高速鋼含有大量W、Mo、Cr、V等元素,其與碳形成的合金碳化物進步了鋼材性能。由于粉末高速鋼冶煉的獨特性,合金元素含量更高,尤其是高V、高Co鋼的應用較為普遍。高速鋼中的W、Mo作用相似,與碳形成的合金碳化物通過溶解及析出強化,使高速鋼具有特殊的二次硬化效果,紅硬性大大進步。
這類鋼屬于高碳高合金萊氏體鋼,其主要的組織特征之一是含有大量的碳化物。鑄態(tài)高速工具鋼中的碳化物是共晶碳化物,經熱壓力加工后破碎成顆粒狀分布在鋼中,稱為一次碳化物;從奧氏體和馬氏體基體中析出的碳化物稱為二次碳化物。
高速鋼的主要應用領域是機械和工具制造業(yè),必然要適應這個行業(yè)的發(fā)展,近幾年來機械加工采用了高速度的數控機床,例如加工中心、車削中心等,金屬切削速度越來越快,要求刀具必須具有高速使用性能,即熱硬性、耐磨性、沖擊韌性要好,因此,廠家紛紛研發(fā)符合上述要求的高速鋼材料。
模腔表層金屬受熱。通常錘鍛模工作時.其模腔表面溫度可達300~400℃以上熱擠壓??蛇_500一800℃以上;壓鑄模模腔溫度與壓鑄材料種類及澆注溫度有關。如壓鑄黑色金屬時模腔溫度可達1000℃以上。這樣高的使用溫度會使模腔表面硬度和強度顯著降低,在使用中易發(fā)生打垛。為此.對熱模具鋼的基本使用性能要求是熱塑變抗力高,包括高溫硬度和高溫強度、高的熱塑變抗力,實際上反映了鋼的高回火穩(wěn)定性。由此便可以找到熱模具鋼合金化的種途徑,即加入Cr、W、Si.等合金元素可以提高鋼的回火穩(wěn)定性。