CN103469084B - 高韧性高耐磨高速钢及其加工工艺和应用该工艺的刀具 - Google Patents
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Abstract
本发明属于金属材料技术领域，尤其是涉及一种高韧性高耐磨高速钢及其加工工艺和应用该工艺的刀具。它解决了现有技术设计不够合理等技术问题。本高韧性高耐磨高速钢包括下述质量份数的成分：C：0.97‑1.06、Si：0.20‑0.55、Mn：0.20‑0.50、P：≤0.03、S：≤0.015、Cr：3.80‑4.40、W：2.30‑2.45、Mo：7.60‑7.95、V：1.95‑2.10、Co：2.85‑3.50，其余为Fe；一种加工工艺，包括A、坯料制备，B、锻造，C、轧钢，D、冷拔和E、热处理；一种刀具。本发明的优点在于：热加工性能和冷加工性能好，脱碳敏感性小，切削性能好以及使用寿命长。
Description
技术领域
本发明属于金属材料技术领域，尤其是涉及一种高韧性高耐磨高速钢及其加工工艺和应用该工艺的刀具。
背景技术
高速钢的诞生至今已有百年的历史，人们在合金化、钢种、生产工艺、热处理、性能及显微组织等方面进行了许多卓有成效的工作，可以说已达到成熟的阶段。20世纪中期以后，世界科学技术得到飞速发展，作为机械制造业中最重要的切削技术也是如此。许多超硬工具材料如TiC基硬质合金、涂层硬质合金、陶瓷和金属陶瓷、立方氮化硼、聚晶金刚石等等不断出现，在切削速度、切削效率及切削难加工材料上高速钢无法与其相提并论。但是，高速钢的韧性、工具成型性却是任何脆性的超硬性工具材料所无法比拟的，而且高速钢刀具，尤其是复杂、精密刀具的制造成本较低。加之，高速钢合金化，冶金生产及加热处理技术的不断进步，使自身的性能不断提高。因此，尽管在单刃刀具高速切削与难加工材料领域中硬质合金所占的份额日益增多，但在多刃刀具尤其是复杂、精密刀具，经受冲击和振动的切削加工以及在加工一般材料时，高速钢仍估主要地位。
在现有的钼系高速钢中，现有的钼系高速钢包括W2Mo9Cr4V2在内的高速钢，在合金化方面优化设计，其铸态组织为M2C，经X光衍射仪测试M2C占88％左右、M6C占6％左右，余下为M23C6、M7C3及MC约占6％左右。在热加工及热处理后M2C→M6C+MC可细化碳化物，但M2C时常存在分解不充分现象，其余量1-3％，通常称棒状碳化物，这种棒状M2C共晶碳化物存在即影响热加工性能，又影响刀具使用性能。该W2Mo9Cr4V2高速钢在一定程度上能满足使用要求，但是该高速钢至少存在以下缺点：
1、热加工性能差，W2Mo9Cr4V2导热系数小，加热范围窄，时常出现过热、过烧及拉裂现象，锭至坯成坯率波动在72～76％范围内，也就是说，成材率低；
2、脱碳敏感性大，例如40mm方坯轧制Φ8mm直条，W2Mo9Cr4V2脱碳层波动在3％D～4％D(0.24～0.32mm)；
3、冷加工性能差，冷拔性能较差：W2Mo9Cr4V2钢由于钢中残存1-3％M2C未分解的一次棒状碳化物，退火后拉拔工艺不稳定，时常产生断裂现象，降低了成材率；
4、现有的对包括W2Mo9Cr4V2在内的高速钢其生产加工工艺制得的高速钢热加工性能和冷加工性能均较差，以及脱碳敏感性大，工艺较为繁琐，无法满足生产要求；
5、应用通过现有的生产工艺制得的高速钢的刀具其切削性能差，使用寿命短。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种冷热加工性能好、脱碳敏感性小和冷加工性能好的高韧性高耐磨高速钢。
本发明的另一目的是针对上述问题，提供一种能制得冷热加工性能好、脱碳敏感性小和冷加工性能好的用于制造高韧性高耐磨高速钢的加工工艺。
