JIS标准KHA33钼钨系高速钢的化学成分对性能的影响

# JIS标准KHA33钼钨系高速钢的化学成分对性能的影响

## 一、碳（C）

1. **硬度影响**

   - 碳含量在0.8 - 0.9%之间。碳是钢中Zui重要的强化元素之一。在KHA33钼钨系高速钢中，碳与钨、钼、钒等合金元素形成各种碳化物，如碳化钨（WC）、碳化钼（Mo₂C）和碳化钒（VC）等。这些碳化物的存在极大地提高了钢的硬度。较高的碳含量确保了足够的碳化物形成，使得钢在淬火和回火后能够达到很高的硬度，满足高速切削工具等对高硬度的要求。

2. **耐磨性影响**

   - 由于碳化物硬度高且弥散分布在基体中，当钢受到磨损作用时，这些碳化物可以抵抗磨损，从而提高钢的耐磨性。例如，在切削加工过程中，刀具表面的碳化物能够承受工件材料的摩擦和切削力，减少刀具的磨损，延长刀具的使用寿命。

## 二、钨（W）

1. **红硬性影响**

   - 钨含量约为5.0 - 6.0%。钨形成的碳化物具有高硬度、高熔点和良好的高温稳定性。在高温加工环境下，如高速切削时，碳化钨能够保持其硬度，使KHA33高速钢具有出色的红硬性。这意味着在高温条件下，钢仍然可以保持较高的硬度，从而保证了切削工具在高速切削过程中的切削刃的硬度和锋利度，防止刀具过快软化和磨损。

2. **强度影响**

   - 钨还能提高钢的强度。钨原子融入基体中，增加了晶格畸变，阻碍位错运动，从而提高了钢的屈服强度和抗拉强度。在承受较大切削力时，钢不易发生变形和断裂。

## 三、钼（Mo）

1. **韧性和热强性影响**

   - 钼含量在4.0 - 5.0%。钼可以部分替代钨，与钨协同作用。钼形成的碳化物能细化晶粒，细化后的晶粒使钢的韧性得到提高，因为细小的晶粒在受到外力作用时，晶界可以有效地阻止裂纹的扩展。同时，钼也提高了钢的热强性，在高温下，钢的强度和硬度下降幅度减小，这对于高速钢在高温切削加工中的性能稳定非常重要。

2. **淬透性影响**

   - 钼能显著提高钢的淬透性，使钢在淬火时能够获得更深的淬硬层。这意味着在较大尺寸的工件中，也能保证内部和外部都能达到较高的硬度，提高了钢的整体性能。

## 四、铬（Cr）

1. **抗氧化性和耐腐蚀性影响**

   - 铬含量在3.5 - 4.5%。铬有助于提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性。在切削加工过程中，尤其是在可能存在腐蚀介质的环境下，铬在钢表面形成一层致密的氧化膜，阻止氧气和腐蚀介质进一步侵蚀钢的内部，保护刀具表面，延长刀具的使用寿命。

2. **淬透性影响**

   - 铬也参与碳化物的形成，并且对钢的淬透性有一定的影响。适当的铬含量有助于保证钢在淬火过程中能够获得均匀的组织和性能。

## 五、钒（V）

1. **硬度和耐磨性影响**

   - 钒含量在1.5 - 2.0%。钒是强碳化物形成元素，它形成的碳化钒（VC）细小且弥散分布。这些细小的碳化物可以有效阻止晶粒长大，进一步提高钢的硬度。在磨损过程中，碳化钒同样可以抵抗磨损，增强钢的耐磨性。

2. **红硬性影响**

   - 由于碳化钒在高温下也具有较好的稳定性，它有助于提高钢的红硬性，使钢在高温下能够保持较好的硬度和性能。