㈠ 高速鋼都有哪些性能特點
高速鋼又名風鋼或鋒鋼，又稱白鋼。意思是淬火時即使在空氣中冷卻也能硬化，並且很鋒利。它是一種成分復雜的合金鋼，含有鎢、鉬、鉻、釩、鈷等碳化物形成元素。合金元素總量達10～25%左右。它在高速切削產生高熱情況下(約500℃)仍能保持高的硬度，HRC能在60以上。這就是高速鋼最主要的特性——紅硬性。而碳素工具鋼經淬火和低溫回火後，在室溫下雖有很高的硬度，但當溫度高於200℃時，硬度便急劇下降，在500℃硬度已降到與退火狀態相似的程度，完全喪失了切削金屬的能力，這就限制了碳素工具鋼製作切削工具用。而高速鋼由於紅硬性好，彌補了碳素工具鋼的致命缺點，可以用來製造切削工具。
高速鋼一般不做抗拉強度檢驗，而以金相、硬度檢驗為主。
鎢系和鉬系高速鋼經正確的熱處理後，洛氏硬度能達到63以上，鈷系高速鋼在65以上。鋼材的酸浸低倍組織不得有肉眼可見的縮孔、翻皮。中心疏鬆，一般疏鬆應小於1級。
金相檢驗的內容主要包括脫碳層、顯微組織和碳化物不均勻度3個項目。
1.高速鋼不應有明顯的脫碳。顯微組織不得有魚骨狀共晶萊氏體存在。
2.高速鋼中碳化物不均勻度對質量影響最大，冶金和機械部門對碳化物不均勻度的級別十分重視。根據鋼的不同用途可對碳化物不均勻度提出不同的級別要求，通常情況下應小於3級。
3.用高速鋼製造切削工具，除因其具有高硬度、高耐磨性和足夠的韌性之外，還有一個重要因素是具有紅硬性。（紅硬性是指刀具在高速切削時，刀刃在紅熱狀態下抵抗軟化的能力。）
一種衡量紅硬性的方法是先把鋼加熱至580～650℃，保溫1小時,然後冷卻,這樣反復4次後測量其硬度值。高速鋼的淬火溫度一般均接近鋼的熔點，如鎢系高速鋼為1210～1240℃，高鉬系高速鋼為1180～1210℃。淬火後一般需在540～560℃之間回火3次。提高淬火溫度可以增加鋼的紅硬性。為了提高高速鋼刀具的使用壽命，可對其表面進行強化處理，如低溫氰化、氮化、硫氮共滲等。
㈡ 高速鋼中常含有哪些合金元素為什麼高速鋼具有很高的熱硬性
含有鎢、鉬、鉻、釩、鈷等
紅硬性是指刀具在高速切削時，刀刃在紅熱狀態下抵抗軟化的能力。一種衡量紅硬性的方法是先把鋼加熱至580～650℃，保溫1小時,然後冷卻,這樣反復4次後測量其硬度值。 高速鋼的淬火溫度一般均接近鋼的熔點，如鎢系高速鋼為1210～1240℃，高鉬系高速鋼為1180～1210℃。淬火後一般需在 540～560℃之間回火3次。提高淬火溫度可以增加鋼的紅硬性。
㈢ 常見中低合金鋼含哪些元素
按合金元素分為低中高合金鋼。按用途分為合金結構鋼，合金工具鋼和特殊性能鋼。版特殊性能剛又權分為不銹鋼和耐熱鋼。
耐蝕低合金鋼：在碳鋼中加入合金元素的總量低於3%左右的合金，根據合金種類和含量不同起到不同的耐蝕性能。
耐大氣腐蝕：銅，鉻，鋁
耐海水腐蝕：銅，鉻，鋁，鎳。
㈣ 合金元素在鋼中都有哪些作用
1、 碳（C）：鋼中含碳量增加，屈服點和抗拉強度升高，但塑性和沖擊性降低，碳量高還會降低鋼的耐大氣腐蝕能力，在露天料場的高碳鋼就易銹蝕；碳能增加鋼的冷脆性和時效敏感性。
2、 硅（Si）：在煉鋼過程中加硅作為還原劑和脫氧劑。硅能顯著提高鋼的彈性極限，屈服點和抗拉強度，硅和鉬、鎢、鉻等結合，有提高抗腐蝕性和抗氧化的作用，可製造耐熱鋼。硅量增加，會降低鋼的焊接性能.
