SKH55 是日本 JIS 标准下的钨钼系含钴超硬高速工具钢,作为第三代高速钢的代表,它凭借高硬度、优异的红硬性和耐磨性,成为切削难加工材料的优选钢材,常用来制造高精度复杂刀具和耐磨模具,以下是详细介绍:
核心化学成分:该钢种以高碳为基础,搭配钨、钼、钴等强化元素,不同厂商生产时成分略有差异,典型含量及核心元素作用如下:
元素
含量范围
核心作用
碳(C) 0.80%-0.90% 为形成硬质碳化物提供基础,保障材料硬度
钨(W) 5.50%-6.75% 与碳结合形成高硬度碳化钨,增强切削刃的抗磨损能力
钼(Mo) 4.50%-5.50% 细化碳化物分布,抑制材料高温软化,提升热稳定性
铬(Cr) 3.80%-4.40% 提升材料的淬透性和抗氧化性,便于热处理加工
钒(V) 1.75%-2.20% 生成钒碳化物,阻碍位错运动,增强材料抗塑性变形能力
钴(Co) 4.5%-5.5% 核心强化元素,提升奥氏体基体高温强度,助力二次硬化,显著增强红硬性
硫(S)、磷(P) 均≤0.030% 杂质元素,严格控制含量以减少对材料性能的负面影响
关键性能特点
硬度与红硬性突出:经规范热处理后硬度可达 HRC63 - 67,在 600℃的高温环境下仍能保持 HRC58 以上的硬度,高速切削产生大量热量时,刃口不易软化,能稳定维持加工精度。
磨削性能优异:材料组织均匀性好,可磨削性强,能通过精密磨削加工出高精度、复杂形状的刀具,且加工后表面质量高,适配精密工具的制造需求。
强度高但韧性偏软:其抗拉强度≥1650MPa,屈服强度≥1200MPa,远超常规高速钢;但相比普通高速钢,因含钴且硬度较高,韧性稍差,抗冲击性能较弱,淬火时建议采用温度下限以避免开裂。
典型热处理工艺
淬火:需在 1180 - 1230℃下完成奥氏体化处理,之后采用油冷方式冷却,该温度区间能保证合金元素充分溶解,同时避免过热导致组织缺陷。
回火:淬火后可采用梯度回火工艺,依次在 540℃、580℃、650℃下分三段回火,确保硬度均匀性偏差≤1HRC;也可选择 540 - 560℃进行多次回火,有效消除淬火应力。
深冷处理:若追求更高尺寸稳定性,可进行 - 196℃液氮深冷处理 2 小时,能使残余奥氏体转化率超 95%,大幅降低刀具使用过程中的变形风险。
主要应用场景
高端切削刀具:是钻头、铣刀、丝锥、齿轮滚刀等刀具的优质原料,特别适合切削铁基高温合金、钛合金、超高强度钢等难加工材料,比如用于加工 Inconel718 高温合金的钻头,以及加工 TC4 钛合金涡轮叶片的铣刀。
精密模具制造:可制作冷冲模、塑料模具等,例如用于手机金属中框的超薄不锈钢冲压模,使用寿命可达 50 万次,且能控制毛刺高度≤5μm。
高端工业部件加工:在航空航天、汽车制造领域,适配发动机部件、变速箱齿轮等高精度零件的加工,既能满足严苛的精度要求,又能承受加工时的高负荷磨损。

