HS18-1-2-1-5高速钢技术规格与工程应用指南

材料分类与标准

HS18-1-2-1-5属于钨钼系超硬高速钢，符合GB/T 9943-2008标准中的特殊性能高速钢类别，德国DIN标准近似牌号为1.3247，美国AISI分类接近S12/S15系列改良型。

HS18-1-2-1-5高速工具钢

执行标准：DIN EN ISO 4957-2001

HS18-1-2-1-5化学成分：

C:0.60~0.70

Si:≤0.45

Mn:≤0.40

P≤:0.030

S≤:0.030

Cr:3.80~4.50

Mo:0.50~1.00

展开剩余87%

W:17.5~18.5

V:1.40~1.70

Co:15.0~16.0

2. 相组成特点

主要硬质相：

MC型碳化物(V4C3/NbC)：体积分数12-15%

M6C型碳化物(W3Mo3C)：体积分数8-10%

M23C6型碳化物：体积分数3-5%

基体组织：

高位错密度马氏体

残余奥氏体<3%

核心性能参数

1. 机械性能

状态硬度(HRC)抗弯强度(MPa)冲击韧性(J/cm²)

淬火态67-693500-380025-28

回火态65-674000-450030-35

深冷处理态68-703800-420028-32

2. 高温性能

红硬性：

600℃保持HRC63以上

625℃/4h后硬度仍达HRC61

高温强度：

600℃抗拉强度：1200-1350MPa

700℃抗拉强度：800-900MPa

热加工工艺规范

1. 热处理关键参数

奥氏体化：

预热阶段：850℃×30min + 1050℃×20min

最终加热：1220-1235℃×3-5min(盐浴炉)

淬火冷却：

分级淬火：580-620℃盐浴停留5-8min

最终冷却：空冷至150℃以下

回火工艺：

三重回火：540-560℃×1h×3次

深冷处理：-196℃×2h(可选)

2. 锻造参数

始锻温度：1100-1150℃

终锻温度：≥900℃

锻造比：≥6

冷却方式：砂冷或炉冷

特种应用领域

1. 航空航天加工

钛合金切削：

推荐切削速度：35-50m/min

刀具寿命：TC4合金加工时长2-3倍于普通高速钢

复合材料钻削：

CFRP叠层材料钻孔

最小孔径Φ0.3mm

2. 能源装备制造

汽轮机叶片铣削：

Inconel 718加工效率提升40%

表面粗糙度Ra<0.8μm

核电阀门加工：

耐辐照性能优异

累计剂量100kGy后硬度损失<2HRC

3. 精密模具

精密冲裁模：

适合0.05mm厚硅钢片

刃口寿命达300万次

玻璃模具：

耐热疲劳性能优异

800℃热循环下无龟裂

刀具加工技术

1. 切削参数优化

加工材料切削速度(m/min)进给量(mm/齿)背吃刀量(mm)

淬硬钢45-600.08-0.120.3-0.5

高温合金30-450.05-0.080.2-0.4

不锈钢50-700.10-0.150.4-0.6

2. 刀具几何角度

前角：+5°~+8°

后角：6°-8°

刃倾角：-3°~-5°

刀尖圆弧：0.2-0.3mm

表面强化技术

1. 涂层处理

PVD涂层：

TiAlN+TiSiN复合涂层

膜厚3-5μm，硬度HV3500

CVD涂层：

α-Al₂O₃+TiCN多层涂层

耐热性达1100℃

2. 表面改性

激光熔覆：

WC-10Co4Cr熔覆层

硬度HRC70+

离子注入：

氮离子注入层深20-30μm

摩擦系数降低至0.15

典型应用案例

案例1：航空发动机机匣加工

加工难点：

Inconel 718材料

深腔结构(深径比>10)

解决方案：

定制阶梯钻头设计

采用MQL微量润滑

单件刀具成本降低35%

案例2：精密齿轮滚刀

技术参数：

模数0.3-0.8

加工精度DIN 3级

寿命：8000-10000件

创新工艺：

刃口纳米抛光处理

非对称齿形设计

案例3：5G基站散热片模具

特殊要求：

微通道宽度0.1mm

长径比15:1

性能表现：

保持HRC66硬度下完成10万次冲压

尺寸稳定性±1μm

发布于：上海市