BOHLER S200高速鋼理想性能的工藝

　　BOHLER S200高速鋼的用途及特性

　　奧地利百祿BOHLER S200粉末冶金高速鋼

　　BOHLER S200性能特點：高速鎢鋼在惡劣工作環境中仍然一如繼往地保持出色性能。該系列產品具有熱硬度高、耐磨性強的特點。

　　BOHLER S200化學成分：

　　C：0.75

　　Si：0.25

　　Mn：0.30

　　Cr：4.10

　　V：1.10

　　W：18.00

　　一、特性

　　(一)化學成分與硬度

　　化學成分影響

　　BOHLER S200高速鋼包含多種合金元素，如鎢(W)、鉬(Mo)、鉻(Cr)、釩(V)等，以及適量的碳(C)。鎢和鉬元素有助于提高鋼的硬度和紅硬性。鉻元素在提高硬度的同時，也增強了鋼的抗氧化性和耐腐蝕性。釩元素形成的碳化物能顯著提升鋼的耐磨性。其碳含量與合金元素相互配合，經過合適的熱處理后，S200高速鋼的硬度可達到較高水平，例如HRC60 - 63左右。

　　與其他高速鋼對比

　　與一些普通高速鋼相比，S200高速鋼中的合金元素配比使其在綜合性能上表現更優。例如，與不含鎢元素的高速鋼相比，S200在高溫下的硬度保持能力更強。在切削相同硬度(如HRC55 - 58)的金屬材料時，S200高速鋼刀具在高溫切削環境下的磨損速度明顯低于普通高速鋼刀具，這是因為鎢元素提高了其紅硬性。

　　(二)耐磨性

　　耐磨原理

　　S200高速鋼的耐磨性主要得益于其內部的硬質碳化物。這些碳化物由合金元素形成，如碳化鎢(WC)、碳化釩(VC)等，它們彌散分布在鋼的基體中。在刀具與工件的摩擦過程中，這些硬質碳化物承受主要的摩擦力，從而保護基體，減少基體的磨損。

　　實際耐磨表現

　　在車削加工硬度較高的合金鋼(如HRC58 - 60的合金鋼)時，S200高速鋼車刀的耐磨性能表現出色。與普通高速鋼車刀相比，在相同的切削參數下，S200車刀的刃部磨損量更小。例如，在車削一段長度為1000mm的合金鋼棒材時，普通高速鋼車刀刃部磨損可能達到0.5mm，而S200車刀刃部磨損可能僅為0.1 - 0.2mm。

　　(三)紅硬性

　　紅硬性的表現

　　BOHLER S200高速鋼具有良好的紅硬性。在高溫環境下，當溫度達到600 - 650°C時，其硬度能夠保持在HRC55 - 58左右。這使得它在高速切削或者長時間切削加工過程中，即使切削區域溫度升高，也不會迅速軟化，從而保證了切削性能的穩定。

　　對高速切削的意義

　　在高速銑削硬度為HRC50 - 55的金屬材料時，S200高速鋼銑刀由于其紅硬性，可以采用較高的切削速度。這不僅提高了銑削效率，而且因為在高溫下硬度保持較好，能夠確保銑削的尺寸精度和表面質量。相比紅硬性較差的銑刀，S200銑刀在高速銑削過程中不會出現因刀具軟化而導致的銑削力不穩定、表面粗糙度增加等問題。

　　(四)韌性

　　韌性的微觀結構依據

　　S200高速鋼的微觀結構中，合金元素的合理配比使得碳化物與基體之間有較好的結合。在受到沖擊載荷時，這種結構能夠有效地將能量在碳化物和基體之間傳遞和分散，防止應力集中，從而賦予材料一定的韌性。

　　在加工中的體現

　　在鉆削加工中，當鉆削含有硬質點的金屬材料(如硬度為HRC55 - 58且含有硬質合金顆粒的復合材料)時，S200高速鋼鉆頭能夠承受一定的沖擊而不容易折斷。它可以穩定地鉆進材料，保證鉆削加工的順利進行。

　　(五)可加工性

　　加工工藝適應性

　　BOHLER S200高速鋼可進行鍛造、軋制、切削加工和熱處理等操作。

　　加工注意事項

　　在鍛造時，要注意鍛造溫度范圍。如果始鍛溫度過高，可能會導致鋼材內部組織過熱，影響其性能;如果終鍛溫度過低，則可能會產生裂紋等缺陷。在切削加工方面，由于其硬度較高，需要選擇合適的切削刀具，如硬質合金刀具，并合理調整切削參數，如切削速度、進給量和切削深度等。在熱處理過程中，必須按照規定的工藝參數進行操作，以獲得理想的性能。

　　二、用途

　　(一)刀具制造

　　通用切削刀具

　　S200高速鋼常用于制造通用的切削刀具，如車刀、銑刀、鉆頭等。在機械加工車間，對于加工各種硬度在HRC50 - 60之間的金屬材料，S200高速鋼刀具能夠提供較好的切削性能。例如，在加工普通的合金鋼、碳鋼等材料時，S200刀具能夠滿足加工精度和效率的要求。

　　木工刀具

　　由于其良好的耐磨性和韌性，S200高速鋼也可用于制造木工刀具。在木材加工過程中，木工刀具需要有一定的耐磨性來保持刃口的鋒利度，同時需要具備一定的韌性以防止在加工過程中折斷。S200高速鋼制成的木工刀具，如鋸片、刨刀等，能夠有效地對木材進行加工。

　　(二)模具制造

　　冷作模具

　　在冷作模具制造中，S200高速鋼可用于制造沖模、冷鐓模等。冷作模具在工作過程中需要承受較大的壓力和沖擊力，S200高速鋼的高硬度、耐磨性和韌性能夠保證模具的使用壽命。例如，在沖壓厚度為2 - 5mm的金屬板材時，S200高速鋼制成的沖模能夠穩定地進行沖壓操作，并且在長時間使用后仍能保持較好的沖壓精度。

　　熱作模具

　　對于熱作模具，S200高速鋼也有一定的應用。在熱鍛、壓鑄等熱作模具中，雖然可能不是主要的模具材料，但可以用于制造模具的一些關鍵部件。在熱作過程中，S200高速鋼的紅硬性、耐磨性和抗氧化性能夠提高模具的整體性能，保證熱作模具在高溫、高壓環境下的正常工作。