W18Cr4VCo5高速钢在航空航天领域的应用

　　W18Cr4VCo5高速钢的用途及特性

　　1. 基本介绍

　　W18Cr4VCo5 是一种含钴钨系高速钢（High-Speed Steel, HSS），属于 18-4-1-5型高速钢（即含18%钨、4%铬、1%钒、5%钴）。相较于普通W18Cr4V，钴（Co）的加入显著提高了钢材的红硬性和高温耐磨性，使其适用于更严苛的切削环境。

　　W18Cr4VCo5高速钢标准GB/T 9943-2008

　　牌号：W18Cr4VCo5高速工具钢

　　标准：GB/T 9943-1988

　　W18Cr4VCo5高速钢特性及适用范围：为钨系一般含钴型高速钢，较 W18Cr4V的红硬性和高温硬度稍高，但韧性低，淬火后，表面硬度可达63～66HRC 。用作高速切削刀具、自动化机床的刀具，供切削较高强度材料用。

　　W18Cr4VCo5化学成分：

　　碳 C ：0.70～0.80

　　硅 Si：0.20～0.40

　　锰 Mn：0.10～0.40

　　硫 S ：≤0.030

　　磷 P ：≤0.030

　　铬 Cr：3.75～4.50

　　镍 Ni：≤0.30

　　铜 Cu：≤0.25

　　钒 V ：0.80～1.20

　　钼 Mo：0.40～1.00

　　钨 W ：17.50～19.00

　　钴 Co：4.25～5.75

　　W18Cr4VCo5高速钢力学性能：

　　硬度 ：交货硬度:(退火)≤269HB。热处理及淬回火硬度:≥63HRC

　　2. 主要特性

　　特性说明

　　超高红硬性在600-650°C仍能保持HRC 60+，适合高速切削难加工材料（如高温合金）。

　　优异耐磨性高钨（W）、钒（V）及钴（Co）形成硬质碳化物（WC、VC、CoC），延长刀具寿命。

　　抗回火软化性强钴抑制高温回火时的硬度下降，提高热稳定性。

　　韧性适中比W18Cr4V略低，但优于高钴钢（如W18Cr4VCo8）。

　　可磨削性一般高硬度导致磨削困难，需采用CBN或金刚石砂轮。

　　3. 典型用途

　　高速切削工具：

　　钻头、铣刀、车刀（用于加工镍基合金、钛合金、高强度钢等）。

　　齿轮滚刀、拉刀等高精度刀具。

　　模具应用：

　　热作模具（如压铸模、热锻模）。

　　高耐磨冷作模具（如精密冲裁模）。

　　特殊领域：

　　航空航天发动机部件加工。

　　石油钻探工具（如深井钻头）。

　　4. 热处理工艺

　　淬火：

　　温度：1280-1300°C（油冷或盐浴淬火）。

　　关键点：避免过热，防止晶粒粗大。

　　回火：

　　560-580°C三次回火，每次1-2小时，以消除残余奥氏体并提升硬度。

　　退火：

　　850-880°C缓冷，改善切削加工性能。

　　5. 对比其他高速钢

　　钢种红硬性耐磨性韧性适用场景

　　W18Cr4V★★★★☆★★★★☆★★★☆☆通用高速切削（如碳钢、合金钢）

　　W18Cr4VCo5★★★★★★★★★★★★★☆☆高温合金、钛合金加工

　　W6Mo5Cr4V2(M2)★★★☆☆★★★★☆★★★★☆高韧性需求工具（如复杂铣刀）

　　W18Cr4VCo8★★★★★★★★★★★★☆☆☆极端高温切削（如镍基超合金）

　　6. 优缺点总结

　　✅ 优点：

　　红硬性，适合高温高速切削。

　　耐磨性优异，刀具寿命长。

　　综合性能平衡，比W18Cr4VCo8韧性稍好。