㈠ 高速钢都有哪些性能特点
高速钢又名风钢或锋钢，又称白钢。意思是淬火时即使在空气中冷却也能硬化，并且很锋利。它是一种成分复杂的合金钢，含有钨、钼、铬、钒、钴等碳化物形成元素。合金元素总量达10～25%左右。它在高速切削产生高热情况下(约500℃)仍能保持高的硬度，HRC能在60以上。这就是高速钢最主要的特性——红硬性。而碳素工具钢经淬火和低温回火后，在室温下虽有很高的硬度，但当温度高于200℃时，硬度便急剧下降，在500℃硬度已降到与退火状态相似的程度，完全丧失了切削金属的能力，这就限制了碳素工具钢制作切削工具用。而高速钢由于红硬性好，弥补了碳素工具钢的致命缺点，可以用来制造切削工具。
高速钢一般不做抗拉强度检验，而以金相、硬度检验为主。
钨系和钼系高速钢经正确的热处理后，洛氏硬度能达到63以上，钴系高速钢在65以上。钢材的酸浸低倍组织不得有肉眼可见的缩孔、翻皮。中心疏松，一般疏松应小于1级。
金相检验的内容主要包括脱碳层、显微组织和碳化物不均匀度3个项目。
1.高速钢不应有明显的脱碳。显微组织不得有鱼骨状共晶莱氏体存在。
2.高速钢中碳化物不均匀度对质量影响最大，冶金和机械部门对碳化物不均匀度的级别十分重视。根据钢的不同用途可对碳化物不均匀度提出不同的级别要求，通常情况下应小于3级。
3.用高速钢制造切削工具，除因其具有高硬度、高耐磨性和足够的韧性之外，还有一个重要因素是具有红硬性。（红硬性是指刀具在高速切削时，刀刃在红热状态下抵抗软化的能力。）
一种衡量红硬性的方法是先把钢加热至580～650℃，保温1小时,然后冷却,这样反复4次后测量其硬度值。高速钢的淬火温度一般均接近钢的熔点，如钨系高速钢为1210～1240℃，高钼系高速钢为1180～1210℃。淬火后一般需在540～560℃之间回火3次。提高淬火温度可以增加钢的红硬性。为了提高高速钢刀具的使用寿命，可对其表面进行强化处理，如低温氰化、氮化、硫氮共渗等。
㈡ 高速钢中常含有哪些合金元素为什么高速钢具有很高的热硬性
含有钨、钼、铬、钒、钴等
红硬性是指刀具在高速切削时，刀刃在红热状态下抵抗软化的能力。一种衡量红硬性的方法是先把钢加热至580～650℃，保温1小时,然后冷却,这样反复4次后测量其硬度值。 高速钢的淬火温度一般均接近钢的熔点，如钨系高速钢为1210～1240℃，高钼系高速钢为1180～1210℃。淬火后一般需在 540～560℃之间回火3次。提高淬火温度可以增加钢的红硬性。
㈢ 常见中低合金钢含哪些元素
按合金元素分为低中高合金钢。按用途分为合金结构钢，合金工具钢和特殊性能钢。版特殊性能刚又权分为不锈钢和耐热钢。
耐蚀低合金钢：在碳钢中加入合金元素的总量低于3%左右的合金，根据合金种类和含量不同起到不同的耐蚀性能。
耐大气腐蚀：铜，铬，铝
耐海水腐蚀：铜，铬，铝，镍。
㈣ 合金元素在钢中都有哪些作用
1、 碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
2、 硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂。硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。硅量增加，会降低钢的焊接性能.
