独家揭秘!W18Cr4V钢热处理工艺规范预备细节曝光

力学性能

W18Cr4V钢为钨系高速工具钢,具有高硬度、高强度、高抗压性、高耐磨性和高热稳定性等特点。其热处理范围较宽,淬火不易过热,热处理过程中不易氧化脱碳,磨削加工性能好。该钢在500℃及600℃时,硬度分别保持在57~58HRC及52~53HRC,对大多数被加工材料具有良好的切削性能。钢中有较多的共晶碳化物,虽经轧制,但仍呈不均匀分布,大截面钢材的碳化物偏析尤为严重,高温塑性较差。

材料应用

W18Cr4V钢具有优良的综合力学性能,常用于制造有高硬度、高耐磨性、高抗压强度和高热强性要求的工具、刀具和模具,如制造高耐磨性、高热强性的车刀、铣刀、滚刀等切削工具和具有高硬度、高抗压强度、高耐磨性、能承受高负荷的重载冲头、冷挤压模、落料模、切边模等模具。

冷作模具用高速工具钢

高速工具钢属于莱氏体钢,通过正常的热处理方法不能消除鱼骨状莱氏体共晶碳化物,因而出现各向异性,强度、韧性降低,需要通过改锻、反复镦粗和拔长,来改善碳化物分布。锻后需要进行退火,以利于切削并消除应力,获得索氏体和粒状碳化物组织,为淬火做好组织准备。淬火温度很高,以保证碳化物溶解,使碳和合金元素充分地溶于奥氏体,在淬火后形成合金程度较高的马氏体。由于钢淬火后残留奥氏体过多,需经500~600℃的3次回火后才能使残留奥氏体转变消除,产生最佳的二次硬化效应,其硬度、抗压强度和耐磨性高,获得较好的综合力学性能。

采用低温淬火、快速加热淬火等工艺措施可以有效地改善其韧性,因此越来越多地用于制造要求承受重载荷、高寿命的冷作模具。常用的钢号有W18Cr4V(W18)、W6Mo5Cr4V2(M2)、W12Mo3Cr4V3N(V3N)、W9Mo3Cr4V(W9),以及为提高韧性而研制的降碳降钒6W6Mo5Cr4V(6W6)高速工具钢等。这些钢在制造重载荷冷作模具方面获得了良好的使用效果。

W18Cr4V 钢的化学成分 (GB/ T 9943-2008)

W18Cr4V 钢的化学成分 (GB/ T 9943-2008)

W18Cr4V 钢临界点温度

W18Cr4V 钢临界点温度

W18Cr4V 钢线膨胀系数

W18Cr4V 钢线膨胀系数

W18Cr4V 钢热导率

W18Cr4V 钢热导率

W18Cr4V 钢比热容

W18Cr4V 钢比热容

W18Cr4V 钢电阻率

W18Cr4V 钢电阻率

W18Cr4V 钢其他物理性能

W18Cr4V 钢其他物理性能

W18Cr4V 钢锻造工艺规范

W18Cr4V 钢锻造工艺规范

注:

1.由于高速工具钢导热性差,因此钢锭或钢坯装炉温度不得高于400℃,低温阶段需要缓慢加热(≤300℃/h),到850℃保温1h,然后升温至锻造加热温度。锻造钢锭时,必须轻锤开坯,随着铸态组织的改变,方可逐步加重锤力。

2.降低停锻温度,会使碳化物粉碎程度增加,但过低的停锻温度,会使塑性降低,导致裂纹。

W18Cr4V 钢预备热处理工艺规范

W18Cr4V 钢预备热处理工艺规范

注:高速工具钢锻后要立即进行球化退火,以降低硬度,便于切削加工,同时使共晶物球状化,为下一步热处理打下组织基础。

W18Cr4V 钢退火前后的硬度和组织

W18Cr4V 钢退火前后的硬度和组织

W18Cr4V 钢推荐的淬火工艺规范

W18Cr4V 钢推荐的淬火工艺规范

W18Cr4V 钢马氏体转变区

W18Cr4V 钢马氏体转变区

W18Cr4V 钢淬火温度与硬度及残留奥氏体量的关系

W18Cr4V 钢淬火温度与硬度及残留奥氏体量的关系

W18Cr4V 钢冷处理工艺规范

W18Cr4V 钢冷处理工艺规范

W18Cr4V 钢推荐的回火工艺规范

W18Cr4V 钢推荐的回火工艺规范

注:高速工具钢在560~580℃回火,回火后硬度≥62HRC,硬度显著提高并达到最高值,即发生二次硬化现象。

W18Cr4V 钢回火温度与硬度的关系

W18Cr4V 钢回火温度与硬度的关系

注:1260℃油淬,回火2.5h。