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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第三节　高速工具钢

　　（1）中国GB标准高速工具钢[GB/T9943-1998]

　　a.高速工具钢的钢号与化学成分，见表6-1-14。

　　b.高速工具钢棒材的交货硬度与热处理，见表6-1-15。

　　c.高速工具钢的性能特点与用途，见表6-1-16。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表6-1-14　高速工具钢的钢号与化学成分（质量分数）（%）

钢号 C Si① Mn P≤ S≤② Cr Mo V W 其他③

W18Cr4V

 

W18Cr4VCo5

 

W18Cr4V2Co8

 

W12Cr4V5Co5

 

W6Mo5Cr4V2

 

CW6Mo5Cr4V2

 

W6Mo5Cr4V3

 

CW6Mo5Cr4V3

 

W2Mo9Cr4V2

 

W6Mo5Cr4V2Co5

 

W7Mo4Cr4V2Co5

 

W2MoqCr4VCo8

 

W9Mo3Cr4V

 

W6Mo5CrV2Al

0.70-

0.80

0.70-

0.80

0.75-

0.85

1.50-

1.60

0.80-

0.90

0.95-

1.05

1.00-

1.10

1.15-

1.25

0.97-

1.05

0.80-

0.90

1.05-

1.15

1.05-

0.15

0.77-

0.87

1.05-

1.20

0.20-

0.40

0.20-

0.40

0.20-

0.40

0.15-

0.40

0.20-

0.45

0.20-

0.45

0.20-

0.45

0.20-

0.40

0.20-

0.55

0.20-

0.45

0.15-

0.50

0.15-

0.65

0.20-

0.40

0.20-

0.60

0.10-

0.40

0.10-

0.40

0.20-

0.40

0.15-

0.40

0.15-

0.40

0.15-

0.40

0.15-

0.40

0.15-

0.40

0.15-

0.40

0.15-

0.40

0.15-

0.40

0.15-

0.40

0.15-

0.40

0.15-

0.40

0.030

 

0.030

 

0.030

 

0.030

 

0.030

 

0.030

 

0.030

 

0.030

 

0.030

 

0.030

 

0.030

 

0.030

 

0.030

 

0.030

0.030

 

0.030

 

0.030

 

0.030

 

0.030

 

0.030

 

0.030

 

0.030

 

0.030

 

0.030

 

0.030

 

0.030

 

0.030

 

0.030

3.80-

4.40

0.75-

4.50

3.75-

5.00

3.75-

5.00

3.80-

4.40

3.80-

4.40

3.75-

4.50

3.75-

4.50

3.50-

4.00

3.75-

4.50

3.75-

4.50

3.50-

4.25

3.80-

4.40

3.80-

4.40

＜0.30④

 

0.40-

1.00

0.50-

1.25

＜1.00

 

4.50-

5.50

4.50-

5.50

4.75-

6.50

4.75-

6.50

8.20-

9.20

4.50-

5.50

3.25-

4.75

9.00-

10.00

2.70-

3.30

4.50-

5.50

1.00-

1.40

0.80-

1.20

1.80-

2.40

4.50-

5.25

1.75-

2.20⑤

1.75-

2.20

2.25-

2.75

2.75-

3.25

1.75-

2.25

1.75-

2.25

1.75-

2.25

0.95-

1.35

1.30-

1.70

1.75-

2.20

17.50-

19.00

17.50-

19.00

17.70-

19.00

11.75-

13.00

5.50-

6.75

5.50-

6.75

5.00-

6.75

5.00-

6.75

1.40-

2.10

5.50-

6.50

6.25-

7.00

1.15-

1.85

8.50-

9.50

5.50-

6.75

-

 

Co4.25-

5.75

Co7.00-

9.50

Co4.75-

5.25

-

 

-

 

-

 

-

 

-

 

Co4.50-

5.50

Co4.75-

5.75

Co7.75-

8.75

-

 

Al0.80-

1.20

　　①用电渣炉冶炼的钢种，其硅含量下限不作规定。

　　②为了改善钢的切削加工性，经需方要求，硫含量可规定为w（S）0.06%-0.15%。

　　③钢中残余元素含量（质量分数）：Ni≤0.30%，Cu≤0.25%。

　　④钨系高速钢的钼含量允许w（Mo）＜1.00%。钢中钨与钼的关系是：当钼含量超过w（Mo）1%可代替w（W）2%，若遇到这种情况，则在该钢号后加“Mo”。

　　⑤W6Mo5Cr4V2钢可根据供需双方协议，调整钒含量为w（V）1.60%-2.205。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表6-1-15　高速工具钢的交货硬度与淬火硬度

钢号 交货硬度 试样热处理制度及淬火回火硬度
退火 其他加工方法

预热温度

/℃

淬火温度

/℃

淬火剂

/℃

 回火温度

硬度HRC

（不小于）
盐浴炉 箱式炉

W18Cr4V

W18Cr4VCo5

W18Cr4V2Co8

W12Cr4V5Co5

W6Mo5Cr4V2

 