本发明的还有另一目的是针对上述问题，提供一种切削性能好和使用寿命长的高韧性高耐磨高速钢的加工工艺制得的刀具。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：所述的高韧性高耐磨高速钢包括下述质量百分含量的成分：C：0.97-1.06、Si：0.20-0.55、Mn：0.20-0.50、P：≤0.03、S：≤0.015、Cr：3.80-4.40、W：2.30-2.45、Mo：7.60-7.95、V：].95-2.10、Co：2.85-3.50，其余为Fe。
在上述的高韧性高耐磨高速钢中，所述的高速钢包括下述优化质量百分含量的成分：C：0.99-1.04、Si：0.30-0.40、Mn：0.35-0.48、P：≤0.025、S：≤0.010、Cr：3.90-4.05、W：2.35-2.45、Mo：7.75-7.85、V：2.00-2.05、Co：2.95-3.04，其余为Fe。
在上述的高韧性高耐磨高速钢中，所述的高速钢的优化质量百分含量的成分如下：C：1.03、Si：0.31、Mn：0.35、P：≤0.02、S：≤0.008、Cr：4.05、W：2.40、Mo：7.80、V：2.00、Co：2.95，其余为Fe。
在上述的高韧性高耐磨高速钢中，所述的高速钢中的各种气体含量为：[H]0.10-0.13ppm、[O]21-26ppm和[N]58-71ppm。
在上述的高韧性高耐磨高速钢中，所述的高速钢还包括Pb：55-63ppm、As：44-51ppm、Sn：61-64ppm和Sb：61-67ppm在内的几种稀有元素。
在上述的高韧性高耐磨高速钢中，所述的高速钢的平衡碳差值采用下述公式计算且ΔC的范围为0.18-0.20：
ΔC＝Cp-C实；
式中：ΔC为平衡碳差值，
Cp为平衡碳值，
C实为实际的碳值，
其中，所述的Cp采用下述公式计算：
Cp＝0.033×W的质量百分含量+0.063×Mo的质量百分含量+0.06×Cr的质量百分含量+0.20×V的质量百分含量。
在上述的高韧性高耐磨高速钢中，所述的高速钢的碳化物颗粒不均匀度≤2.0级；粒度为6.1-10μm碳化物颗粒占有率≤5％，粒度为1-6μm碳化物颗粒占有率≤10％，粒度＜1.0μm碳化物颗粒占有率≥85％；无M2C棒状碳化物残留。
一种用于制造高韧性高耐磨高速钢的加工工艺，本加工工艺包括如下步骤：
A、坯料制备：将通过冶炼获得的所述高韧性高耐磨高速钢的锭料进行加热，加热温度1140-1180℃，经加工制得坯料；冶炼采用EAF+感应炉联合冶炼+LF+VD+ESR冶炼，消除了W、Cr、Mo、V贵重金属烧损现象，可降低生产成本300-500元/吨。
B、锻造：先将坯料放入锻造炉内，入炉温度不低于650℃，然后进行预热处理，预热温度650-900℃，再进行加热处理，加热温度900-1110℃，加热后进行保温处理，保温温度1120-1160℃，保温后进行终锻处理，终锻温度不低于900℃，最后进行锻造退火处理且锻造退火处理是加热温度为780-800℃去应力退火，制得锻件；
C、轧钢：先将锻造后的锻件放入轧钢炉内，入炉温度最高700℃，进行预热处理，预热温度700-900℃，然后进行加热处理，加热温度900-1110℃，加热后进行保温处理，保温温度1120-1150℃，保温后进行终轧处理，终轧温度不低于900℃，最后进行轧钢退火处理，所述的轧钢退火是退火温度为860±10℃的相变退火，制得轧钢材；