3、 錳（Mn）：在煉鋼過程中，錳是良好的脫氧劑和脫硫劑，一般鋼中含錳會有較高的強度和硬度，提高鋼的淬性，改善鋼的熱加工性能。錳量增高，減弱鋼的抗腐蝕能力，降低焊接性能。
4、 磷（P）：在一般情況下，磷是鋼中有害元素，增加鋼的冷脆性，使焊接性能變壞，降低塑性，使冷彎性能變壞。
5、 硫（S）：硫在通常情況下也是有害元素。使鋼產生熱脆性，降低鋼的延展性和韌性，容易造成裂紋。硫對焊接性能也不利，降低耐腐蝕性。硫可以改善切削加工性，通常稱易切削鋼。
6、 鉻（Cr）：在結構鋼和工具鋼中，鉻能顯著提高強度、硬度和耐磨性，但同時降低塑性和韌性。鉻又能提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性，因而是不銹鋼，耐熱鋼的重要合金元素。
7、 鎳(Ni)：鎳能提高鋼的強度，而又保持良好的塑性和韌性。鎳對酸鹼有較高的耐腐蝕能力，在高溫下有防銹和耐熱能力。
8、 鉬(Mo)：鉬能使鋼的晶粒細化，提高淬透性和熱強性能，在高溫時保持足夠的強度和抗蠕變能力。
9、 鈦(Ti)：鈦是鋼中強脫氧劑。它能使鋼的內部組織緻密，細化晶粒力；降低時效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。
10、 釩(V)：釩是鋼的優良脫氧劑。鋼中加0.5%的釩可細化組織晶粒，提高強度和韌性。釩與碳形成的碳化物，在高溫高壓下可提高抗氫腐蝕能力。
11、 鎢(W)：鎢熔點高，比重大，是貴生的合金元素。鎢與碳形成碳化鎢有很高的硬度和耐磨性。
12、 鈮(Nb)：鈮能細化晶粒和降低鋼的過熱敏感性及回火脆性，提高強度，但塑性和韌性有所下降。
13、 鈷(Co)：鈷是稀有的貴重金屬，多用於特殊鋼和合金中，如熱強鋼和磁性材料。
14、 銅(Cu)：武鋼用大冶礦石所煉的鋼，往往含有銅。銅能提高強度和韌性，特別是大氣腐蝕性能。缺點是在熱加工時容易產生熱脆。
15、鋁(Al)：鋁是鋼中常用的脫氧劑。鋼中加入少量的鋁，可細化晶粒，提高沖擊韌性。
16、硼(B)：鋼中加入微量的硼就可改善鋼的緻密性和熱軋性能，提高強度。
㈤ 合金元素在合金鋼中的存在形式有哪些
高速鋼特點：1高碳其談質量數0.07%高達1.50%左右面能保證與W,CrV等形足夠數量碳化物另面要定數量碳溶於奧氏體保證馬氏體高強度2加入WCrV,Mo等合金元素加入Cr提高淬透性幾乎所高速鋼鉻質量數均4%鉻碳化物Cr23C6淬火加熱差全部溶於奧氏體增加冷奧氏體穩定性提高鋼淬透性鉻能提高鋼抗氧化脫碳能力加入W,Mo保證高熱硬性退火狀態W,Mo型碳化物形式存類碳化物淬火加熱較難溶解加熱部碳化物溶於奧氏體催貨W,Mo存於馬氏體隨560%火形W2C或Mo2C彌散布造二硬化種碳化物500600攝氏度溫度范圍內非穩定易聚集使鋼具良熱硬性未熔碳化物能起阻止奧氏體晶粒及提高耐磨性作用V能形VC非穩定極難溶解硬度極高且顆粒細布均勻能提高鋼硬度耐磨性同能阻止奧氏體晶粒細化晶粒熱處理特點12201280攝氏度淬火+550570三火組織火馬氏體細粒狀碳化物及少數殘余奧氏體性能特點具高硬度高耐磨性定塑性韌性其高速切割刃部溫度達600攝氏度其硬度明顯降
釩高速鋼提高紅硬性主要元素釩強化物形元素形穩定Vc.火程Vc細彌散質點折造二硬化其作用比鎢強高速鋼含釩量增加紅硬性耐磨性提高提高含釩量必須提高含碳量保證形各種碳化物高速鋼含釩量搬1%~5%.隨著含釩量增加、高速鋼切削加工性能降
鎢主要保持高紅硬性釩細化晶粒鉻主要固溶強化提高鋼淬透性碳各合金形各種金屬化合物三火程彌散析達二硬化目我認要研究各合金作用應該鉻合金晶體類型、各自形碳化物自由能、各自擴散所需要激能、外層電排列等本質素考慮單純記憶性質
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㈥ 高速工具鋼w18cr4v中主要合金化學元素的作用是什麼
在鋼中,碳主要與鉻、鎢、鉬和釩(碳化物的形成元素)等形成碳化物,以提高硬度、耐磨性及紅硬性.
