BOHLER S390高速鋼助力熱作模具制造

　　BOHLER S390高速鋼的用途及特性

　　奧地利百祿BOHLER S390粉末冶金高速鋼

　　BOHLER S390是上海奔來金屬的PM鋼材產品，具有眾多出色的使用性能。在螺旋鉆頭、、磨機、拉刀或冷加工應用中，S390均有出色表現。

　　BOHLER S390性能特點：鋼采用粉末冶金工藝生產的高速鋼，具有良好的熱硬度、耐壓強度與耐磨性。同時PM技術也令該材料具有超強剛性與機械加工性，如良好的磨削性。

　　BOHLER S390化學成分：

　　C：1.64

　　Si：0.60

　　Mn：0.30

　　Cr：4.80

　　Mo：2.00

　　V：4.80

　　W：10.40

　　Co：8.00

　　一、特性

　　(一)化學成分與硬度

　　化學成分影響

　　BOHLER S390高速鋼含有多種合金元素，如鈷(Co)、鉬(Mo)、鎢(W)、釩(V)和鉻(Cr)等，同時有適量的碳(C)。鈷元素的加入顯著提高了鋼的紅硬性，使鋼在高溫下能保持較高的硬度。鎢和鉬元素有助于形成硬質碳化物，增強鋼的耐磨性和硬度。釩元素形成的碳化釩(VC)能進一步提高耐磨性。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。這些元素的協同作用，經過合適的熱處理后，S390高速鋼的硬度可達到很高水平，例如HRC65 - 67左右。

　　與其他高速鋼對比

　　與不含鈷的高速鋼(如M2高速鋼)相比，S390高速鋼由于鈷元素的存在，在紅硬性方面表現更為出色。M2高速鋼在高溫下硬度下降相對較快，而S390高速鋼在650 - 700°C的高溫下仍能保持較高的硬度。在切削高硬度材料時，S390高速鋼的刀具磨損速度明顯低于M2高速鋼刀具。例如，在切削硬度為HRC62的合金鋼時，S390高速鋼刀具的使用壽命可能是M2高速鋼刀具的2 - 3倍。

　　(二)耐磨性

　　耐磨原理

　　S390高速鋼的耐磨性主要源于其內部復雜的碳化物結構。其中，由鎢、鉬、釩等元素形成的碳化物硬度極高，且彌散分布在鋼的基體中。在切削或摩擦過程中，這些碳化物作為耐磨質點，承受主要的摩擦力，保護基體免受磨損。此外，由于其高硬度，在與工件材料接觸時，不易被劃傷或磨損。

　　實際耐磨表現

　　在拉削加工中，S390高速鋼制成的拉刀表現出zhuoyue的耐磨性能。當拉削硬度為HRC60 - 62的合金鋼時，與普通高速鋼拉刀相比，S390高速鋼拉刀的刃口磨損速度非常慢。例如，在拉削100個相同規格的合金鋼工件后，普通高速鋼拉刀的刃口磨損可能達到0.3 - 0.5mm，而S390高速鋼拉刀的刃口磨損僅為0.05 - 0.1mm。

　　(三)紅硬性

　　紅硬性的表現

　　BOHLER S390高速鋼具有優異的紅硬性。在高溫環境下，當溫度達到700 - 750°C時，其硬度仍然能夠保持在HRC60 - 62左右。這使得它在高速切削或者在高溫條件下進行長時間加工時，不會因為溫度升高而迅速軟化，從而能夠持續穩定地進行切削作業。

　　對高速切削的意義

　　在高速鉆削高硬度的高溫合金(如鎳基高溫合金)時，S390高速鋼鉆頭憑借其紅硬性，可以采用較高的切削速度。這不僅提高了鉆削效率，而且由于在高溫下硬度保持較好，能夠保證鉆孔的尺寸精度和表面質量。相比之下，紅硬性較差的鉆頭在鉆削這種高溫合金時，會因為鉆頭軟化而導致鉆孔精度降低、表面粗糙度增加以及鉆頭過早磨損等問題。

　　(四)韌性

　　韌性的微觀結構依據

　　S390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。盡管含有大量的硬質碳化物，但通過優化的熱處理工藝，可以使碳化物均勻分布。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

　　在銑削加工中，當銑削含有硬質點的高硬度材料(如含有碳化鎢顆粒的金屬基復合材料)時，S390高速鋼銑刀能夠承受銑削過程中的沖擊力而不容易折斷。它可以穩定地銑削這種復雜材料，保證銑削加工的順利進行。

　　(五)可加工性

　　加工工藝適應性

　　BOHLER S390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，由于其合金元素含量高，鍛造溫度范圍要求嚴格。始鍛溫度過高可能會導致鋼材內部組織過熱，影響性能;終鍛溫度過低則可能產生裂紋等缺陷。在切削加工方面，因為其硬度高，需要選擇合適的超硬刀具(如立方氮化硼刀具)，并且要合理調整切削參數，如降低切削速度、減小進給量和切削深度等，以避免刀具過度磨損或工件表面質量下降。在熱處理過程中，必須按照規定的工藝參數進行操作，以確保獲得理想的性能。

　　二、用途

　　(一)刀具制造

　　超硬材料及高硬度金屬加工刀具

　　S390高速鋼主要用于制造加工超硬材料和高硬度金屬的刀具。對于超硬材料如陶瓷、立方氮化硼(CBN)等，S390高速鋼刀具能夠有效地切入和去除材料。在加工高硬度金屬方面，如淬火鋼、高溫合金等，S390高速鋼刀具在航空航天、汽車制造等領域有廣泛應用。例如，在航空發動機制造中，對高溫合金葉片的加工，S390高速鋼刀具能夠滿足高精度、高效率的加工要求。

　　復雜形狀刀具制造

　　由于其良好的韌性和可加工性，S390高速鋼也可用于制造復雜形狀的刀具，如麻花鉆、絲錐等。這些刀具在加工過程中需要承受一定的沖擊力，S390高速鋼的韌性能夠保證刀具在使用過程中不易折斷，同時其高硬度和耐磨性能夠保證刀具的切削性能。

　　(二)模具制造

　　高精密高硬度模具制造

　　在高精密模具制造中，S390高速鋼可用于制造模具的關鍵部件，如注塑模具中的型芯、型腔，壓鑄模具中的沖頭、鑲塊等。由于其高硬度、耐磨性和紅硬性，能夠保證模具在長期使用過程中保持高精度的形狀和尺寸，提高模具的使用壽命。例如，在制造高精度的注塑模具時，S390高速鋼制成的模具部件能夠jingque地成型塑料制品的形狀，確保產品質量。

　　高溫工作模具制造

　　對于在高溫環境下工作的模具，如熱鍛模具，S390高速鋼也有應用。其紅硬性和抗氧化性能夠保證模具在高溫、高壓和高磨損的工作環境下正常工作，減少模具的變形和磨損，提高模具的可靠性。