3、 锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰会有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能。锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。
4、 磷（P）：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。
5、 硫（S）：硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，容易造成裂纹。硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。硫可以改善切削加工性，通常称易切削钢。
6、 铬（Cr）：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢，耐热钢的重要合金元素。
7、 镍(Ni)：镍能提高钢的强度，而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力。
8、 钼(Mo)：钼能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力。
9、 钛(Ti)：钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密，细化晶粒力；降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。
10、 钒(V)：钒是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒，提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化物，在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。
11、 钨(W)：钨熔点高，比重大，是贵生的合金元素。钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性。
12、 铌(Nb)：铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性，提高强度，但塑性和韧性有所下降。
13、 钴(Co)：钴是稀有的贵重金属，多用于特殊钢和合金中，如热强钢和磁性材料。
14、 铜(Cu)：武钢用大冶矿石所炼的钢，往往含有铜。铜能提高强度和韧性，特别是大气腐蚀性能。缺点是在热加工时容易产生热脆。
15、铝(Al)：铝是钢中常用的脱氧剂。钢中加入少量的铝，可细化晶粒，提高冲击韧性。
16、硼(B)：钢中加入微量的硼就可改善钢的致密性和热轧性能，提高强度。
㈤ 合金元素在合金钢中的存在形式有哪些
高速钢特点：1高碳其谈质量数0.07%高达1.50%左右面能保证与W,CrV等形足够数量碳化物另面要定数量碳溶于奥氏体保证马氏体高强度2加入WCrV,Mo等合金元素加入Cr提高淬透性几乎所高速钢铬质量数均4%铬碳化物Cr23C6淬火加热差全部溶于奥氏体增加冷奥氏体稳定性提高钢淬透性铬能提高钢抗氧化脱碳能力加入W,Mo保证高热硬性退火状态W,Mo型碳化物形式存类碳化物淬火加热较难溶解加热部碳化物溶于奥氏体催货W,Mo存于马氏体随560%火形W2C或Mo2C弥散布造二硬化种碳化物500600摄氏度温度范围内非稳定易聚集使钢具良热硬性未熔碳化物能起阻止奥氏体晶粒及提高耐磨性作用V能形VC非稳定极难溶解硬度极高且颗粒细布均匀能提高钢硬度耐磨性同能阻止奥氏体晶粒细化晶粒热处理特点12201280摄氏度淬火+550570三火组织火马氏体细粒状碳化物及少数残余奥氏体性能特点具高硬度高耐磨性定塑性韧性其高速切割刃部温度达600摄氏度其硬度明显降
钒高速钢提高红硬性主要元素钒强化物形元素形稳定Vc.火程Vc细弥散质点折造二硬化其作用比钨强高速钢含钒量增加红硬性耐磨性提高提高含钒量必须提高含碳量保证形各种碳化物高速钢含钒量搬1%~5%.随着含钒量增加、高速钢切削加工性能降
钨主要保持高红硬性钒细化晶粒铬主要固溶强化提高钢淬透性碳各合金形各种金属化合物三火程弥散析达二硬化目我认要研究各合金作用应该铬合金晶体类型、各自形碳化物自由能、各自扩散所需要激能、外层电排列等本质素考虑单纯记忆性质
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㈥ 高速工具钢w18cr4v中主要合金化学元素的作用是什么
在钢中,碳主要与铬、钨、钼和钒(碳化物的形成元素)等形成碳化物,以提高硬度、耐磨性及红硬性.
钨是提高红硬性的主要元素,它在钢中形成碳化物.加热时,一部分碳化物溶入奥氏体,淬火后形成含有大量钨及其他合金元素、有很高回火稳定性的马氏体.在回火时,一部分钨以碳化物的形式弥散析出,造成二次硬化.在加热时,未溶的碳化物则起到阻止奥氏体晶粒长大的作用.
钒能显著地提高高速钢的红硬性、硬度及耐磨性.钒形成的碳化物在加热时,部分溶入奥氏体,回火时以细小的质点弥散析出,造成二次硬化而提高钢的红硬性.
铬在高速钢中主要是增加其淬透性,同时还能提高钢的抗氧化脱碳和抗腐蚀能力.
钴也能显著提高钢的红硬性及硬度.
㈦ 高速钢中的合金元素有哪些作用
表1—1 合金元素在钢中的作用
Mn
1、在低含量范围内,对钢具有很大的强化作用,提高强度、硬度和耐磨性
2、降低钢的临界冷却速度,提高钢的淬透性
3、稍稍改善钢的低温韧性
4、在高含量范围内,作为主要的奥氏体化元素
Si
1、强化铁素体,提高钢的强度和硬度
2、降低钢的临界冷却速度,提高钢的淬透性
3、提高钢的氧化性腐蚀介质中的耐蚀性,提高钢的耐热性
4、磁钢中的主要合金元素（含量在0.40%范围内时,改善热裂倾向,含量高时,易形成柱状晶,增加热裂倾向.）
Cr
1、在低合金范围内,对钢具有很大的强化作用,提高强度、硬度和耐磨性
2、降低钢的临界冷却速度,提高钢的淬透性
3、提高钢的耐热性
4、在高合金范围内,使钢具有对强氧化性酸类等腐蚀介质的耐腐蚀能力
Mo
1、 强化铁素体,提高钢的强度和硬度
2、 降低钢的临界冷却速度,提高钢的淬透性
3、 提高钢的耐热性和高温强度
Ni
1、 提高钢的强度,而不降低其塑性,改善钢的低温韧性
2、 降低钢的临界冷却速度,提高钢的淬透性
3、 扩大奥氏体区,是奥氏体化的有效元素
4、 本身具有一定耐蚀性,对一些还原性酸类有良好的耐蚀能力
Al
1、 炼钢中起良好的脱氧作用
2、 细化钢的晶粒,提高钢的强度
3、提高钢的抗氧化性能,提高不锈钢对强氧化性酸类的耐蚀能力
RE
1、炼钢中起脱硫、去气、净化钢液作用
2、细化钢的晶粒,改善铸态组织
S:
1、 硫在钢中以FeS-Fe共晶体存在于钢的晶粒周界,降低钢的力学性能,优制钢含硫量一般应限制在0.04%以下.
