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高速钢

时间:2020-05-02

高速钢

产品简介

W18Cr4V为钨系高速钢,具有高的硬度、红硬性及高温硬度。其热处理范围较宽淬火不易过热,热处理过程不易氧化脱碳,磨削加工性能较好。该钢在500℃及600℃时硬度分别保持在HRC63~64及HRC62~63,对于大量的、一般的被加工材料具有良好的切削性能。外文名W18Cr4V特点高的硬度、红硬性及高温硬度优点通用性强,工艺成熟缺点碳化物偏析严重,热塑性低等。

1、W18Cr4v,常用的钨系高速钢的一种,它属于莱氏体钢,是高速钢应用最长久的一种。和其它高速钢一样,常被称为“白钢”、“锋钢”或“风钢”(空冷即可淬火)。

2、化学成分(GB/T 9943-2008《高速工具钢》):

含碳量0.7--0.8%,含钨量17.5--19%,含铬量3.80--4.4%,含钒量1.0--1.4%,含硅量小于0.4%,含锰量小于0.4%,含钼量小于0.3%。

3、红硬性:

切削温度540度时,硬度可保持HRC66;

切削温度600度时,硬度可保持HRC63。

4、优点:通用性强,工艺成熟。

5、缺点:碳化物偏析严重,热塑性低,刀具硬度和红硬性满足不了加工特硬和特韧材料。合金元素含量多,成本高。

6、切削速度:80米/秒(600摄氏度)。

7、用途:形状复杂的小型刀具。

8、W18Cr4V钢的性质与加工工艺


特点

在钢中,碳主要与铬、钨、钼和钒(碳化物的形成元素)等形成碳化物,以提高硬度、耐磨性及红硬性。钨是提高红硬性的主要元素,它在钢中形成碳化物。加热时,一部分碳化物溶入奥氏体,淬火后形成含有大量钨及其他合金元素、有很高回火稳定性的马氏体。在回火时,一部分钨以碳化物的形式弥散析出,造成二次硬化。在加热时,未溶的碳化物则起到阻止奥氏体晶粒长大的作用.钒能显著地提高高速钢的红硬性、硬度及耐磨性。钒形成的碳化物在加热时,部分溶入奥氏体,回火时以细小的质点弥散析出,造成二次硬化而提高钢的红硬性。铬在高速钢中主要是增加其淬透性,同时还能提高钢的抗氧化脱碳和抗腐蚀能力。钴也能显著提高钢的红硬性及硬度。

 

结构

W18Cr4V的铸态组织包括呈骨骼状的、碳化物片状与马氏体或屈氏体相间排列的莱氏体,以及黑色组织(δ偏析)和白色组织(马氏体和残余奥氏体)。高速钢的铸态组织和化学成分尤其不均匀,而且热处理也不能改变,因而必须进行压力加工,将粗大的共晶碳化物打碎,并使其均匀分布,然后再用以制造各种刃具及模具

 

锻造

高速钢加热时很容易发生过烧,接近此温度范围的锻造很容易出现碎裂,应严格控制其加热温度。

1)锻造温度范围

W18Cr4V属于高合金钢,其特点是升温速度慢,锻造温度范围窄。始锻温度为1100~1150°C,终锻温度为900~950°C。

2)加热时间的确定

W18Cr4V钢的导热性差,一般需分段加热。低温段加热温度为800~900°C,加热时间一般按1mi n/ mm计算。高温时快速加热,加热时间一般按0. 5mi n/ mm计算。加热时,为了防止过热或过烧,要严格控制上限温度。同时,炉内的坯料要装炉适量,还要不停地翻转,以使其内外温度均匀。

 

退火

热处理工艺前处理是退火,温度为870~880度,保温2~3小时,然后800一840度预热,从1270一1280度分级淬火,分级温度为580一620,然后再560度进行三次回火,回火时保温1小时。

W18Cr4V含大量的合金元素:塑性差,导热性差,在快速加热时的热应力使之变形开裂,所以要在加热到淬火温度1270一1280度在800一840预热,对形状复杂者,还应在500一650增加一次预热。V、W等主要起提高红硬性的元素要很高的温度下才溶解,但过高的温度又会使晶粒粗大,且W等合金元素都缩小A区,使得共析与共晶温度提高,因而选择1270一1280度。采用直接空冷,会析出二次碳化物,从而降低钢的红硬性。

淬火后的组织为M十碳化物十残余A(多达30%)在550一570度回火析出WC等引起二次硬化,A分解,析C,降低合金元素含量,使Ms上升,从而造成二次淬火,一次回火,还有15%的残余A,二次回火残余A3%一5%。

三次回火,只有1%一2%,最终得回火组织M十碳化物十极少量残余。

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