D、冷拔：先将终轧后的轧钢材进行去鳞处理，所述的去鳞处理为750℃爆水去鳞或550℃寝碱爆水去鳞，去鳞后进行酸洗处理且酸洗液为质量浓度为10-20％的盐酸，酸洗液温度40-60℃，再进行中和处理，中和处理采用CaO混合液，最后依次进行干燥、皂化、拉拢和冷拔退火处理，所述的冷拔退火处理时，若拉拢后的直径大于3.0mm则采用退火温度为850±10℃重结晶退火，若拉拢后的直径不超过3.0mm则采用退火温度为790±10℃再结晶退火，制得冷拔件；
E、热处理：对冷拔件进行油冷淬火：
若采用盐洛炉油冷淬火，则加热温度为1190-1230℃，
若采用箱式炉油冷淬火，则加热温度为1200-1240℃；
然后进行至少1次回火，回火温度540-560℃且每次回火时间至少1小时，制得成品。
在上述的用于制造高韧性高耐磨高速钢的加工工艺中，所述的成品的力学性能为：硬度HRC66-67，红硬性HRC60-64，抗弯强度5000-5500MPa，冲击性能30-34.4MPa，抗压性能3600-3880Mpa。
这里的力学性能通过下述的加工制得：硬度HRC66-67时，采用淬回火硬度1200-1230℃淬火，540-560℃回火；红硬性HRC60-64时，1200-1230℃淬火，540-560℃回火，600℃×4h×1次或625℃×4h×1次；抗弯强度5000-5500Mpa时，1200℃淬火540℃回火；冲击性能30-34.4Mpa时，1200℃淬火540℃回火；抗压性能3600-3880Mpa时，1200℃淬火540℃回火。
一种根据高韧性高耐磨高速钢的加工工艺制得的刀具。刀具包括镗孔工具、钻孔工具、丝锥、铣刀、拉刀及齿轮刀具等等刀具。当为丝锥时，1180-1220℃淬火，540-560℃×1h×4次回火，可制得淬火硬度HRC64-66，抗弯强度4000-4400Mpa，抗压性能3840-4150Mpa，冲击性能46-58Mpa，可比用现有的高速钢制造的丝锥使用寿命提高1-2倍。
本发明的高速钢的铸态组织M2C合金相为93-96％，M6C为3-5％，显然，由于增加钨减少钼含量除了降低脱碳敏感性外，还改善了铸态莱氏体中M2C共晶碳化物形貌，经锻、轧、热处理后清除了未分解的棒状M2C共晶碳化物，尤其Co的加入可提高回火时二次硬化析出物的生核率并降低其长大率，促进马氏体二次硬化碳化钢的析出，细化其颗粒，增加二次硬化效应，并增加红硬性和高温硬度，从而达到提高切削性能，成为一种红硬性、韧性、耐磨性配合更佳的高性能钢种。
与现有的技术相比，所述的高韧性高耐磨高速钢及其加工工艺和应用该工艺的刀具的优点在于：
1、提高了高速钢的热加工性能，导热系数比大，加热范围较宽，锭至坯加热范围在1140～1180℃，温差波动在50℃范围未出现过热、过烧及拉裂现象，锭至坯成坯率波动在76～80％范围内，不仅成坯率高，而且降低了生产成本；
2、降低了脱碳敏感性，脱碳敏感性小，例如40mm方坯轧制Φ8mm直条，W2Mo9Cr4V2脱碳层波动在3％D～4％D(0.24～0.32mm)，本高速钢的脱碳层波动在1.5％～2.4％D(0.12～0.19mm)，相比之下脱碳层本高速钢比W2Mo9Cr4V2高速钢降低近50％；
3、提高了高速钢的冷加工性能，即冷拔性能：本高速钢钢在热加工及退火后，M2C→M6C+MC，钢中不存在M2C棒状碳化物，不但提高了热加工塑性，而且提高了冷拔塑性，不但提高了生产效率，同时也提高了成材率；
4、加工工艺简单且便于操控，温度控制更合理，从而进一步优化了高速钢的热加工性能、冷加工性能和脱碳敏感；
5、刀具的切削性能好且使用寿命长。
具体实施方式
以下是发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例一