CW6Mo5Cr4V2

W6Mo5Cr4V3

CW6Mo5Cr4V3

W2Mo9Cr4V2

W6Mo5Cr4V2Co5

W7Mo4Cr4V2Co5

W2MoqCr4VCo8

W9Mo3Cr4V

 

W6Mo5CrV2Al

255

269

285

277

255

 

255

255

255

255

269

269

269

255

 

269

269

285

302

293

262

 

269

269

269

269

285

285

285

269

 

285

820-870

820-870

820-870

820-870

730-840

 

730-840

730-840

730-840

730-840

730-840

730-840

730-840

820-870

 

820-870

1270-1285

1270-1290

1270-1290

1220-1240

1210-1230

 

1190-1210

1190-1210

1190-1210

1190-1210

1190-1210

1180-1200

1170-1190

1210-1230

 

1230-1240

1270-1285

1280-1300

1280-1300

1230-1250

1210-1230

 

1200-1220

1200-1220

1200-1220

1200-1220

1200-1220

1190-1210

1180-1200

1220-1240

 

1230-1240

油

油

油

油

油

 

油

油

油

油

油

油

油

油

 

油

550-570

540-560

540-560

530-550

540-560

 

540-560

540-560

540-560

540-560

540-560

530-550

530-550

540-560

 

540-560

63

63

63

65

63

64

65

64

64

65

64

66

66

63

64

65

　　①用箱式炉。

　　②用盐浴炉。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表6-1-16　高速工具钢的性能特点与用途

钢号 使用性能 用途举例
W18Cr4V 钨系通用性高速钢，具有较高的硬度、热硬性及高温硬度，淬火不易过热，易于磨削加工；缺点是热塑性低、韧性稍差。该钢种曾经用量最大，但20世纪70年代后使用减少 主要用于制作高速切削的车刀、钻头、铣刀、铰刀等刀具，还用作板牙、丝锥、扩孔钻、拉丝模、锯片等
W18Cr4VCo5 钨系含钴型高速钢，为W18Cr4V的高性能品级，具有较高的热硬性及高温硬度，但韧性较W18Cr4V有所降低 用于制作高速机床刀具和要求耐热并承受一定动载荷的刀具
W18Cr4V2Co8 钨系含钴型高速钢，其热硬性、高温硬度和耐磨性比W18Cr4VCo5高，但韧性降低 适于制作复杂条件下工作的车刀，铣刀、滚刀等刀具，供作对较高强度材料的切削加工
W12Cr4V5Co5 钨系高钒含钴高速钢，引自美国的T15，曾称为“王牌钢”，具有较高的硬度，尤其超高耐磨性，但可麿削性能差，强度与韧性较差，不宜制作用于高速切削的复杂刀具 适用制作要求特殊耐磨的切削刀具，如螺纹梳刀、车刀、铣刀、刮刀、滚刀及成形刀具、齿轮刀具等；还可用于冷作模具
W6Mo5Cr4V2 W-Mo系通用型高速钢，是当今各国用量最大的高速钢钢号（即M2），具有较高的硬度，热硬性及高温硬度，热塑性好，强度和韧性优良；缺点是钢的过热与脱碳敏感性较大 用于制作要求耐磨性和韧性配合良好的并承受冲击力较大的刀具和一般刀具，如插齿刀、锥齿轮刨刀、铣刀、车刀、丝锥、钻头等；还用作高载荷下需磨性好的工具，如冷作模具等
CW6Mo5Cr4V2 高碳W-Mo系通用型高速钢，由于碳含量提高，淬火后的表面硬度也提高，而且高温硬度、耐磨性和耐热性都比W6Mo5Cr4V2高，但强度和韧性有所降低 适用作要求切削性能优良的刀具

