高速工具钢W18Cr4V

材料名称：高速工具钢棒牌号：W18Cr4V

标准：GB/T 9943-1988

特性及适用范围：是使用最广泛的钨系通用型高速钢，硬度、红硬性及高温硬度较高，易于磨削加工。适用作工作温度在 600℃以下仍能保持切削性能的刀具，如车、刨、铣、铰、拉刀、钻头、各种齿轮刀具及丝锥、板牙等，适于加工软的或中等硬度 (300～320HB以下) 的材料。及制作高温耐磨机械零

化学成份：碳 C ：0.70～0.80(允许偏差:±0.01) 硅 Si：0.20～0.40(允许偏差:±0.05) 锰 Mn：0.10～0.40(允许偏差:+0.04) 硫 S ：≤0.030 磷 P ：≤0.030 铬 Cr：3.80～4.40(允许偏差:±0.05) 镍 Ni：允许残余含量≤0.30 铜 Cu：允许残余含量≤0.25 钒 V ：1.00～1.40(允许偏差:±0.05) 钼 Mo：≤0.30(允许偏差:尺寸≤6,±0.05;尺寸＞6,±0.10) 钨 W ：17.50～19.00(允许偏差:尺寸≤10,±0.10;＞10,±0.20)

力学性能：硬度 ：交货硬度:(其他加工方法)≤269HB; (退火)≤255HB。试样热处理制度及淬回火硬度:≥63HRC

热处理规范及金相组织：热处理规范：淬火,820～870℃预热，1270～1285℃(盐浴炉)或1270～1285℃(箱式炉)加热，油冷，550～570℃回火2次，每次1h。

交货状态：热轧、锻制、冷拉钢棒以退火状态交货，热轧、锻制钢棒以退火＋其他加工方法（剥皮、轻拉、磨光或抛光等）加工后交货。

简介　　1W18Cr4v，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）。

　　3　化学成分：

　　7　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％。

　　8　红硬性：

　　8　切削温度540度时，硬度可保持HRC66

　　9　切削温度600度时，硬度可保持HRC63

　　5　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。

　　8　切削速度：80米/秒（600摄氏度）。

　　9　用途：形状复杂的小型刀具。

　　6　W18Cr4V钢的性质与加工工艺

W18Cr4V钢的成分特点

　　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。

W18Cr4V钢的组织结构

　　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

W18Cr4V锻造工艺　　

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。

W18Cr4V的热处理工艺　　热处理工艺为800一840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等起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