所述的高韧性高耐磨高速钢包括下述质量百分含量的成分：C：0.97-1.06、Si：0.20-0.55、Mn：0.20-0.50、P：≤0.03、S：≤0.015、Cr：3.80-4.40、W：2.30-2.45、Mo：7.60-7.95、V：1.95-2.10、Co：2.85-3.50，其余为Fe；进一步的，所述的高速钢包括下述优化质量百分含量的成分：C：0.99-1.04、Si：0.30-0.40、Mn：0.35-0.48、P：≤0.025、S：≤0.010、Cr：3.90-4.05、W：2.35-2.45、Mo：7.75-7.85、V：2.00-2.05、Co：2.95-3.04，其余为Fe；
具体的，本实施例的高速钢中的各种气体含量为：[H]0.10-0.13ppm、[O]21-26ppm和[N]58-71ppm；其次，在高速钢还包括Pb：55-63ppm、As：44-51ppm、Sn：61-64ppm和Sb：61-67ppm在内的几种稀有元素，而且，所述的高速钢的碳化物颗粒不均匀度≤2.0级；粒度为6.1-10μm碳化物颗粒占有率≤5％，粒度为1-6μm碳化物颗粒占有率≤10％，粒度＜1.0μm碳化物颗粒占有率≥85％；无M2C棒状碳化物残留。
本实施例的高速钢的平衡碳差值采用下述公式计算且ΔC的范围为0.18-0.20：
ΔC＝Cp-C实；
式中：ΔC为平衡碳差值，
Cp为平衡碳值，
C实为实际的碳值，
其中，所述的Cp采用下述公式计算：
Cp＝0.033×W的质量百分含量+0.063×Mo的质量百分含量+0.06×Cr的质量百分含量+0.20×V的质量百分含量。
本实施例的最优化的设计，所述的高速钢的优化质量百分含量的成分如下：C：1.03、Si：0.31、Mn：0.35、P：≤0.02、S：≤0.008、Cr：4.05、W：2.40、Mo：7.80、V：2.00、Co：2.95，其余为Fe。将所述的高速钢的质量百分含量的成分代入公式中进行计算：
Cp＝0.033×2.40+0.063×7.80+0.06×4.05+0.20×2.00
＝1.2136；
ΔC＝Cp-C实
＝1.2136-1.03
＝0.1836；
本实施例的高速钢的铸态组织M2C合金相为93-96％，M6C为3-5％，由于增加钨减少钼含量除了降低脱碳敏感性外，还改善了铸态莱氏体中M2C共晶碳化物形貌，经锻、轧、热处理后清除了未分解的棒状M2C共晶碳化物，尤其Co的加入可提高回火时二次硬化析出物的生核率并降低其长大率，促进马氏体二次硬化碳化钢的析出，细化其颗粒，增加二次硬化效应，并增加红硬性和高温硬度，从而达到提高切削性能，成为一种红硬性、韧性、耐磨性配合更佳的高性能钢种。
一种用于制造高韧性高耐磨高速钢的加工工艺，本加工工艺包括如下步骤：
A、坯料制备：将通过冶炼获得的所述高韧性高耐磨高速钢的锭料进行加热，加热温度1140-1180℃，经加工制得坯料；冶炼采用EAF+感应炉联合冶炼+LF+VD+ESR冶炼，消除了W、Cr、Mo、V贵重金属烧损现象，可降低生产成本300-500元/吨。
B、锻造：先将坯料放入锻造炉内，入炉温度不低于650℃，然后进行预热处理，预热温度650-900℃，再进行加热处理，加热温度900-1110℃，加热后进行保温处理，保温温度1120-1160℃，保温后进行终锻处理，终锻温度不低于900℃，最后进行锻造退火处理且锻造退火处理系加热温度为780-800℃去应力退火，制得锻件；
C、轧钢：先将锻造后的锻件放入轧钢炉内，入炉温度最高700℃，进行预热处理，预热温度700-900℃，然后进行加热处理，加热温度900-1110℃，加热后进行保温处理，保温温度1120-1150℃，保温后进行终轧处理，终轧温度不低于900℃，最后进行轧钢退火处理，所述的轧钢退火系退火温度为860±10℃的相变退火，制得轧钢材；
