圆棒HS18-1-1-5高速钢航空航天精密加工

　　一、HS18 - 1 - 1 - 5高速钢的特性

　　(一)高硬度

　　合金元素的影响

　　HS18 - 1 - 1 - 5高速钢中含有较高比例的钨(W)、铬(Cr)、钒(V)等合金元素。钨是主要的强化元素之一，钨与碳形成的碳化物(WC)具有极高的硬度，这些碳化物弥散分布在钢的基体中。铬元素能提高钢的淬透性，使钢在淬火时能够获得更深的硬化层。钒元素形成的VC碳化物也有助于提高钢的硬度。经过合适的热处理工艺后，HS18 - 1 - 1 - 5高速钢的硬度可达到HRC63 - 66。

　　与普通工具钢相比，普通工具钢的硬度一般在HRC50 - 60之间，HS18 - 1 - 1 - 5高速钢的高硬度使其在承受较大的切削力或压力时，能更好地保持刃口或工作部位的形状，不易产生塑性变形。

　　西班牙HS18-1-1-5钨钼系高碳含钴超硬型高速钢的代表钢号，具有高的常温硬度(可达70HRC)和高温硬度、高红硬性、易磨削、锋利等优点，但含钴高价格贵。适用制作各种高精度复杂刀具，如成形铣刀、精密拉刀等，也可用作各种高硬度刀头、刀片等。

　　HS18-1-1-5化学成分：

　　C：0.70～0.83

　　Mn：0.10～0.40

　　P：≤0.03

　　S：≤0.03

　　Si：0.20～0.45

　　Cr：3.75～4.50

　　V：0.80～1.20

　　W：17.00～19.00

　　Mo：≤1.00

　　Co：4.25～5.75

　　Ni：≤0.30

　　Cu：≤0.25

　　HS18-1-1-5力学性能

　　交货硬度：(退火)≤269hb。热处理淬回火硬度：≥66HRC

　　硬度的稳定性

　　在一定的工作温度和磨损条件下，HS18 - 1 - 1 - 5高速钢的硬度稳定性较好。其合金元素的合理配比使得在受到一定程度的热影响或磨损时，硬度的下降幅度相对较小。例如，在切削加工过程中，即使切削区域温度有所升高，其硬度仍能维持在一个较高的水平，保证切削刃口的锋利度。

　　(二)良好的耐磨性

　　耐磨机制

　　该高速钢的高硬度碳化物(如WC、VC)在面对磨粒磨损时起到关键的耐磨作用。当有外界硬颗粒(如切削加工中的切屑颗粒或研磨时的磨粒)与钢表面接触时，这些碳化物就像微小的硬质点，阻止磨粒对钢基体的刮擦。

　　铬元素在钢表面形成的氧化膜有助于减少粘着磨损。在金属切削过程中，HS18 - 1 - 1 - 5高速钢刀具与被切削材料之间不易产生粘着现象，从而保持刀具的切削性能。例如，在切削铝合金时，由于其良好的耐磨性，刀具刃口不易磨损，能保证加工精度。

　　耐磨性对比

　　与一些中碳合金钢相比，在相同的磨损试验条件下，如模拟金属切削过程中的磨损，中碳合金钢可能在较短时间内(如10分钟)就出现明显的磨损痕迹，而HS18 - 1 - 1 - 5高速钢在同样时间内磨损非常轻微，显示出其良好的耐磨性。

　　(三)较好的热硬性

　　热硬性原理

　　HS18 - 1 - 1 - 5高速钢中的合金元素提高了钢的再结晶温度。在高温下，合金碳化物(如WC、VC)不易分解和聚集长大，从而维持了钢的硬度。当温度升高到500 - 600°C时，普通高速钢的硬度会明显下降，而HS18 - 1 - 1 - 5高速钢仍能保持较高的硬度(HRC55 - 58左右)。

　　这是因为合金元素改变了钢的晶体结构，增加了原子间的结合力，使得钢在高温下能够保持相对稳定的组织结构，从而保证了热硬性。

　　高温加工中的优势

　　在高速切削、重切削等加工工艺中，切削区域温度往往会迅速升高。HS18 - 1 - 1 - 5高速钢较好的热硬性使得刀具在高温环境下能够持续有效地进行切削。例如，在高速切削硬度较高的合金钢时，即使切削温度升高，刀具也不会因为硬度急剧下降而失效，提高了加工效率和加工精度。

　　二、HS18 - 1 - 1 - 5高速钢的用途

　　(一)刀具制造

　　通用切削刀具

　　可用于制造多种通用切削刀具，如麻花钻、铰刀等。这些刀具在机械加工中广泛应用，HS18 - 1 - 1 - 5高速钢的高硬度、良好的耐磨性和较好的热硬性，使其在加工不同材料(如普通碳钢、合金钢等)时能保持良好的切削性能。

　　例如，在制造用于加工普通碳钢的麻花钻时，HS18 - 1 - 1 - 5高速钢能够保证麻花钻的刃口锋利度和使用寿命。麻花钻在钻孔过程中能够有效地切入材料，钻出的孔精度较高，并且由于其较好的耐磨性，钻头的磨损较小，减少了更换钻头的频率。

　　成型刀具

　　对于制造成型刀具，如成型铣刀等，HS18 - 1 - 1 - 5高速钢也是合适的材料。成型刀具需要jingque的形状保持能力，HS18 - 1 - 1 - 5高速钢的高硬度和硬度稳定性能够满足这一要求。

　　例如，在制造用于加工模具型腔的成型铣刀时，HS18 - 1 - 1 - 5高速钢制造的铣刀能够jingque地加工出所需的型腔形状，并且在加工过程中，铣刀的刃口不易磨损，保证了加工精度。

　　(二)模具制造

　　小型精密模具

　　在制造小型精密模具，如小型注塑模具、小型冲压模具等方面，HS18 - 1 - 1 - 5高速钢可以提供良好的尺寸稳定性和耐磨性。

　　例如，在制造小型电子元件的注塑模具时，HS18 - 1 - 1 - 5高速钢制造的模具能够保证注塑件的尺寸精度在±0.05mm以内，并且模具的使用寿命较长，降低了模具的制造成本。

　　磨损部位修复

　　HS18 - 1 - 1 - 5高速钢还可用于模具磨损部位的修复。其良好的焊接性能(在满足一定焊接工艺条件下)和与模具基体相近的性能，使得它能够有效地修复模具的磨损区域，恢复模具的使用功能。

　　例如，对于一些因长期使用而出现刃口磨损的冲裁模具，可以采用HS18 - 1 - 1 - 5高速钢进行焊接修复，修复后的模具能够继续正常工作。