W6Mo5Cr4V2Al(M2Al),501铝高速钢【荣成华金属】
W6Mo5Cr4V2Al,简称501,也叫M2Al,是在W6Mo5Cr4V2基础上把含碳量从0.08%~0.90%提高到1.05%~1.15%,并加入1%Al而形成的超硬型高速钢,是铝高速钢的典型牌号。
W6Mo5Cr4V2Al(M2Al),501铝高速钢 含铝高速钢是我国独创的钢种,特点是“无钴”、“价廉”。因为钴资源匮乏,以铝代钴是我国有利可行的方案。奥地利BÖHLER钢厂在中国同行研究的基础上开发了501相似钢种S620。
❒ 成分规范
标准 |
GB/T 9943-2008《高速工具钢》 |
|
牌号 |
W6Mo5Cr4V2Al |
W6Mo5Cr4V2 |
C |
1.05~1.15 |
0.80~0.90 |
Si |
0.20~0.60 |
0.20~0.45 |
Mn |
0.15~0.40 |
0.15~0.40 |
P |
≤0.030 |
≤0.030 |
S |
≤0.030 |
≤0.030 |
Cr |
3.80~4.40 |
3.80~4.40 |
V |
1.75~2.20 |
1.75~2.20 |
W |
5.50~6.75 |
5.50~6.75 |
Mo |
4.50~5.50 |
4.50~5.50 |
Al |
0.80~1.20 |
— |
❒ 热处理(GB/T 9943-2008 )
退火硬度 |
≤269HBW |
|
预热 |
800~900℃ |
|
淬火 |
盐浴炉 |
1200~1220℃ |
箱式炉 |
1230~1240℃ |
|
淬火介质 |
油或盐浴 |
|
回火 |
550~570℃,保温1h |
|
回火次数 |
两次 |
|
硬度 |
≥65HRC |
➣热处理工艺优化实例(哈尔滨汽轮机厂)
低温预热 |
450~500℃,保温1~1.5h |
中温预热 |
850~900℃,加热时间按有效截面20~25s/mm |
淬火加热 |
1210±10℃,加热时间按有效截面15~20s/mm |
分级冷却 |
580~620℃,中性盐浴 |
空冷 |
随炉冷到600℃时,出炉空冷至室温 |
高温回火 |
550±10℃,保温2~3h |
中温回火 |
530±10℃,保温2~3h |
重复三次 |
|
硬度 |
66~68HRC |
❒ 性能特点
501通过加入铝元素来提高红硬性、耐磨性,其常温硬度达67~69HRC,600℃时的硬度达到54~55HRC,使其超越W18Cr4V,可与超硬高速钢M42媲美,而韧性、磨削加工性能优于钒系超硬高速钢。
研究表明,与W9Mo3Cr4V(W9)材质相比,501价格相同,但501材质刀具加工效率提高30%,切削速度提高58%,刀具寿命延长2~3倍。与W2Mo9Cr4VCo8(M42)材质相比,501刀具加工效率和切削性能基本相同,但是M42价格是501的3倍。
501的缺陷是含钒量多,其磨削加工性较差,且过热敏感性强,氧化脱碳倾向较大,在热加工及热处理时应采取保护措施。
❒ 应用场合
501高速钢具有硬度高、耐磨、红硬性高、高温硬度高、热塑性好等优点,制作成刨刀、滚刀、拉刀等切削工具,用于加工高温合金、超高强度钢等难切削材料时具有很好的效果,也用于制造高负荷的冷作模具,如冷挤压模具等。