2、 在机械制造中,有时为了改善某些钢的切削加工性能,人为将含硫量提高,以形成硫化物,起中断基体连续性的作用.
3、 硫含量的提高,增加铸件热裂倾向.
H:
炼钢过程中钢液从炉气中吸收氢
钢液中氢的溶解度随温度升高而提高,在缓慢凝固条件下,氢以针孔形态析出.快速凝固时,析出氢在铁的晶格内造成高应力状态,导致脆性.
N:
炼钢过程中钢液从炉气中吸收氮
1、 钢液中溶解的氮在凝固过程中因溶解度降低而析出,并与钢中的Si、Al、Zr等元素化合,生成SiN、AlN 、ZrN等氮化物.少量氮化物能细化钢的晶粒.氮休物多时,会使钢的塑性和韧性降低.
2、 氮属于扩大奥氏体区元素,在钢中可部分代替镍的作用,是铬锰氮不锈钢中的合金元素,在超低碳不锈钢中,可代替碳的作用,提高钢的强度.
O:
1、 钢液中溶解的FeO 在凝固前温度降低过程中与钢液中的碳起反应,生成一氧化碳气泡,在铸件中造成气孔.
2、 钢液凝固过程中,FeO因溶解度下降而析出在钢的晶粒周界处,降低钢的性能.
㈧ 合金元素在钢中有哪些作用
合金元素在钢中的作用
Mn
1、在低含量范围内，对钢具有很大的强化作用，提高强度、硬度和耐磨性
2、降低钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性
3、稍稍改善钢的低温韧性
4、在高含量范围内，作为主要的奥氏体化元素
Si
1、强化铁素体，提高钢的强度和硬度
2、降低钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性
3、提高钢的氧化性腐蚀介质中的耐蚀性，提高钢的耐热性
4、磁钢中的主要合金元素（含量在0.40%范围内时，改善热裂倾向，含量高时，易形成柱状晶，增加热裂倾向。）
Cr
1、在低合金范围内，对钢具有很大的强化作用，提高强度、硬度和耐磨性
2、降低钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性
3、提高钢的耐热性
4、在高合金范围内，使钢具有对强氧化性酸类等腐蚀介质的耐腐蚀能力
Mo
1、 强化铁素体，提高钢的强度和硬度
2、 降低钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性
3、 提高钢的耐热性和高温强度
Ni
1、 提高钢的强度，而不降低其塑性，改善钢的低温韧性
2、 降低钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性
3、 扩大奥氏体区，是奥氏体化的有效元素
4、 本身具有一定耐蚀性，对一些还原性酸类有良好的耐蚀能力
Al
1、 炼钢中起良好的脱氧作用
2、 细化钢的晶粒，提高钢的强度
3、提高钢的抗氧化性能，提高不锈钢对强氧化性酸类的耐蚀能力
RE
1、炼钢中起脱硫、去气、净化钢液作用
2、细化钢的晶粒，改善铸态组织
S:
1、 硫在钢中以FeS-Fe共晶体存在于钢的晶粒周界，降低钢的力学性能，优制钢含硫量一般应限制在0.04%以下。
2、 在机械制造中，有时为了改善某些钢的切削加工性能，人为将含硫量提高，以形成硫化物，起中断基体连续性的作用。
3、 硫含量的提高，增加铸件热裂倾向。
H:
炼钢过程中钢液从炉气中吸收氢
钢液中氢的溶解度随温度升高而提高，在缓慢凝固条件下，氢以针孔形态析出。快速凝固时，析出氢在铁的晶格内造成高应力状态，导致脆性。
N:
炼钢过程中钢液从炉气中吸收氮