D、冷拔：先将终轧后的轧钢材进行去鳞处理，所述的去鳞处理为750℃爆水去鳞或550℃寝碱爆水去鳞，去鳞后进行酸洗处理且酸洗液为质量浓度为10-20％的盐酸，酸洗液温度40-60℃，再进行中和处理，中和处理采用CaO混合液，最后依次进行干燥、皂化、拉拢和冷拔退火处理，所述的冷拔退火处理时，若拉拢后的直径大于3.0mm则采用退火温度为850±10℃重结晶退火，若拉拢后的直径不超过3.0mm则采用退火温度为790±10℃再结晶退火，制得冷拔件；
E、热处理：对冷拔件进行油冷淬火：
若采用盐洛炉油冷淬火，则加热温度为1190-1230℃，
若采用箱式炉油冷淬火，则加热温度为1200-1240℃；
然后进行至少1次回火，回火温度540-560℃且每次回火时间至少1小时，制得成品。
这里的成品的力学性能为：硬度HRC66-67，红硬性HRC60-64，抗弯强度5000-5500MPa，冲击性能30-34.4MPa，抗压性能3600-3880Mpa。具体的，该力学性能通过下述的加工制得：硬度HRC66-67时，采用淬回火硬度1200-1230℃淬火，540-560℃回火；红硬性HRC60-64时，1200-1230℃淬火，540-560℃回火，600℃×4h×1次或625℃×4h×1次；抗弯强度5000-5500Mpa时，1200℃淬火540℃回火；冲击性能30-34.4Mpa时，1200℃淬火540℃回火；抗压性能3600-3880Mpa时，1200℃淬火540℃回火。
显然，本实施例提高了高速钢的热加工性能，导热系数比大，加热范围较宽，锭至坯加热范围在1140～1180℃，温差波动在50℃范围未出现过热、过烧及拉裂现象，锭至坯成坯率波动在76～80％范围内，不仅成坯率高，而且比现有的高速钢成坯率高4％左右，可降低生产成本2400元/吨；
2、降低了脱碳敏感性，脱碳敏感性小，例如40mm方坯轧制Φ8mm直条，W2Mo9Cr4V2脱碳层波动在3％D～4％D(0.24～0.32mm)，本高速钢的脱碳层波动在1.5％～2.4％D(0.12～0.19mm)，相比之下脱碳层本高速钢比W2Mo9Cr4V2高速钢降低近50％；
3、提高了高速钢的冷加工性能，即冷拔性能：所述的高速钢钢在热加工及退火后，M2C→M6C+MC，钢中不存在M2C棒状碳化物，不但提高了热加工塑性，而且提高了冷拔塑性，本实施例的高速钢其冷拔生产效率比现有的高速钢生产效率提高10～30％，成材率提高1.5～3％，生产成本降低900～1800元/吨。该钢热加工提高成坯率，冷加工提高成材率，合计可降低生产成本近3300～4200元/吨。
一种根据高韧性高耐磨高速钢的加工工艺制得的刀具。刀具包括镗孔工具、钻孔工具、丝锥、铣刀、拉刀及齿轮刀具等等刀具。当为丝锥时，1180-1220℃淬火，540-560℃×1h×4次回火，可制得淬火硬度HRC64-66，抗弯强度4000-4400Mpa，抗压性能3840-4150Mpa，冲击性能46-58Mpa，可比用现有的高速钢制造的丝锥使用寿命提高1-2倍。
实施例二
本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：C：0.99、Si：0.30、Mn：0.35、Cr：3.90、W：2.35、Mo：7.75、S≤0.008、P≤0.020、V：1.95、Co：2.95，其余为Fe，其平衡碳差值：
Cp＝0.033×W+0.063×Mo+0.06×Cr+0.20×V
＝0.033×2.35+0.063×7.75+0.06×3.90+0.20×1.95
＝1.19；
ΔC＝Cp-C实＝1.19-0.99
＝0.20。
实施例三
本实施例同实施例一和二的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：C：1.01、Si：0.30、Mn：0.35、Cr：3.92、W：2.37、Mo：7.77、S≤0.008、P≤0.020、V：1.95、Co：2.95，其余为Fe，其平衡碳差值：