鎢是提高紅硬性的主要元素,它在鋼中形成碳化物.加熱時,一部分碳化物溶入奧氏體,淬火後形成含有大量鎢及其他合金元素、有很高回火穩定性的馬氏體.在回火時,一部分鎢以碳化物的形式彌散析出,造成二次硬化.在加熱時,未溶的碳化物則起到阻止奧氏體晶粒長大的作用.
釩能顯著地提高高速鋼的紅硬性、硬度及耐磨性.釩形成的碳化物在加熱時,部分溶入奧氏體,回火時以細小的質點彌散析出,造成二次硬化而提高鋼的紅硬性.
鉻在高速鋼中主要是增加其淬透性,同時還能提高鋼的抗氧化脫碳和抗腐蝕能力.
鈷也能顯著提高鋼的紅硬性及硬度.
㈦ 高速鋼中的合金元素有哪些作用
表1—1 合金元素在鋼中的作用
Mn
1、在低含量范圍內,對鋼具有很大的強化作用,提高強度、硬度和耐磨性
2、降低鋼的臨界冷卻速度,提高鋼的淬透性
3、稍稍改善鋼的低溫韌性
4、在高含量范圍內,作為主要的奧氏體化元素
Si
1、強化鐵素體,提高鋼的強度和硬度
2、降低鋼的臨界冷卻速度,提高鋼的淬透性
3、提高鋼的氧化性腐蝕介質中的耐蝕性,提高鋼的耐熱性
4、磁鋼中的主要合金元素（含量在0.40%范圍內時,改善熱裂傾向,含量高時,易形成柱狀晶,增加熱裂傾向.）
Cr
1、在低合金範圍內,對鋼具有很大的強化作用,提高強度、硬度和耐磨性
2、降低鋼的臨界冷卻速度,提高鋼的淬透性
3、提高鋼的耐熱性
4、在高合金範圍內,使鋼具有對強氧化性酸類等腐蝕介質的耐腐蝕能力
Mo
1、 強化鐵素體,提高鋼的強度和硬度
2、 降低鋼的臨界冷卻速度,提高鋼的淬透性
3、 提高鋼的耐熱性和高溫強度
Ni
1、 提高鋼的強度,而不降低其塑性,改善鋼的低溫韌性
2、 降低鋼的臨界冷卻速度,提高鋼的淬透性
3、 擴大奧氏體區,是奧氏體化的有效元素
4、 本身具有一定耐蝕性,對一些還原性酸類有良好的耐蝕能力
Al
1、 煉鋼中起良好的脫氧作用
2、 細化鋼的晶粒,提高鋼的強度
3、提高鋼的抗氧化性能,提高不銹鋼對強氧化性酸類的耐蝕能力
RE
1、煉鋼中起脫硫、去氣、凈化鋼液作用
2、細化鋼的晶粒,改善鑄態組織
S:
1、 硫在鋼中以FeS-Fe共晶體存在於鋼的晶粒周界,降低鋼的力學性能,優制鋼含硫量一般應限制在0.04%以下.
2、 在機械製造中,有時為了改善某些鋼的切削加工性能,人為將含硫量提高,以形成硫化物,起中斷基體連續性的作用.
3、 硫含量的提高,增加鑄件熱裂傾向.
