日期：2025-07-07 08:55:07
1. 材料概述与分类定位
W7Mo4Cr4V2Co5（中国牌号，国际通用代号M35）是一种钨钼系含钴超硬型高速工具钢，简写代号“7-4-4-2-5”代表其核心合金元素比例（钨、钼、铬、钒、钴）。该材料通过高碳（1.05–1.15%）与多元合金协同作用，实现超高硬度（HRC 66–68）和卓越红硬性（600℃硬度＞54HRC）。其设计初衷是满足高速切削（线速度≥80m/min）和难加工材料（如钛合金、高温合金）的加工需求，在航空航天、精密模具等领域占据不可替代地位。
2. 化学成分与合金协同作用
关键元素功能：碳（1.05–1.15%）：形成碳化物骨架，提供基础硬度和耐磨性。钨（6.25–7.00%）+钼（3.25–4.25%）：生成Mo₂C/W₂C碳化物，高温下二次硬化，维持热硬性。钴（4.50–5.75%）：抑制碳化物聚集，提升高温稳定性与红硬性。钒（1.75–2.25%）：细化晶粒，增强耐磨性；铬（3.75–4.50%）：抗氧化与耐蚀性。杂质控制：硫、磷≤0.030%，减少热脆性，保障加工安全性。
3. 物理与机械性能特性
4. 热处理工艺与组织转变
热处理是激活材料性能的核心流程：
退火（730–840℃）：软化组织（≤269HB），便于机械加工。淬火（1180–1220℃油冷）：双预热（730–840℃）：防止热应力开裂。高温奥氏体化：溶解碳化物，形成过饱和马氏体。回火（530–550℃×3次）：二次硬化峰：500–600℃析出Mo₂C/W₂C，硬度不降反升。三次回火：彻底消除残余奥氏体，稳定尺寸。
5. 核心性能优势与局限
核心优势：红硬性：600℃下硬度＞54HRC，支持持续高速切削。耐磨性：碳化物硬相（如VC、WC）抵抗磨粒磨损，延长工具寿命10倍以上。抗热疲劳性：钴元素稳定组织，适应反复热循环（如压铸模工况）。主要局限：韧性偏低：冲击功仅0.23–0.35J，高冲击载荷易断裂。磨削性差：高硬度碳化物导致砂轮损耗快，需金刚石砂轮精磨。成本高：钴含量＞5%，原材料价格显著高于普通高速钢。
6. 应用领域与典型场景
超硬材料切削刀具：航空钛合金铣刀/钻头：切削温度＞600℃时仍保持刃口锋利。高温合金车刀：加工镍基合金（如Inconel）时寿命提升50%。高精度模具：冷挤压模冲头：抗压强度＞2500MPa，耐受反复冲击。精密压铸模：锌/镁合金压铸，抗热疲劳变形（＜0.01mm公差）。特种耐磨部件：航空轴承：高温环境下耐磨性优于轴承钢。高强度齿轮：替代渗碳钢，减少热处理变形。
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