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W6Mo5Cr4V2高速鋼熱處理工藝的優(yōu)化
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時(shí)間：2015-01-23
高速鋼是高碳、高合金冷作模具鋼。常規(guī)淬火溫度下加熱時(shí)，由于合金碳化物的溶解，基體中的含碳量和合金元素的含量較高，強(qiáng)度和硬度很高，但是韌性不足，使用中容易發(fā)生脆斷而早期失效。要提高高速鋼的綜合性能，改進(jìn)熱處理工藝是一個(gè)技術(shù)關(guān)鍵。
高速鋼是高碳、高合金冷作模具鋼。常規(guī)淬火溫度下加熱時(shí)，由于合金碳化物的溶解，基體中的含碳量和合金元素的含量較高，強(qiáng)度和硬度很高，但是韌性不足，使用中容易發(fā)生脆斷而早期失效。要提高高速鋼的綜合性能，改進(jìn)熱處理工藝是一個(gè)技術(shù)關(guān)鍵。
????上海市機(jī)械制造工藝研究所通過對(duì)W6Mo5Cr4V2?高速鋼的試驗(yàn)，提出了以下高速鋼熱處理工藝的技術(shù)要點(diǎn)。
一．控制奧氏體化溫度。
細(xì)化晶粒是既提高材料的強(qiáng)度又可提高材料的韌性的唯一途徑。對(duì)于高速鋼和高碳、高合金冷作模具鋼可以通過適當(dāng)降低淬火溫度來(lái)減少脆性開裂的傾向。因?yàn)榻档土舜慊饻囟龋环矫婺軌蚩刂?M6C、MC?型碳化物溶入基體，使奧氏體中的平均含碳量降低，導(dǎo)致?Ms點(diǎn)上升，淬火后的孿晶馬氏體數(shù)量減少，獲得以板條馬氏體為主的淬火組織，從而提高了鋼的韌性;?另一方面，由于淬火溫度降低，奧氏體晶粒度得到細(xì)化，也有利于韌性的提高。試驗(yàn)結(jié)果表明，奧氏體化溫度為?1200和?1180℃?時(shí)，晶粒度為11.5?級(jí);?奧氏體化溫度為?1160℃?時(shí)，晶粒度為?12級(jí)，說(shuō)明適當(dāng)降低淬火溫度可使奧氏體晶粒得到細(xì)化。另外，隨著奧氏體化溫度由?1200℃降低到?1160?℃，W6Mo5Cr4V2?高速鋼的硬度略有下降，而沖擊吸收功有所提高，沖擊吸收能量測(cè)試值由4.62J提高到4.96J。
二．采用分級(jí)回火工藝。
高速鋼回火的目的是通過合金碳化物的彌散析出以及殘余奧氏體的充分轉(zhuǎn)變來(lái)獲得穩(wěn)定的組織。回火工藝是高速鋼獲得較高紅硬性、耐磨性以及強(qiáng)韌性的關(guān)鍵所在。國(guó)外文獻(xiàn)推薦的回火工藝普遍傾向于采用兩次回火法。分級(jí)回火也被國(guó)內(nèi)一些工廠用來(lái)代替常規(guī)的三次回火工藝。對(duì)W6Mo5Cr4V2?高速鋼采用分級(jí)回火工藝，即在高溫回火時(shí)增加?350℃的處理，（350℃×1?h?+?560℃×1?h），結(jié)果獲得了比常規(guī)回火更佳的強(qiáng)韌性配合。試驗(yàn)結(jié)果表明，在相同的奧氏體化溫度下，分級(jí)回火后的?W6Mo5Cr4V26?高速鋼的耐磨性和紅硬性較常規(guī)回火要好。金相檢測(cè)顯示，經(jīng)過分級(jí)回火后的W6Mo5Cr4V2?高速鋼具有更多的均勻分布的滲碳體質(zhì)點(diǎn)，并使沿孿晶界析出的碳化物更彌散。分級(jí)回火可以使W6Mo5Cr4V2?高速鋼較常規(guī)回火具有更佳的性能。這是因?yàn)椋邷鼗鼗饡r(shí)增加350℃的分級(jí)處理，使高速鋼先析出均勻彌散分布的滲碳體質(zhì)點(diǎn)，能夠促進(jìn)隨后高溫回火時(shí)M2C型合金碳化物的析出。正是這些彌散、細(xì)小分布的碳化物使得分級(jí)回火的高速鋼二次硬化效應(yīng)更為顯著，從而比常規(guī)回火的高速鋼具有更高的硬度、紅硬性和更優(yōu)的耐磨性。同時(shí)，由于沿孿晶界的裂紋萌生與擴(kuò)展較為困難，也有利于韌性的改善。性能測(cè)試對(duì)比如下：硬度：分級(jí)回火試樣是?64.6?HRC，常規(guī)回火試樣是63.8?HRC；紅硬性：分級(jí)回火試樣是59.3?HR，常規(guī)回火試樣是58.6?HR。
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