高速鋼雖然具有高的強(qiáng)度、硬度、紅硬性和耐磨性，但因組織存在過量且均勻度較差的過剩碳化物，導(dǎo)致了脆性，也這是萊氏體類鋼普遍的缺點(diǎn)。低合金工具鋼雖有較高的韌度和塑性，但強(qiáng)度、紅硬性和耐磨性都不及高速鋼。因此，研制既有高速鋼優(yōu)點(diǎn)，又兼有低合金工具鋼優(yōu)點(diǎn)的新鋼種，是國(guó)各普遍重視的科研項(xiàng)目。基體鋼就屬于具備這樣特性的的鋼種。
    高速鋼的淬火組織由強(qiáng)韌兼?zhèn)涞幕w組織和體積分?jǐn)?shù)為10%~15%的共晶碳化物組成。過量的共晶碳化物是耐磨性高而脆性較大的主要原因。顯然，降低共晶碳化物的數(shù)量是減少應(yīng)力集中、降低脆性、提高韌工的有效手段。呆以設(shè)想，如果設(shè)計(jì)出一種新鋼種，其淬火后的基體組織與高速鋼淬火基體組織基本相似，但沒有高速鋼中那么多的共晶碳化物，那么，這樣的新鋼種就應(yīng)具備強(qiáng)韌兼?zhèn)涞男阅堋ww.syfukang.com隨著測(cè)試技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)在已能精確測(cè)定高速鋼中剩余碳化物的成分、類型和數(shù)量，準(zhǔn)確計(jì)算出高速鋼淬火基體的化學(xué)成分。根據(jù)據(jù)各種高速鋼基體的化學(xué)成分，可以設(shè)計(jì)出一系列新鋼種，通過適當(dāng)?shù)臒崽幚恚辜尤氲奶技昂辖鹪貏偤萌窟M(jìn)入固溶體中，而基本沒有共晶碳化物存在。這種由高速鋼基體派生出來的新鋼種，就是基體鋼的雛形。完全與高速鋼基體化學(xué)成分相同的基體鋼是沒有的，因?yàn)檫@樣設(shè)計(jì)出來的基體鋼不但沒有共晶碳化物，甚至剩余碳化物都很少，鋼材容易過熱，耐磨性也太差，所以，必須對(duì)這類基體鋼中的合金元素進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以滿足不同的需求。經(jīng)過調(diào)整后的基體鋼稱為改型基體鋼。工業(yè)上應(yīng)用的都是經(jīng)過合金元素調(diào)整后的改型基體鋼。
    目前，常用的各種高速鋼及其基體的化學(xué)成分見表1。由表可見，各種高速鋼基體中有些化學(xué)成分大致相同。例如，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般都在0.5%左右，鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大致在4%左右，釩的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在1%左右，鎢及鉬的含量隨著鋼種而異，合金元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)總量在10%~12%。
表1   高速鋼及其基體的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))
牌號(hào) 鋼種成分(%) 基體成分(%)
 C Cr W Mo V Co C Cr W Mo V Co
W18Cr4V 0.70 4.0 18.0 - 1.0 - 0.5 4.4 8.6 - 1.0 -
W18Cr4V2 0.80 4.0 18.0 - 2.0 - 0.5 4.4 8.0 - 1.7 -
W18Cr4VCo5 0.75 4.0 18.0 - 1.0 5.0 0.4 4.7 8.3 - 1.1 5.0
W6Mo5Cr4V2 0.80 4.0 6.0 50 2.0 - 0.5 4.0 2.0 3.0 1.0 -
W12Cr4V5Co5 1.50 4.0 12.0 - 5.0 5.0 0.4 5.1 7.3 - 1.4 4.3
W5Mo5Cr4V4 1.30 4.0 5.5 4.5 4.0 - 0.5 4.7 3.5 3.2 1.9 -
Cr4Mo9WVCo8 1.10 3.8 1.5 9.5 1.15 8.0 0.55 4.0 1.0 5.0 1.0 8.0
Cr4Mo8V2 0.85 4.5 - 8.0 2.0 - 0.5 4.2 - 5.1 1.1 -
    基體鋼必然承襲了母體高速鋼基體的性能。在多種高速鋼中，W6Mo5Cr4V2高速鋼是我國(guó)使用較多、組織和性能較好的鋼種，其生產(chǎn)和工藝特性已為各方面所熟悉，因此經(jīng)，國(guó)產(chǎn)基體鋼多以它為母體，以各種方式加以改型，生產(chǎn)出多種牌號(hào)的基體鋼。例如，基體鋼標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)6W6Mo5Cr4V與高速鋼標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)W6Mo5Cr4V2的成分，除碳、釩外，其他元素的含量差別很小，見表4-88。
表2   6W6Mo5Cr4V鋼與W6Mo5Cr4V2鋼的主要化學(xué)成分
鋼號(hào) C W Mo Cr V
6W6Mo5Cr4V 0.55~0.65 6.00~7.00 4.50~5.50 3.70~4.30 0.70~1.10
W6Mo5Cr4V2 0.80~0.90 5.50~6.75 4.50~5.50 3.80~4.40 1.75~2.20
    基體鋼中允許含有體積分?jǐn)?shù)為5%左右的剩余碳化物，一方面可以增加耐磨性，另一方面有助于防止高溫加熱時(shí)晶粒長(zhǎng)大。這樣的基體鋼，淬火后的基體與母體高速鋼的基本有了一定的差異，基體的性能也會(huì)出現(xiàn)明顯的不同。為了彌補(bǔ)強(qiáng)度上的不足，最簡(jiǎn)單的方法就是在母體高速鋼基體成分中適當(dāng)增加含碳量，或結(jié)合某種工藝需要，或者考慮到合金材料來源是否廣泛、價(jià)格是否低廉等因素，適當(dāng)增添少量合金元素，例如鈦、鎳、硅、錳、鋁、鈮等加以改型，形成目前已經(jīng)推向市場(chǎng)的基體鋼系列新鋼種。
    目前，國(guó)內(nèi)已納入GB/T 1299-2000標(biāo)準(zhǔn)中的基體鋼類的合金工具鋼共有兩個(gè)牌號(hào)，即6Cr4W3Mo2VNb(代號(hào)65Nb)及6W6Mo5Cr4V。正在研制試用階段的基體鋼類鋼號(hào)有：7Cr7Mo2V2Si(LD)、7Cr7Mo3V2Si(LD-2)、5Cr4Mo3SiMnVAl(012Al)、6Cr4Mo3Ni2WV(CG-2)、5Cr4Mo2W2SiV、5Cr4W5Mo2V(RM2)、6Cr5Mo3W2VSiTi(LM2)等。國(guó)外的基體鋼牌號(hào)主要有：EXT161(50Cr4Mo4W2V)、EXT158(50Cr4Mo4W2VCo5)、MACVMn(50Cr4Mo3W2V)、Matrix Ⅱ CVM(55Cr4Mo5WVCo8)等。

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