Cp＝0.033×W+0.063×Mo+0.06×Cr+0.20×V
＝0.033×2.37+0.063×7.77+0.06×3.92+0.2×1.95
＝1.193
ΔC＝Cp-C实＝1.193-1.01
＝0.183。
实施例四
本实施例同实施例一至三的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：C：1.02、Si：0.30、Mn：0.35、Cr：3.95、W：2.39、Mo：7.79、S≤0.008、P≤0.020、V：1.98、Co：2.95，其余为Fe，其平衡碳差值：
Cp＝0.033×W+0.063×Mo+0.06×Cr+0.20×V
＝0.033×2.39+0.063×7.79+0.06×3.95+0.20×1.98
＝1.2026
ΔC＝Cp-C实＝1.2026-1.02
＝0.183。
实施例五
本实施例同实施例一至四的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：C：1.03、Si：0.31、Mn：0.36、Cr：3.98、W：2.40、Mo：7.80、S≤0.008、P≤0.020、V：2.00、Co：2.95，其余为Fe，其平衡碳差值：
Cp＝0.033×W+0.063×Mo+0.06×Cr+0.20×V
＝0.033×2.40+0.063×7.80+0.060×3.98+0.20×2.00
＝1.210
ΔC＝Cp-C实＝1.210-1.03
＝0.180。
实施例六
本实施例同实施例一至五的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：C：1.03、Si：0.31、Mn：0.36、Cr：4.05、W：2.45、Mo：7.82、S≤0.008、P≤0.020、V：2.05、Co：2.95，其余为Fe，其平衡碳差值：
Cp＝0.033×W+0.063×Mo+0.06×Cr+0.20×V
＝0.033×2.45+0.063×7.82+0.06×4.05+0.20×2.05
＝1.220
ΔC＝Cp-C实＝1.220-1.03
＝0.190。
实施例七
本实施例同实施例一至六的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：C：1.04、Si：0.31、Mn：0.36、Cr：4.10、W：2.45、Mo：7.85、S≤0.008、P≤0.020、V：2.08、Co：2.95，其余为Fe，其平衡碳差值：
Cp＝0.033×W+0.063×Mo+0.06×Cr+0.20×V
＝0.033×2.45+0.063×7.85+0.06×4.10+0.20×2.08
＝1.237
ΔC＝Cp-C实＝1.237-1.04
＝0.197。
经过平衡碳差值计算及各项力学性能测试及客户使用评价，证实本实施例合金化配比更合理。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (8)
1.一种高韧性高耐磨高速钢，其特征在于，所述的高速钢包括下述质量百分含量的成分：C：0.97-1.06、Si：0.20-0.55、Mn：0.20-0.50、P：≤0.03、S：≤0.015、Cr：3.80-4.40、W：2.30-2.45、Mo：7.60-7.95、V：1.95-2.10、Co：2.85-3.50，其余为Fe：所述的高速钢的碳化物颗粒不均匀度≤2.0级；粒度为6.1-10μm的碳化物颗粒占有率≤5％，粒度为1-6μm碳化物颗粒占有率≤10％，粒度＜1.0μm碳化物颗粒占有率≥85％；无M2C棒状碳化物残留。