H:
煉鋼過程中鋼液從爐氣中吸收氫
鋼液中氫的溶解度隨溫度升高而提高,在緩慢凝固條件下,氫以針孔形態析出.快速凝固時,析出氫在鐵的晶格內造成高應力狀態,導致脆性.
N:
煉鋼過程中鋼液從爐氣中吸收氮
1、 鋼液中溶解的氮在凝固過程中因溶解度降低而析出,並與鋼中的Si、Al、Zr等元素化合,生成SiN、AlN 、ZrN等氮化物.少量氮化物能細化鋼的晶粒.氮休物多時,會使鋼的塑性和韌性降低.
2、 氮屬於擴大奧氏體區元素,在鋼中可部分代替鎳的作用,是鉻錳氮不銹鋼中的合金元素,在超低碳不銹鋼中,可代替碳的作用,提高鋼的強度.
O:
1、 鋼液中溶解的FeO 在凝固前溫度降低過程中與鋼液中的碳起反應,生成一氧化碳氣泡,在鑄件中造成氣孔.
2、 鋼液凝固過程中,FeO因溶解度下降而析出在鋼的晶粒周界處,降低鋼的性能.
㈧ 合金元素在鋼中有哪些作用
合金元素在鋼中的作用
Mn
1、在低含量范圍內，對鋼具有很大的強化作用，提高強度、硬度和耐磨性
2、降低鋼的臨界冷卻速度，提高鋼的淬透性
3、稍稍改善鋼的低溫韌性
4、在高含量范圍內，作為主要的奧氏體化元素
Si
1、強化鐵素體，提高鋼的強度和硬度
2、降低鋼的臨界冷卻速度，提高鋼的淬透性
3、提高鋼的氧化性腐蝕介質中的耐蝕性，提高鋼的耐熱性
4、磁鋼中的主要合金元素（含量在0.40%范圍內時，改善熱裂傾向，含量高時，易形成柱狀晶，增加熱裂傾向。）
Cr
1、在低合金範圍內，對鋼具有很大的強化作用，提高強度、硬度和耐磨性
2、降低鋼的臨界冷卻速度，提高鋼的淬透性
3、提高鋼的耐熱性
4、在高合金範圍內，使鋼具有對強氧化性酸類等腐蝕介質的耐腐蝕能力
Mo
1、 強化鐵素體，提高鋼的強度和硬度
2、 降低鋼的臨界冷卻速度，提高鋼的淬透性
3、 提高鋼的耐熱性和高溫強度
Ni
1、 提高鋼的強度，而不降低其塑性，改善鋼的低溫韌性
2、 降低鋼的臨界冷卻速度，提高鋼的淬透性
3、 擴大奧氏體區，是奧氏體化的有效元素
4、 本身具有一定耐蝕性，對一些還原性酸類有良好的耐蝕能力
Al
1、 煉鋼中起良好的脫氧作用
2、 細化鋼的晶粒，提高鋼的強度
3、提高鋼的抗氧化性能，提高不銹鋼對強氧化性酸類的耐蝕能力
RE
1、煉鋼中起脫硫、去氣、凈化鋼液作用
2、細化鋼的晶粒，改善鑄態組織
S:
1、 硫在鋼中以FeS-Fe共晶體存在於鋼的晶粒周界，降低鋼的力學性能，優制鋼含硫量一般應限制在0.04%以下。
2、 在機械製造中，有時為了改善某些鋼的切削加工性能，人為將含硫量提高，以形成硫化物，起中斷基體連續性的作用。
3、 硫含量的提高，增加鑄件熱裂傾向。
H:
煉鋼過程中鋼液從爐氣中吸收氫
鋼液中氫的溶解度隨溫度升高而提高，在緩慢凝固條件下，氫以針孔形態析出。快速凝固時，析出氫在鐵的晶格內造成高應力狀態，導致脆性。
N:
煉鋼過程中鋼液從爐氣中吸收氮
1、 鋼液中溶解的氮在凝固過程中因溶解度降低而析出，並與鋼中的Si、Al、Zr等元素化合，生成SiN、AlN 、ZrN等氮化物。少量氮化物能細化鋼的晶粒。氮休物多時，會使鋼的塑性和韌性降低。
2、 氮屬於擴大奧氏體區元素，在鋼中可部分代替鎳的作用，是鉻錳氮不銹鋼中的合金元素，，在超低碳不銹鋼中，可代替碳的作用，提高鋼的強度。
O:
