显著提高钢的硬度、耐磨性和红硬性。

## 二、加工性能

1. **锻造性能**

   - **始锻温度**：VANADIS 23的始锻温度一般在1050 - 1100°C。由于合金元素含量较高，其再结晶温度较高，需要较高的始锻温度来保证钢材具有良好的塑性，便于锻造变形。

   - **终锻温度**：终锻温度应不低于900°C。如果终锻温度过低，钢材的塑性会急剧下降，容易产生锻造裂纹。而且在锻造过程中，由于合金元素的存在，锻造变形抗力较大，需要较大的锻造压力。

2. **切削加工性能**

   - 在退火状态下，VANADIS 23具有一定的切削加工性，但由于其高硬度和高强度的特性，切削加工仍然具有挑战性。在切削时，需要使用硬质合金刀具，并采用合适的切削参数，如较低的切削速度、适当的进给量和切削深度。例如，切削速度可能要比普通碳钢低30 - 50%，以避免刀具过度磨损。

3. **热处理性能**

   - **淬火性能**：淬火温度范围在1050 - 1180°C。在这个温度区间内，合金元素能够充分溶解到奥氏体中，形成均匀的淬火组织。淬火冷却时，由于合金元素的作用，钢的淬透性好，但需要注意控制冷却速度，以避免产生过大的淬火应力和变形。

   - **回火性能**：回火温度通常在520 - 580°C。回火过程中，会发生碳化物的析出和组织的转变，提高钢的韧性和稳定性。一般需要进行多次回火，以充分消除淬火应力，提高钢的综合性能。经过合适的热处理后，VANADIS 23能够获得极高的硬度（可达HRC64 - 66）、良好的红硬性和优异的耐磨性，非常适合制造各种高精度、高效率的切削刀具和模具等。