HS10-2-5-8高速钢化学成分与力学性能全解析

　　HS10-2-5-8高速钢 用途及特性

　　材料定位与核心优势

　　HS10-2-5-8是高合金钨钼钴系高速钢，采用W-Mo-V-Co四元强化体系，通过10%钨+8%钴的合金配比，实现HRC68-69的高硬度，是高性能切削工具材料的重要选择，特别适用于高温高强度加工条件。

　　德国HS10-2-5-8粉末高速钢为钨系高碳高钒含钻高速钢,具有很高的耐磨性、硬度及抗回火稳定性，并提高了高温硬度和红硬性，耐 用度超过一般高速钢2倍以上。适于加工中高强度钢、冷轧钢、铸造合金钢和低合金超高强度钢等难加工材料，不宜制作高精度复杂刀具。

　　标准DIN EN4957-1999

　　HS10-2-5-8化学成分：

　　C：1.30～1.45

　　Mn：≤0.40

　　Si：≤0.45

　　S：≤0.030

　　P：≤0.030

　　Cr：5.0

　　Mo：2.0

　　V：5.0

　　W：10.50

　　Co：8.0

　　HS10-2-5-8主要特性：高碳高钒含钴高速钢，具有很好的耐磨性，硬度高，抗回火稳定性良好，高温硬度和热硬性均较商，因此，工作温度高，工作寿命较其他的高速钢成倍提高

　　HS10-2-5-8应用举例：适用于加工难加工材料，如高强度钢、中强度钢、冷轧钢、铸造合金钢等，适于制作车刀、铣刀、齿轮刀具、成形刀具、螺纹加工刀具及冷作模具，但不适于制造高精度的复杂刀具。

　　关键性能参数

　　1. 力学性能（淬回火状态）

　　性能指标典型值对比优势

　　硬度HRC 68-69比普通高速钢高3-4HRC

　　抗弯强度2500-2900MPa高硬材料中表现优异

　　红硬性HRC 65（700℃）比HS6-5-2高速钢高2HRC

　　耐磨性0.03mg/km接近涂层刀具水平

　　高温强度2000MPa（650℃）比硬质合金高60%

　　2. 物理化学性能

　　钴含量：8%（重量百分比）

　　钒含量：5%（形成MC型碳化物）

　　密度：8.4g/cm³

　　热导率：22W/(m·K)

　　热膨胀系数：10.5×10⁻⁶/K（20-600℃）

　　核心应用领域

　　1. 高温合金加工

　　镍基合金车削：切削速度180m/min

　　钛合金铣削：刀具寿命提高8-10倍

　　不锈钢精加工：表面粗糙度Ra0.2μm

　　2. 精密模具制造

　　压铸模具：寿命＞30万次

　　精密冲模：冲裁厚度12mm

　　冷作模具：耐压强度4GPa

　　3. 特种工具应用

　　石油钻具：耐高温高压环境

　　航空航天刀具：满足高强度加工需求

　　核电设备加工工具：抗辐射性能良好

　　制备工艺要点

　　1. 熔炼技术

　　真空感应熔炼：氧含量≤25ppm

　　电渣重熔：提高纯净度

　　成分控制：S+P≤0.02%

　　2. 热处理规范

　　淬火：1220-1240℃（分级淬火）

　　深冷处理：-120℃×8h

　　回火工艺：

　　python复制代码

　　# 标准回火程序

　　tempering_process = {

　　'stage1': {'temp':550, 'time':2},

　　'stage2': {'temp':540, 'time':2},

　　'cooling': 'air'

　　}

　　3. 表面处理技术

　　处理工艺硬度提升主要应用

　　PVD-TiAlN+2500HV通用切削刀具

　　CVD-TiCN+3000HV高耐磨工具

　　激光强化改性层0.1μm精密模具表面

　　技术经济性分析

　　1. 性能优势

　　加工效率：比普通工具钢高3-5倍

　　使用寿命：比硬质合金长1.5-3倍

　　加工质量：稳定保持IT2级精度

　　2. 成本效益

　　应用场景替代方案效益提升

　　航空结构件加工陶瓷刀具成本降50%

　　汽车模具常规高速钢寿命增5倍

　　能源钻具WC-Co30%

　　典型应用案例

　　航空发动机部件加工：实现Ra0.4μm/切削速度200m/min

　　汽车变速箱齿轮模具：寿命达20万次

　　石油钻头：进尺量提高300%

　　HS10-2-5-8通过优化的碳化物分布和钴强化相，在700℃仍保持HRC63以上硬度，是重载切削和精密模具的理想选择。该材料性价比优异，在工具钢市场中占有重要地位。