Z90WDCV高速鋼硬度韌性與耐磨性的奧秘

　　一、Z90WDCV高速鋼的特性

　　(一)高硬度

　　合金元素的作用

　　Z90WDCV高速鋼中的鎢(W)、釩(V)等合金元素是其高硬度的關鍵因素。鎢能形成多種復雜的碳化物，如WC等，這些碳化物硬度極高并且彌散分布在鋼的基體中。釩元素形成的VC碳化物，不僅硬度高，還能起到細化晶粒的作用，兩者共同作用顯著提高了鋼的硬度。

　　例如，經過適當的熱處理后，Z90WDCV高速鋼的硬度可達到HRC64 - 67。在切削加工中，這種高硬度能使刀具刃口保持鋒利，在模具成型過程中，也能保證模具表面的形狀精度。

　　法國Z90WDCV標準NF

　　Z90WDCV高速鋼鎢鉬系通用型高速鋼，易于熱處理，較耐磨，熱硬度及韌性較高，可磨削優良，密度較小，易于氧化脫碳。可制作鉆頭、銑刀、刀片、成形刀具、車削及剝削刀具、絲錐、板牙、鋸條及各種冷沖模具等。

　　Z90WDCV化學成分：

　　C：0.78～1.05

　　Mn：0.15～0.50

　　Si：≤0.50

　　Cr：3.75～4.50

　　Mo：4.50～5.50

　　V：1.70～2.25

　　W：5.40～6.75

　　Co：≤0.50

　　Ni：≤0.60

　　P：≤0.030

　　S：0.025～0.030

　　Z90WDCV用途：

　　切削工具：鐵頭，絞刀，絲錐，端銑刀，拉刀，金屬鋸

　　壓造工具：必須具有高韌性和高耐磨性的各種模具，用于冷作/熱作鍛造的沖頭，壓鑄模

　　釓輥等：多輥式冷釓機，圓盤式縱剪機等

　　(二)良好的熱硬性

　　高溫下硬度的維持

　　在高溫環境下，Z90WDCV高速鋼具有良好的熱硬性。當溫度升高時，其硬度下降相對緩慢。這是因為鋼中的鎢、釩等合金元素形成的碳化物在高溫下具有較高的穩定性。

　　例如，當溫度達到550 - 600°C時，其硬度仍然能夠保持在HRC58 - 60左右。在高速切削加工中，刀具刃部會因高速摩擦產生大量熱量，這種熱硬性可確保刀具在高溫下仍有足夠的硬度進行切削，不會因溫度升高而迅速軟化，從而保證了切削效率和加工質量。

　　(三)優異的耐磨性

　　耐磨性的來源

　　鋼中的高硬度碳化物，如WC和VC，是其優異耐磨性的來源。在切削加工中，刀具的刃口與被加工材料不斷摩擦，這些碳化物能夠有效地抵抗磨損，減少刃口的磨損量。

　　在模具使用過程中，例如冷作模具與被加工材料的擠壓、摩擦過程中，Z90WDCV高速鋼的高耐磨性可以保證模具的形狀精度，減少維修和更換的頻率，延長模具的使用壽命。

　　(四)較好的韌性

　　韌性的體現

　　盡管Z90WDCV高速鋼具有高硬度，但它也具備較好的韌性。在承受沖擊載荷時，如在切削加工中的間斷切削(如銑削加工)或者在模具使用過程中的突發應力時，不會輕易發生脆性斷裂。

　　韌性的成因

　　一方面，合理的化學成分使得各合金元素相互作用，優化了鋼的組織結構;另一方面，適當的熱處理工藝，如回火處理，能夠調整鋼的內部應力狀態，從而提高韌性。

　　二、Z90WDCV高速鋼的用途

　　(一)切削刀具制造

　　多種刀具類型

　　可用于制造多種切削刀具，如車刀、銑刀、鉆頭、鉸刀等。在金屬切削加工領域，無論是加工普通碳鋼、合金鋼，還是一些硬度較高的材料，Z90WDCV高速鋼刀具都能發揮作用。例如，在機械制造行業中，加工軸類零件時，使用Z90WDCV高速鋼制造的車刀可以有效地進行外圓切削加工;在加工孔類零件時，其制造的鉆頭和鉸刀也能滿足精度要求。

　　精密加工應用

　　在精密機械加工方面，如制造精密儀器、航空航天零部件等，Z90WDCV高速鋼刀具由于其高硬度、高耐磨性和較好的韌性，可以實現高精度的加工。例如，在制造航空發動機的小型精密零部件時，這種高速鋼刀具能夠在保證加工精度的同時，提高加工效率。

　　(二)模具制造

　　冷作模具

　　常用于制造冷作模具，如冷沖模、冷鐓模等。在冷作模具工作時，需要承受較大的壓力和摩擦力。Z90WDCV高速鋼的高硬度和耐磨性能夠保證模具在長時間使用過程中保持良好的形狀精度，減少磨損。例如，在汽車零部件制造中的冷沖壓工序，使用Z90WDCV高速鋼制造的冷沖模可以提高模具的使用壽命，降低生產成本。

　　熱作模具(部分情況)

　　在一些熱作模具中，對硬度和耐磨性要求較高的部位也可應用Z90WDCV高速鋼。例如，在壓鑄模具的澆口、流道等部位，采用Z90WDCV高速鋼進行局部強化，可以提高這些部位的抗磨損能力，延長模具的整體使用壽命。