题目
试比较碳素工具钢、低合金刃具钢和高速钢的热硬性,并说明高速钢热硬性高的主要原因。
试比较碳素工具钢、低合金刃具钢和高速钢的热硬性,并说明高速钢热硬性高的主要原因。
题目解答
答案
碳素工具钢在温度高于200°C时热硬性变差;低合金刃具钢热硬性在300°C以下;用高速钢热硬性可达600°C。高速钢热硬性高的主要原因是高速钢的含碳量较高,wc在0.75%~1.60%的范围内,并含有大量的碳化物形成元素钨、钼、铬、钒等。高的碳含量是为了在淬火后获得高碳马氏体,并保证形成足够的碳化物,从而保证其高硬度、高的耐磨性和良好的热硬性;钨和钼的作用相似(质量分数为1%的钼相当于质量分数为2%的钨),都能提高钢的热硬性。含有大量钨或钼的马氏体具有很高的回火稳定性,在500~600°C的回火温度下,因析出微细的特殊碳化物(W2C、Mo2C)而产生二次硬化,使钢具有高的热硬性,同时还提高钢的耐磨性。
解析
步骤 1：碳素工具钢的热硬性
碳素工具钢在温度高于200°C时热硬性变差。这是因为碳素工具钢的含碳量较低，其热处理后的硬度和耐磨性在高温下会迅速下降。
步骤 2：低合金刃具钢的热硬性
低合金刃具钢的热硬性在300°C以下。低合金刃具钢通过添加少量合金元素（如铬、镍、钼等）来提高其热硬性，但其热硬性仍然有限。
步骤 3：高速钢的热硬性
高速钢的热硬性可达600°C。高速钢的热硬性高主要归因于其高碳含量和大量的碳化物形成元素（如钨、钼、铬、钒等）。
步骤 4：高速钢热硬性高的主要原因
高速钢的含碳量较高，wc在0.75%~1.60%的范围内，这保证了淬火后获得高碳马氏体，从而保证了高硬度和耐磨性。此外，高速钢含有大量的碳化物形成元素（如钨、钼、铬、钒等），这些元素在高温下形成特殊碳化物（如W2C、Mo2C），从而提高了钢的热硬性和耐磨性。
碳素工具钢在温度高于200°C时热硬性变差。这是因为碳素工具钢的含碳量较低，其热处理后的硬度和耐磨性在高温下会迅速下降。
步骤 2：低合金刃具钢的热硬性
低合金刃具钢的热硬性在300°C以下。低合金刃具钢通过添加少量合金元素（如铬、镍、钼等）来提高其热硬性，但其热硬性仍然有限。
步骤 3：高速钢的热硬性
高速钢的热硬性可达600°C。高速钢的热硬性高主要归因于其高碳含量和大量的碳化物形成元素（如钨、钼、铬、钒等）。
步骤 4：高速钢热硬性高的主要原因
高速钢的含碳量较高，wc在0.75%~1.60%的范围内，这保证了淬火后获得高碳马氏体，从而保证了高硬度和耐磨性。此外，高速钢含有大量的碳化物形成元素（如钨、钼、铬、钒等），这些元素在高温下形成特殊碳化物（如W2C、Mo2C），从而提高了钢的热硬性和耐磨性。