W18Cr4V

W18Cr4V為鎢系高速鋼，具有高的硬度、紅硬性及高溫硬度。其熱處理范圍較寬淬火不易過(guò)熱，熱處理過(guò)程不易氧化脫碳，磨削加工性能較好。該鋼在500℃及600℃時(shí)硬度分別保持在HRC57～58及HRC52～53，對(duì)于大量的、一般的被加工材料具有良好的切削性能。

簡(jiǎn)介

1W18Cr4v，常用的鎢系高速鋼的一種，它屬于萊氏體鋼，是高速鋼應(yīng)用最長(zhǎng)久的一種。和其它高速鋼一樣，常被稱為“白鋼”、“鋒鋼”或“風(fēng)鋼”（空冷即可淬火）。

2　化學(xué)成分（GB/T 9943-2008《高速工具鋼》）：

含碳量0.7－－0.8%，含鎢量17.5－－19%，含鉻量3.80－－4.4%，含釩量1.0－－1.4%，含硅量小于0.4%，含錳量小于0.4%，含鉬量小于0.3%。

3　紅硬性：

切削溫度540度時(shí)，硬度可保持HRC66

切削溫度600度時(shí)，硬度可保持HRC63

4　優(yōu)點(diǎn)：通用性強(qiáng)，工藝成熟。

5　缺點(diǎn)：碳化物偏析嚴(yán)重，熱塑性低，刀具硬度和紅硬性滿足不了加工特硬和特韌材料。合金元素含量多，成本高。

6　切削速度：80米/秒（600攝氏度）。

7　用途：形狀復(fù)雜的小型刀具。

8　W18Cr4V鋼的性質(zhì)與加工工藝

成分特點(diǎn)

在鋼中，碳主要與鉻、鎢、鉬和釩(碳化物的形成元素)等形成碳化物，以提高硬度、耐磨性及紅硬性。鎢是提高紅硬性的主要元素，它在鋼中形成碳化物。加熱時(shí)，一部分碳化物溶入奧氏體，淬火后形成含有大量鎢及其他合金元素、有很高回火穩(wěn)定性的馬氏體。在回火時(shí)，一部分鎢以碳化物的形式彌散析出，造成二次硬化。在加熱時(shí)，未溶的碳化物則起到阻止奧氏體晶粒長(zhǎng)大的作用.釩能顯著地提高高速鋼的紅硬性、硬度及耐磨性。釩形成的碳化物在加熱時(shí)，部分溶入奧氏體，回火時(shí)以細(xì)小的質(zhì)點(diǎn)彌散析出，造成二次硬化而提高鋼的紅硬性。鉻在高速鋼中主要是增加其淬透性，同時(shí)還能提高鋼的抗氧化脫碳和抗腐蝕能力。鈷也能顯著提高鋼的紅硬性及硬度。

組織結(jié)構(gòu)

W18Cr4V的鑄態(tài)組織包括呈骨骼狀的、碳化物片狀與馬氏體或屈氏體相間排列的萊氏體，以及黑色組織(δ偏析)和白色組織(馬氏體和殘余奧氏體)。高速鋼的鑄態(tài)組織和化學(xué)成分尤其不均勻，而且熱處理也不能改變，因而必須進(jìn)行壓力加工，將粗大的共晶碳化物打碎，并使其均勻分布，然后再用以制造各種刃具及模具《五創(chuàng)金屬》

鍛造工藝

高速鋼加熱時(shí)很容易發(fā)生過(guò)燒，接近此溫度范圍的鍛造很容易出現(xiàn)碎裂，應(yīng)嚴(yán)格控制其加熱溫度。

1）.鍛造溫度范圍

W18Cr4V屬于高合金鋼，其特點(diǎn)是升溫速度慢,鍛造溫度范圍窄。始鍛溫度為1100～1150°C，終鍛溫度為900～950°C。

2）.加熱時(shí)間的確定

W18Cr4V鋼的導(dǎo)熱性差，一般需分段加熱。低溫段加熱溫度為800～900°C，加熱時(shí)間一般按1mi n/ mm計(jì)算。高溫時(shí)快速加熱，加熱時(shí)間一般按0. 5mi n/ mm計(jì)算。加熱時(shí)，為了防止過(guò)熱或過(guò)燒，要嚴(yán)格控制上限溫度。同時(shí)，爐內(nèi)的坯料要裝爐適量，還要不停地翻轉(zhuǎn)，以使其內(nèi)外溫度均勻。

退火工藝

熱處理工藝前處理是退火，溫度為870~880度，保溫2~3小時(shí)，然后800一840度預(yù)熱,從1270一1280度分級(jí)淬火,分級(jí)溫度為580一620,然后再560度進(jìn)行三次回火,回火時(shí)保溫1小時(shí).

W18Cr4V含大量的合金元素:塑性差,導(dǎo)熱性差,在快速加熱時(shí)的熱應(yīng)力使之變形開(kāi)裂,所以要在加熱到淬火溫度1270一1280度在800一840預(yù)熱,對(duì)形狀復(fù)雜者,還應(yīng)在500一650增加一次預(yù)熱.V,W等主要起提高紅硬性的元素要很高的溫度下才溶解,但過(guò)高的溫度又會(huì)使晶粒粗大,且W等合金元素都縮小A區(qū),使得共析與共晶溫度提高,因而選擇1270一1280度.采用直接空冷,會(huì)析出二次碳化物,從而降低鋼的紅硬性.

淬火后的組織為M十碳化物十殘余A(多達(dá)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,從而造成二次淬火,一次回火,還有15%的殘余A,二次回火殘余A3%一5%,

三次回火,只有1%一2%,最終得回火組織M十碳化物十極少量殘余