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W18Cr4V鋼
(1)W18Cr4V高速鋼的特性W系高速工具鋼，W18Cr4V鋼具有高強度、高抗壓性、高熱穩(wěn)定性、高硬度及高溫硬度，W18Cr4V鋼的紅硬性很高，耐磨性較好，回火穩(wěn)定性好，淬硬深度大，其承載能力居各種模具鋼之首。但韌性較差，切削加工性較差，導熱性較差，淬火不變形性中等，該鋼成本高、制造工藝不佳，熱處理工藝復雜，淬火、回火以后的零件變形難以控制。但在使用中發(fā)現(xiàn)該鋼脆性較大，易于產(chǎn)生崩刃現(xiàn)象，其主要原因是碳化物不均勻性較大。
高速鋼鍛造以后必須經(jīng)過球化退火，有利于切削加工。返修工件在第二次淬火前也要進行球化退火。否則，第二次淬火加熱時，晶粒將過分長大而使工件變脆.冷壓毛坯軟化處理工藝，采用上限溫度加熱，分段等溫，再附加等溫回火過程。高速鋼在淬火時要進行兩次預熱，原因在于高速鋼中含有大量合金元素，導熱性較差，以免引起工件變形或開裂，特別是對大型復雜工件則更為突出。通過先預熱，可縮短在高溫處理停留的時間，這樣可減少氧化脫碳及過熱的危險性。
高速鋼的淬火工藝比較特殊：即經(jīng)過兩次預熱、高溫淬火，然后再進行三次高溫回火。生產(chǎn)中必須嚴格控制淬火加熱及回火溫度，淬火、回火保溫時間，淬火、回火冷卻方法。如果控制不當，易產(chǎn)生過熱、過燒、萘狀斷口、硬度不足及變形開裂等缺陷。油韌性處理可提高該鋼的塑性。
次預熱可烘干工件上的水分。第二次預熱，使索氏體向奧氏體的轉(zhuǎn)變可在較低溫度內(nèi)發(fā)生。
高速鋼中含有大量難溶的合金碳化物，淬火加熱時，溫度必須足夠高，才可使合金碳化物溶解到奧氏體中，淬火之后馬氏體中的合金元素含量才足夠高，鋼才會具有高的紅硬性。對高速鋼紅硬性影響大的合金元素是W、Mo及V，只有在1000℃以上時，其溶解量才急劇增加。當溫度≥1300℃時，各元素溶解量雖然還有增加，但奧氏體晶粒則急劇長大，甚至在晶界處發(fā)生熔化現(xiàn)象，致使鋼的強度、韌性下降。對高速鋼來說，合適的晶粒度為9.5～10.5級。
淬火溫度對該鋼的性能影響較大，淬火溫度上升，則耐磨性、抗壓性、熱穩(wěn)定性提高，鋼的韌性隨溫度的下降而增高。1230～1250℃淬火加熱出現(xiàn)抗彎強度的峰值，在550～570℃回火后具有佳的綜合力學性能。表面脫碳層還明顯地加劇該鋼淬裂和磨裂敏感傾向。
淬火冷卻通常在油中進行。但對形狀復雜、細長桿狀或薄片零件可采用分級淬火和等溫淬火等方法。分級淬火后使殘余奧氏體量增加20％～30％，使工件變形、開裂傾向減小，使強度、韌性提高。油淬及分級淬火后的組織為馬氏體十碳化物十殘余奧氏體。等溫淬火以后，與分級淬火相比，其主要淬火組織中除馬氏體、碳化物、殘余奧氏體外，還含有下貝氏體。等溫淬火可進一步減小工件變形，并提高韌性。
進行分級淬火時，如果在分級溫度停留時間過長，就會可能大量析出二次碳化物。等溫淬火所需時間一般較長，隨等溫時間不同，所獲得的貝氏體數(shù)量不同，在生產(chǎn)中通常只能獲得40％的貝氏體，而等溫時間過長可顯著增加殘余奧氏體量。這需要在等溫淬火后進行冷處理或采用多次回火來消除殘余奧氏體，否則將會影響回火后鋼的硬度及熱處理質(zhì)量。為了消除淬火應力、穩(wěn)定組織、減少殘余奧氏體量、達到所需要的性能，高速鋼一般要進行三次560℃的高溫回火處理。高速鋼的回火轉(zhuǎn)變比較復雜。在回火過程中馬氏體和殘余奧氏體發(fā)生變化，過剩碳化物在回火時不發(fā)生變化。
(2)W18Cr4V高速鋼供貨狀態(tài)及硬度退火態(tài)，硬度207～285HBS。
(3)W18Cr4V高速鋼標準YB 12-77鋼的化學成分（質(zhì)量分數(shù)，％） C 0.70～0.80、Si≤0.40、 Mn≤0. 40、Cr 3.80～4. 40、W 17. 50～19、V 1.00～1.40.
(4)W18Cr4V高速鋼臨界點溫度（近似值）Acl=820℃，Ac3 =1330℃，Arl=760℃。
(5)W18Cr4V高速鋼軟化退火規(guī)范加熱溫度860～880℃，保溫時間2h，以20～30℃/h的冷速，
隨爐冷卻到溫度500～600℃，爐冷或堆冷，硬度≤227HBS。
(6)W18Cr4V高速鋼冷壓毛坯軟化處理規(guī)范(880±10)℃×(3～4)h，降溫到(770±10)℃×(6～8)h，再降溫到(750±10)℃×(2～3)h，緩冷到≤650℃，出爐空冷。處理前硬度≤255HBS，處理后硬度≤229HBS。
(7)W18Cr4V高速鋼等溫球化退火規(guī)范(850～870)℃×(3～4)h，隨爐冷卻，(740～760)oC×(4～5)h，硬度≤241HBS，共晶碳化物≤3級。機械加工前的球化退火處理。
(8)W18Cr4V高速等溫退火規(guī)范加熱溫度860～880℃，保溫時間2h，爐冷至740～760℃，保溫2～4h，再爐冷至溫度500～600℃，出爐空冷，硬度≤255HBS。
(9)W18Cr4V高速鋼油韌性處理規(guī)范 退火以后加熱到溫度740℃±10℃，回火后油冷，硬度100HRB，沖擊韌性值2l.2 J/Cffl2。 (10)普通淬火、回火規(guī)范淬火溫度1200～1240℃，淬油，硬度≥60HRC，回火
溫度560～580℃。
(11)W18Cr4V高速鋼典型應用舉例
①冷擠壓沖頭，重載冷鐓沖頭，中、厚鋼板沖孔沖頭（10～25mm厚），直徑小于
乒￠5～￠6mm的小沖頭。
②各種用于沖裁奧氏體鋼、彈簧鋼、高強鋼板的中、小型沖頭。
③用于制造鋼件冷擠壓凸模時，硬度選用62～64HRC。
④用于制造擠壓溫度大于400℃的溫擠壓模中的凸模、凹模時，硬度分別選用
60～62HRC、62～64HRC。
⑤用于制造不銹鋼拉延模的凸模，要求硬度選用62～64HRC。
⑥用于制造鋁件冷擠壓模，凸模推薦選用硬度60～62HRC，凹模推薦選用硬度62～64HRC。
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