1、 钢液中溶解的氮在凝固过程中因溶解度降低而析出，并与钢中的Si、Al、Zr等元素化合，生成SiN、AlN 、ZrN等氮化物。少量氮化物能细化钢的晶粒。氮休物多时，会使钢的塑性和韧性降低。
2、 氮属于扩大奥氏体区元素，在钢中可部分代替镍的作用，是铬锰氮不锈钢中的合金元素，，在超低碳不锈钢中，可代替碳的作用，提高钢的强度。
O:
1、 钢液中溶解的FeO 在凝固前温度降低过程中与钢液中的碳起反应，生成一氧化碳气泡，在铸件中造成气孔。
2、 钢液凝固过程中，FeO因溶解度下降而析出在钢的晶粒周界处，降低钢的性能。
㈨ 高速工具钢有哪些组成结构
高速工具钢是一种高碳高合金工具钢,wC=0.70～1.25%，常加入的合金元素有W、Mo、Cr、V等,W、Mo、V是提高热硬性的主要元素,V可形成高硬度的碳化物，显著提高钢的硬度及耐磨性,Cr可提高淬透性。W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2和W9Mo3Cr4V为较常用的高速钢，这三个钢号的产量占目前国内生产和使用的95%以上。
主要有碳、钨、钼、铬、钒、钴等，其作用分述如下：
碳一般含碳量为0.70～1.65%，以保证足够的碳与各种碳化物形成元素相配合。通常采用平衡碳(Cs)近似计算公式求得最佳的二次硬化效果的含碳量：
Cs%=0.033W%+0.063Mo%+0.060Cr%+0.200V%
式中Cs是假设W、Mo、Cr、V与C形成W2C（或Fe4W2C)、Mo2C（或Fe4Mo2C)、Cr26C6、V4C3时碳与各元素的定比关系而定出的。随着钢中含碳量逐渐接近Cs,二次硬化效果（硬度和红硬性）也逐步上升到最高值，而韧性则随之下降。因此只在超硬高速钢中含碳量采用接近Cs的成分，为了保持通用型高速钢的高韧性，含碳量一般比Cs低0.15～0.30%。至于用于载荷较低的低合金高速钢，实际含碳量可能还超过Cs。
钨和钼高速钢回火时产生二次硬化最基本的合金元素。钨和钼作用相似,Mo的原子量约为W的一半，一般可用1%Mo取代2%W。高速钢中最主要的碳化物M6C(M代表金属）是以Fe、Mo、W为主的复合碳化物，它在淬火时部分固溶，回火时又以M2C碳化物弥散析出，使钢强化，提高硬度和耐磨性，剩下未溶的M6C碳化物（主要来自共晶碳化物）可阻止淬火加热时的晶粒长大和增加耐磨性。含钼的高速钢铸态共晶碳化物网较细薄，易于加工破碎，分布较均匀，颗粒较小，热塑性和韧性也较高；但含钼的钢易脱碳，淬火过热敏感性也较大，而钨钢在此方面正与之相反。因此钨和钼适当配合，能获得综合性能更好的钢种。
铬为保证钢的高淬透性，各种高速钢都含铬4%左右。钢中形成以铁铬为主的M26C6碳化物，铬也可溶于M6C与MC中形成合金碳化物，促使这些难溶碳化物淬火时较多地固溶。使淬火马氏体具有足够的碳和合金元素，有利于回火时大量析出M2C与MC。所以铬对二次硬化也有间接作用。此外，含4%铬对高速钢的抗氧化性起重要作用。
钒所有高速钢都含钒1%以上。碳化钒淬火加热时可部分固溶，回火时析出弥散的MC型碳化钒，有力地增强二次硬化作用；未溶的碳化钒有助于阻止淬火加热时晶粒长大，而且由于硬度极高，能显著提高钢的耐磨性；但降低了可磨削性。高钒钢中如能采取措施细化一次碳化物MC的颗粒，可改善磨削性。最有效的办法是用雾化法快速冷却钢液得到合金粉末，制成粉末冶金高速钢，使一次碳化物得到细化。
钴钴本身不形成碳化物，其作用主要是增加回火时析出MC、M2C的形核率，减缓其聚集长大速度。此外，钴可提高高速钢晶界熔化温度，因而提高钢的淬火温度，使奥氏体内的合金度增大。这些作用都有效地提高了高速钢的耐热性，但钴含量过高时也会降低钢的韧性。