HS18-0-1高速钢 全方位解析

1. 材料概述

HS18-0-1（相当于美国的T1、德国的S18-0-1）是一种经典的钨系高速钢，以其优异的综合性能和稳定的热处理特性著称。其名称中的"18"代表钨含量约18%，"0-1"表示钒含量0-1%。

德国DIN标准HS18-0-1高速钢

HS18-0-1化学成分：

C：0.70-0.80

Si：0.15-0.40

Cr：3.80-4.40

Mn：0.15-0.40

Mo：≤0.30

V：1.00-1.40

W：17.5-19.0

P：≤0.030

HS18-0-1钢是钨系高速工具钢,具有较高的硬度,热硬性和高温强度.其热处理范围较宽,热加工及热处理过程中不易氧化脱碳.

1.2 物理性能

密度：8.7 g/cm³

热导率：24.3 W/(m·K)

热膨胀系数：11.2×10⁻⁶/K (20-600℃)

弹性模量：210 GPa

2. 核心特性

2.1 红硬性

600℃时仍保持HRC 58-60硬度

优于普通工具钢（如Cr12MoV）的高温性能

2.2 耐磨性

碳化钨（WC）含量高，耐磨性优于钼系高速钢

适用于加工硬质材料（如铸铁、玻璃纤维复合材料）

2.3 切削性能

加工材料推荐切削速度 (m/min)

碳钢80-100

合金钢60-80

铸铁70-90

3. 主要应用领域

3.1 切削刀具

麻花钻（Φ3-20mm常规尺寸）

丝锥/板牙（M3-M24标准螺纹加工）

拉刀（渐开线花键加工）

3.2 模具应用

冷冲模（厚度<3mm的钢板冲裁）

精冲模（精密电子元件冲压）

3.3 特殊用途

木工刀具（硬木加工）

塑料注塑模具镶件

4. 热处理工艺

4.1 淬火流程

预热：800-850℃（防止热应力开裂）

奥氏体化：1260-1280℃（盐浴炉）

冷却：油淬或分级淬火（500-550℃盐浴停留）

4.2 回火工艺

三次回火（每次1-2小时）：

第一次：550-570℃

第二次：560-580℃

第三次：550-570℃

最终硬度：HRC 63-65

5. 加工与表面处理

5.1 机加工参数

工艺切削速度 (m/min)进给量 (mm/r)备注

车削40-500.1-0.15使用CBN刀具

磨削25-300.005-0.01绿碳化硅砂轮

5.2 表面强化技术

蒸汽处理（500℃×2h）→ 形成Fe₃O₄保护膜

TiN涂层（厚度3-5μm）→ 摩擦系数降低50%

低温渗硫（200℃×4h）→ 提高润滑性

6. 典型应用案例

应用传统方案HS18-0-1方案改进效果

M12丝锥加工45钢SKH51寿命提高2倍断锥率降低80%

Φ10钻头加工HT250普通高速钢钻孔数由300→800加工效率提升30%

手机外壳冲模DC53维修间隔延长3倍产品毛刺减少

7. 材料对比

与钼系高速钢对比

特性HS18-0-1M2 (6-5-2)

红硬性优良

韧性良优

磨削性较差较好

价格较高较低

8. 使用建议

刀具重磨：及时修磨（后刀面磨损≤0.3mm）

冷却方式：推荐使用含硫极压切削液

存储要求：防潮包装，避免与碳钢接触

9. 结论

HS18-0-1高速钢凭借其优异的红硬性和耐磨性，在标准切削工具、精密冲模等领域仍具有重要地位。虽然新型粉末冶金高速钢性能更优，但HS18-0-1凭借稳定的性能和较低的成本，仍是许多传统加工应用的理想选择。