2.根据权利要求1所述的高韧性高耐磨高速钢，其特征在于，所述的高速钢包括下述质量百分含量的成分：C：0.99-1.04、Si：0.30-0.40、Mn：0.35-0.48、P：≤0.025、S：≤0.010、Cr：3.90-4.05、W：2.35-2.45、Mo：7.75-7.85、V：2.00-2.05、Co：2.95-3.04，其余为Fe。
3.根据权利要求2所述的高韧性高耐磨高速钢，其特征在于，所述的高速钢的质量百分含量的成分如下：C：1.03、Si：0.31、Mn：0.35、P：≤0.02、S：≤0.008、Cr：4.05、W：2.40、Mo：7.80、V：2.00、Co：2.95，其余为Fe。
4.根据权利要求1或2或3所述的高韧性高耐磨高速钢，其特征在于，所述的高速钢中的各种气体含量为：[H]0.10-0.13ppm、[0]21-26ppm和[N]58-71ppm。
5.根据权利要求1或2或3所述的高韧性高耐磨高速钢，其特征在于，所述的高速钢还包括Pb：55-63ppm、As：44-51ppm、Sn：61-64ppm和Sb：61-67ppm在内的四种稀有元素。
6.根据权利要求1所述的高韧性高耐磨高速钢，其特征在于，本高速钢的平衡碳差值采用下述公式计算且ΔC的范围为0.180-0.20：
ΔC＝Cp-C实；
式中：ΔC为平衡碳差值，
Cp为平衡碳值，
C实为实际的碳值，
其中，所述的Cp采用下述公式计算：
Cp＝0.033×W的质量百分含量+0.063×Mo的质量百分含量+0.06×Cr的质量百分含量+0.20×V的质量百分含量。
7.一种用于制造权利要求1-6任意一项所述的高韧性高耐磨高速钢的加工工艺，其特征在于，本加工工艺包括如下步骤：
A、坯料制备：将通过冶炼获得的所述高韧性高耐磨高速钢的锭料进行加热，加热温度1140-1180℃，经加工制得坯料；
B、锻造：先将坯料放入锻造炉内，入炉温度不低于650℃，然后进行预热处理，预热温度650-900℃，再进行加热处理，加热温度900-1110℃，加热后进行保温处理，保温温度1120-1160℃，保温后进行终锻处理，终锻温度不低于900℃，最后进行锻造退火处理，所述的锻造退火处理是加热温度为780-800℃的去应力退火，制得锻件；
C、轧钢：先将锻造后的锻件放入轧钢炉内，入炉温度最高700℃，进行预热处理，预热温度700-900℃，然后进行加热处理，加热温度900-1110℃，加热后进行保温处理，保温温度1120-1150℃，保温后进行终轧，终轧温度不低于900℃，最后进行轧钢退火处理，所述的轧钢退火是退火温度为860±10℃的相变退火，制得轧钢材；
D、冷拔：先将终轧后的轧钢材进行去鳞处理，所述的去鳞处理为750℃爆水去鳞或550℃寖碱爆水去鳞，去鳞后进行酸洗且酸洗液为质量浓度为10-20％的盐酸，酸洗液温度40-60℃，再进行中和，中和采用CaO混合液，最后依次进行干燥、皂化、拉拢和冷拔退火处理，所述的冷拔退火处理时，若拉拢后的直径大于3.0mm则采用退火温度为850±10℃重结晶退火，若拉拢后的直径不超过3.0mm则采用退火温度为790±10℃再结晶退火，制得冷拔件；
E、热处理：对冷拔件进行油冷淬火：
若采用盐洛炉油冷淬火，则加热温度为1190-1230℃，
若采用箱式炉油冷淬火，则加热温度为1200-1240℃；
然后进行至少1次回火，回火温度540-560℃且每次回火时间至少1小时，制得成品。
8.根据权利要求7所述的高韧性高耐磨高速钢的加工工艺制得的刀具。
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