W6Mo5Cr4V3

CW6Mo5Cr4V3

 高碳高钒型高速钢，其耐磨性优于W6Mo5Cr4V2，但可磨削性能也变差，脱碳敏感性较大 用于制作要求特别耐磨的工具和一般刀具，如拉刀、滚刀、螺纹梳刀、车刀、刨刀、丝锥、钻头等。由于钢的磨削性差，制作复杂刀具，需用特殊砂轮加工
W2Mo9Cr4V2 低钨高铝型钢种，相当于美国的M7，具有较高的热硬性和韧性，耐磨性好，但脱碳敏感性较大 主要用于制作螺纹工具，如丝锥、板牙等；还用作钻头、铣刀及各种车削刀具、各种冷冲模具等
W6Mo5Cr4V2Co5 W-Mo系一般含钴高速钢，其热硬性、耐磨性均比W6Mo5Cr4V2高，故切削性能好，但钢的韧性和强度较差，脱碳敏感性较大 用于制作高速切削机床的刀具和要求耐高温并有一定振动载荷的刀具
W2MoqCr4VCo8 W-Mo系高碳含钴超硬型钢种，相当于美国的M42，是一种用量最大的超硬型高速钢号，其硬度可达66-70HRC，具有高的热硬性和高温硬度，易磨削加工，但韧性较差 用于制作各种复杂的高精度刀具，如精密拉刀、成型铣刀、专用车刀、钻头以及各种高硬度刀具，可用于对难加工材料如钛合金、高温合金、超高强度钢等的切削加工
W9Mo3Cr4V 我国研制的新型W-Mo系通用型高速钢，使用性能与W18Cr4V（T1）和W6Mo5Cr4V2（M2）相当，但综合工艺性能优于T1和M2，钢的合金成本也较低 可代替W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2制作各种工具
W6Mo5CrV2Al 我国研制的新型W-Mo系无铅超硬型高速钢（简称M2Al或501），具有高的硬度、热硬性及高温硬度，切削性能优良，耐磨性和热塑性较好，其韧性优于含钴高速钢，但可磨削性能稍差，钢的过热和脱碳敏感性较大 用于制作各种拉刀、插齿刀、齿轮滚刀、铣刀、刨刀、镗刀、车刀、钻头等切削刀具。刀具使用寿命长，切削一般材料时，其使用寿命为W18Cr4V的两倍，切削难加工材料时，接近含钴高速钢的使用寿命

　　（2）中国YB标准机器锯条用高速工具钢热轧钢带[YB/T084-1996]（表6-1-17）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表6-1-17　机器锯条用高速工具钢热轧钢带

钢号 主要化学成分（质量分数）（%）

交货状态

硬度①（HB）

脱碳层

深度①②/mm
C W Mo Cr V Al
W9Mo3Cr4V

0.77-

0.87

8.50-

9.50

2.70-

3.30

3.80-

4.40

1.30-

1.70

 -

207-

255

Ⅰ、0.02

Ⅱ、0.04
W6Mo5Cr4V2

0.80-

0.90

5.50-

6.75

4.50-

5.50

3.80-

4.40

1.75-

2.20

 -

207-

255

Ⅰ、0.02

Ⅱ、0.04
W18Cr4V

0.70-

0.80

17.5-

19.0

 ≤0.30

3.80-

4.40

1.00-

1.40

 -

207-

255

Ⅰ、0.02

Ⅱ、0.04
W6Mo5CrV2Al

1.05-

1.20

5.50-

6.75

4.50-

5.50

3.80-

4.40

1.75-

2.20

0.80-

1.20

Ⅰ、217-269

Ⅱ、227-285

Ⅰ、0.02

Ⅱ、0.04

　　①表中Ⅰ-Ⅰ组钢带；Ⅱ-2组钢带。要求供应Ⅰ组钢带时，应在合同中注明。

　　②是指钢带单面总脱碳层（铁素体+过渡层）深度。

　　（3）我国研制的高性能高速工具钢的钢号与主要化学成分（表6-1-18）。

　　　　　　　　　　　　　　表6-1-18　我国研制的高性能高速工具钢的钢号与主要化学成分（质量分数）（%）

钢号 代号 C W Mo Cr V Co 其他
W12Mo3Cr4V3N V3N

1.15-

1.25

11.0-

12.0

2.70-

3.20

3.50-

4.10

2.50-

3.10

 - N0.04-0.10
W6Mo5Cv4V2Al① M2Al

1.05-

1.20

5.50-

6.75

4.50-

5.50

3.80-

4.40

1.75-

2.20

 - Al0.80-1.20
CW9Mo3Cr4VN CW9

0.90-

1.00

8.50-

9.50

2.70-

3.30

3.80-

4.40

1.30-

1.70

 - N≤0.60
W9Mo3Cr4V3 W9V3

0.90-

1.00

8.50-

9.50

2.70-

3.30

3.80-

4.40

2.60-

3.20

 - -
W9Mo3Cr4VAl W9Al

1.20-

1.30

8.50-

9.50

2.70-

3.30

3.80-

4.40

1.30-

1.70

 -

Al0.70-1.10

N≤0.60
W9Mo3Cr4VCo5 W5Co5

0.90-

1.00

8.50-

9.50

2.70-

3.30

3.80-

4.40

1.30-

1.70

4.50-

5.50

 N≤0.60
W8Mo5Cr4VCo3N W8Co3N

1.00-

1.10

7.50-

8.50

4.50-

5.50

3.80-

4.40

1.20-

1.60

2.80-

3.50

 N0.04-0.80
W12Mo3Cr4VCo3N W12Co3N

0.97-

1.10

11.0-

12.0

2.50-

3.50

3.60-

4.20

1.10-

1.60

2.80-

3.50

 N0.04-0.80

　　①已纳入GB/T9943标准。