ASP2051高速钢的韧性及其在加工

　　ASP2051高速钢的用途及特性

　　法国埃赫曼ASP2051粉末高速钢标准ASP

　　ASP2052化学成分:

　　碳 C：1.27

　　铬 Cr：4.00

　　钼 Mo:3.60

　　钨 W:9.50

　　钴 Co：10.0

　　钒 V：3.2

　　硬度(HB)：

　　软退火：300

　　冷轧或拉拔：350

　　特性与应用：高性能的高钨牌号。

　　一、特性

　　(一)化学成分与硬度

　　化学成分影响

　　ASP2051高速钢以铁(Fe)为基体，含有多种关键合金元素。其中，铬(Cr)元素有助于提高钢的淬透性、耐腐蚀性和抗氧化性;钨(W)、钼(Mo)与碳(C)结合形成高硬度的碳化物，如碳化钨(WC)和碳化钼(MoC)，对钢的硬度提升有显著作用;钒(V)元素可细化晶粒，改善钢的微观结构，从而提高钢的综合性能。经过适当的热处理后，ASP2051的硬度能达到较高水平，通常可达到HRC64 - 66。

　　与其他高速钢对比

　　相较于ASP2048高速钢，ASP2051在合金元素的配比上有所不同。例如，在相同的加工条件下，当切削硬度为HRC45 - 50的材料时，ASP2051由于其特定的化学成分，可能在切削刃的硬度保持方面表现更优。这是因为其合金元素的组合可能形成更稳定、更硬的碳化物结构，使得在高硬度材料的切削过程中，切削刃能够更好地抵抗磨损。

　　(二)耐磨性

　　耐磨原理

　　ASP2051高速钢的耐磨性得益于其高硬度和独特的微观组织。其内部的硬质碳化物均匀地分布在基体中，当与被加工材料发生摩擦时，这些硬质碳化物能够承受较大的摩擦力，有效地保护基体不被快速磨损。这种均匀分布的碳化物结构就像无数个微小的耐磨颗粒，分散在整个材料内部，共同承担磨损带来的影响。

　　实际耐磨表现

　　在拉削加工中，例如对硬度较高的合金结构钢进行拉削时，ASP2051拉刀相比普通高速钢拉刀具有更好的耐磨性能。如果拉削长度为1米的工件，普通高速钢拉刀可能在拉削过程中出现明显的刃口磨损，导致拉削精度下降，而ASP2051拉刀由于其出色的耐磨性，刃口磨损量极小，能够保证拉削后的工件尺寸精度和表面粗糙度要求。

　　(三)红硬性

　　红硬性的表现

　　ASP2051高速钢具有优异的红硬性。在切削加工过程中，随着切削热的产生，刀具温度会升高。当温度达到600 - 650°C时，ASP2051的硬度仍能保持在HRC61 - 63左右，这使得它在高温环境下依然能够保持良好的切削性能。

　　对高速切削的意义

　　在高速镗削加工中，例如对硬度为HRC40 - 45的耐热合金钢进行镗削时，ASP2051刀具凭借其红硬性，可以采用较高的切削速度。这不仅能够提高加工效率，而且由于在高温下刀具硬度保持较好，可减少刀具的热变形，从而保证镗削加工的精度，如保证镗孔的圆柱度和直线度等几何精度要求。

　　(四)韧性

　　韧性的微观结构依据

　　ASP2051高速钢的合金元素配比使其微观结构中碳化物与基体之间具有良好的结合关系。在受到冲击载荷时，这种结构能够有效地将能量在碳化物和基体之间传递和分散，避免应力集中在局部区域，从而赋予材料较好的韧性。

　　在加工中的体现

　　在插削加工中，当遇到材料内部存在硬质点或者在插削过程中有冲击力作用时，ASP2051高速钢插刀能够承受一定的冲击而不容易发生断裂。例如，在加工含有硬质相的铸铁材料时，ASP2051插刀能够正常进行插削操作，保证加工的连续性和稳定性。

　　(五)可加工性

　　加工工艺适应性

　　ASP2051高速钢具有一定的可加工性，可以进行锻造、轧制、切削加工和热处理等操作。

　　加工注意事项

　　在锻造时，要严格控制锻造温度范围，起始锻造温度和终了锻造温度都需要把握，以防止产生锻造裂纹等缺陷。在切削加工方面，由于其硬度较高，需要选用合适的切削刀具，如硬质合金刀具，并且要合理调整切削参数，包括切削速度、进给量和切削深度等，以确保加工质量和刀具的使用寿命。在热处理过程中，必须按照规定的工艺参数进行操作，以获得理想的性能。

　　二、用途

　　(一)金属切削刀具

　　切削高硬度材料

　　ASP2051高速钢常用于制造切削高硬度材料的刀具。对于硬度在HRC45 - 55的合金钢、不锈钢以及高温合金等材料的切削加工，ASP2051刀具能够充分发挥其高硬度、耐磨性和红硬性的优势。例如，在航空航天制造业中，对一些高温合金零件进行切削加工时，ASP2051刀具能够有效地去除材料，保证加工精度和表面质量。

　　精密刀具制造

　　由于ASP2051高速钢具有较好的尺寸稳定性(这是由其高硬度和耐磨性所决定的)，它也被用于制造精密刀具。在制造如微型钻头、精密切削刀具等精密刀具时，ASP2051能够确保刀具在长时间使用过程中保持jingque的尺寸，从而满足对精密零件的加工要求，如在电子芯片制造中对微小金属部件的加工。

　　(二)模具制造

　　冷作模具制造

　　ASP2051高速钢可用于制造冷作模具中的关键部件，如冲头、凹模等。在冷冲压加工高硬度的金属板材或带材时，例如一些高强度的不锈钢板或高碳钢带，ASP2051的高硬度、耐磨性和韧性能够保证模具部件的使用寿命。其高硬度可抵抗板材对模具的磨损，韧性可承受冲压过程中的冲击力。

　　热作模具制造

　　在热作模具制造中，ASP2051也有应用。例如在热锻模具中，ASP2051可用于制造模具的型腔和型芯。在热锻过程中，模具需要承受高温、高压和反复的冲击力，ASP2051的良好红硬性、高硬度和耐磨性能够确保模具在这种工作环境下具有较长的使用寿命，并且能够保证热锻产品的质量。