1、 鋼液中溶解的FeO 在凝固前溫度降低過程中與鋼液中的碳起反應，生成一氧化碳氣泡，在鑄件中造成氣孔。
2、 鋼液凝固過程中，FeO因溶解度下降而析出在鋼的晶粒周界處，降低鋼的性能。
㈨ 高速工具鋼有哪些組成結構
高速工具鋼是一種高碳高合金工具鋼,wC=0.70～1.25%，常加入的合金元素有W、Mo、Cr、V等,W、Mo、V是提高熱硬性的主要元素,V可形成高硬度的碳化物，顯著提高鋼的硬度及耐磨性,Cr可提高淬透性。W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2和W9Mo3Cr4V為較常用的高速鋼，這三個鋼號的產量占目前國內生產和使用的95%以上。
主要有碳、鎢、鉬、鉻、釩、鈷等，其作用分述如下：
碳一般含碳量為0.70～1.65%，以保證足夠的碳與各種碳化物形成元素相配合。通常採用平衡碳(Cs)近似計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是假設W、Mo、Cr、V與C形成W2C（或Fe4W2C)、Mo2C（或Fe4Mo2C)、Cr26C6、V4C3時碳與各元素的定比關系而定出的。隨著鋼中含碳量逐漸接近Cs,二次硬化效果（硬度和紅硬性）也逐步上升到最高值，而韌性則隨之下降。因此只在超硬高速鋼中含碳量採用接近Cs的成分，為了保持通用型高速鋼的高韌性，含碳量一般比Cs低0.15～0.30%。至於用於載荷較低的低合金高速鋼，實際含碳量可能還超過Cs。
鎢和鉬高速鋼回火時產生二次硬化最基本的合金元素。鎢和鉬作用相似,Mo的原子量約為W的一半，一般可用1%Mo取代2%W。高速鋼中最主要的碳化物M6C(M代表金屬）是以Fe、Mo、W為主的復合碳化物，它在淬火時部分固溶，回火時又以M2C碳化物彌散析出，使鋼強化，提高硬度和耐磨性，剩下未溶的M6C碳化物（主要來自共晶碳化物）可阻止淬火加熱時的晶粒長大和增加耐磨性。含鉬的高速鋼鑄態共晶碳化物網較細薄，易於加工破碎，分布較均勻，顆粒較小，熱塑性和韌性也較高；但含鉬的鋼易脫碳，淬火過熱敏感性也較大，而鎢鋼在此方面正與之相反。因此鎢和鉬適當配合，能獲得綜合性能更好的鋼種。
鉻為保證鋼的高淬透性，各種高速鋼都含鉻4%左右。鋼中形成以鐵鉻為主的M26C6碳化物，鉻也可溶於M6C與MC中形成合金碳化物，促使這些難溶碳化物淬火時較多地固溶。使淬火馬氏體具有足夠的碳和合金元素，有利於回火時大量析出M2C與MC。所以鉻對二次硬化也有間接作用。此外，含4%鉻對高速鋼的抗氧化性起重要作用。
釩所有高速鋼都含釩1%以上。碳化釩淬火加熱時可部分固溶，回火時析出彌散的MC型碳化釩，有力地增強二次硬化作用；未溶的碳化釩有助於阻止淬火加熱時晶粒長大，而且由於硬度極高，能顯著提高鋼的耐磨性；但降低了可磨削性。高釩鋼中如能採取措施細化一次碳化物MC的顆粒，可改善磨削性。最有效的辦法是用霧化法快速冷卻鋼液得到合金粉末，製成粉末冶金高速鋼，使一次碳化物得到細化。
鈷鈷本身不形成碳化物，其作用主要是增加回火時析出MC、M2C的形核率，減緩其聚集長大速度。此外，鈷可提高高速鋼晶界熔化溫度，因而提高鋼的淬火溫度，使奧氏體內的合金度增大。這些作用都有效地提高了高速鋼的耐熱性，但鈷含量過高時也會降低鋼的韌性。