巨富配资 1.3391高速钢具备较好的加工性与热处理稳定性

一、概述与基本定义

1.3391高速钢（对应牌号：ISO HSS-E M2、AISI M2、DIN 1.3343、国标 W6Mo5Cr4V2）是一种钨钼系通用型高速钢，属于高碳高合金莱氏体钢。它因其在高速切削时，即使刃部因摩擦产生高温（约500-600℃）仍能保持高硬度和耐磨性的红硬性（或称热硬性）而得名。该材料通过钨（W）、钼（Mo）、铬（Cr）、钒（V）等合金元素的协同作用，实现了高硬度、高耐磨性、良好韧性与优异热稳定性的平衡，是制造高性能切削工具和精密模具的核心材料之一。

二、核心化学成分

1.3391高速钢的性能基础源于其精确配比的化学成分（质量分数，wt%）：

碳（C）：0.80–0.95%。作为形成碳化物和保证马氏体硬度的关键元素，其含量直接影响最终硬度和耐磨性。钨（W）：5.5–6.7%。与碳形成高硬度、高熔点的碳化钨（WC），是提供红硬性的主要元素，在高温下能有效阻止晶粒长大。钼（Mo）：4.5–5.5%。部分替代钨，起到细化晶粒、提高韧性和淬透性的作用，并与钨协同增强高温性能。铬（Cr）：3.8–4.5%。主要提高淬透性，并形成氧化铬钝化膜，赋予材料一定的抗氧化性和耐腐蚀性。钒（V）：1.7–2.1%（部分资料提及2.7–3.2%）。形成极其坚硬、细小弥散的碳化钒（VC），显著提升材料的耐磨性和抗回火软化能力。钴（Co）：≤0.5%。少量添加可进一步提高红硬性和高温强度。其他元素：硅（Si）≤0.45%、锰（Mn）≤0.40%、磷（P）≤0.030%、硫（S）≤0.030%，均为严格控制含量的残余元素。展开剩余67%

三、物理与机械性能

物理性能：密度：约 8.16–8.20 g/cm³。熔点：约 1420–1460 ℃。导热性：较低。热膨胀系数：较高。机械性能（热处理后）：硬度：63–67 HRC（典型值）。这是其作为切削工具的核心指标。抗弯强度：3.5–4.0 GPa。冲击韧性：0.30–0.40 MJ/m²，在高速钢中属于韧性较好的级别。高温硬度：在 600℃ 时仍能保持 HRC 47–48 以上，部分优化工艺下可达 HRC 60 左右，体现了卓越的红硬性。

四、热处理工艺

正确的热处理是发挥1.3391性能的关键，通常包括以下步骤：

预热：由于导热性差，需在 800–850℃ 进行预热，以减少热应力。淬火：加热至 1180–1220℃（具体温度取决于成分和性能要求），使合金碳化物充分溶解于奥氏体中，然后采用油冷淬火。回火：在 540–570℃ 的温度范围内进行 2–3次回火，每次保温1-2小时。此过程能消除淬火应力，促使残余奥氏体转变为马氏体，并产生二次硬化，最终获得高硬度、高韧性和稳定性的综合性能。

五、核心性能特点

超高硬度与耐磨性：得益于大量硬质碳化物（WC、VC）的均匀分布，热处理后硬度极高，能有效抵抗切削过程中的磨粒磨损，显著延长工具寿命。卓越的红硬性：钨和钼的碳化物在高温下非常稳定，使刀具在高速切削产生的高温下不易软化，保持切削能力，这是其区别于普通工具钢的根本特性。良好的韧性：钼元素的添加细化了晶粒，在保证高硬度的同时，提供了足够的韧性和抗冲击能力，使其能够承受断续切削、重载切削等复杂工况，减少崩刃风险。优异的淬透性：高铬含量确保了材料具有良好的淬透性，即使是尺寸较大的工具或模具，也能在淬火后获得均匀的硬度和性能。较好的加工性与热处理稳定性：在退火状态下硬度较低（≤262 HB），便于进行车、铣、钻等机械加工。热处理时变形量相对较小，有利于控制精密工具的尺寸精度。

六、主要应用领域

凭借其综合性能，1.3391高速钢被广泛应用于以下领域：

切削工具：制造钻头、铣刀（立铣刀、面铣刀）、车刀、拉刀、齿轮刀具（滚刀、插齿刀）、丝锥、铰刀及机用锯条等，适用于加工不锈钢、合金钢、钛合金、镍基高温合金等难切削材料。模具制造：冷作模具：如冷冲模、冷挤压模、拉伸模、粉末冶金模，要求高耐磨和高抗压强度的场合。热作模具：部分热锻模、压铸模镶块等，利用其高温下的性能稳定性。耐磨零部件：用于制造耐磨衬板、轴承、导向件、冲头等高负荷、高摩擦的机械部件。航空航天与汽车工业：加工发动机关键零部件（如钛合金叶片）、传动系统齿轮等高精度、高可靠性零件。

七、供应形式

1.3391高速钢可通过多种形态供货，以满足不同加工需求：

棒材：是最常见的供应形式。圆棒：直径范围广泛，从φ0.25mm的细丝到φ250mm以上的大圆钢。方棒、六角棒：用于制作特定形状的工具坯料。表面状态包括黑皮毛料、剥皮料、轻拉料、磨光料（光圆）等。板材：薄板：厚度0.1–4.0 mm，宽度可达1000 mm。中厚板：厚度1–180 mm，用于制造冲压模板、刀片等。锻材：通过锻造改善内部组织，提高致密性和力学性能，用于制造大型或关键的模具模块。线材：用于制造小直径钻头、丝锥或作为焊丝材料。特殊预成型材：如冲子料，已接近最终形状，可减少用户的加工量。交货状态：绝大多数产品以软化退火状态供应，硬度低，便于用户进行机械加工，加工后再进行最终热处理。

八、标准规范与牌号对照

国际/国外标准： ISO: HSS-E M2 (ISO 4957) AISI/SAE: M2 DIN: 1.3343 JIS: SKH51（近似）中国标准：W6Mo5Cr4V2 (GB/T 9943-2018《高速工具钢》) 欧洲标准：EN ISO 683-17 中对应材料。发布于：江苏省

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