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高速钢的热处理

高速工具钢是最优秀的刃具钢，由于它具有良好的力学性能以及承受高压力和高弯曲负荷的能力，常被用作冷作模具的工作零件，如冲头、冲裁模的刀片、冷挤压模和冷镦模的凹模、凸模等,此时采用含W量高的W系高速钢如W18Cr4V是不经济的。冷成形模具的刃口在工作时实际上是不发生高热量，却承受高的磨损、压力和冲击负荷。

高速钢的生产可用一般的方法，也可用特殊的方法。如真空熔炼、电渣重熔、ISODISC法、粉末冶金法等等。可以制造出无显微偏析，纯洁、碳化物细小均匀的高品质的高速钢。

模具的性能、效能和寿命与热处理有极密切的关系。高速钢一般以退火状态供货。在制造过程中完成淬火回火或再加冷处理或表面处理。

1.淬火

高速钢在热加工和退火后，其组织是由铁素体基体和不凝聚的碳化物组成。基体中含约0.30%的碳，合金元素大部分结合在碳化物中，为充分发挥高速钢的特性，必须在热处理时使碳化物的相当部分溶解，为此需要很高的加热温度。碳化物的溶解过程与时间、温度有关。作刃具时，淬火温度选择比较高，这标在不考虑靭度的情况下可以达到最佳的切削性能，但制作模具，为了保证有相当的靭度，淬火温度选得比较低，特别是形状复杂大型的模具零件。原始组织均匀分布的碳化物集聚得更快。在淬火时溶解的合金碳化物决定着高速钢回火稳定性和高温硬度：而没有溶解的碳化物和基体硬度决定着耐磨性。确定保温时间是比较难的，要根据零件的尺寸和性能要求等实际需要。在盐浴炉加热时一般只规定浸渍时间而不规定保温时间。所谓浸渍时间包括将工件在最后预热阶段取出放入高温浴中起到取出为止的总时间。一般情况下，高速钢在盐浴炉加热时的浸渍时间，

可参考各种加热设备的经验数据、公式、图表等。

高速钢的淬火冷却，一般有气冷（高压惰性气体)、油冷、等温淬火、分级淬火等多种。冷却时在900-700℃温度区间内要尽可能快冷，在上述温度停留过长的时间，不希望有的碳化物会预先析出，但是预先析出碳化物几乎是无法完全避免的。所以经淬火后的组织由马氏体、残留奥氏体和未溶解的碳化物组成。初始硬度决串于残留奥氏体量的多少，残留奥氏体的数量决定着韧度，对模具零件而言，韧i是十重要的。

2.回火

和其他高合金模具钢一样，淬火后应立即回火。回火使高速钢发生典型的二次硬化现象而硬度略有升高。一般可由初始硬度62-64HRC升高到65-66HRC，超硬高速钢可升69HRC。模具零件的回火温度应略高于二次回火硬化温度，W6Mo5Cr4V2钢可取600-620℃，以达到强韧化的目的。

回火的作用是消除应力，硬度下降，而超细微的特种碳化物析出又使硬度上升。在达到一定的临界碳化物状态后，硬度又下降。碳化物的析出使残留奥氏体的合金化程度降低，碳化物析出是从回火温度冷却时部分残留奥氏体转变为马氏体的先决条件。回火可显著改善籾度，但对耐磨性并没有不利影响，从而改善高速钢模具零件的使用性能。

高速钢至少要进行两次回火，钴高速钢至少要三次回火，超硬高速钢要四次。

高速钢模具零件可以渗氮处理进一步提高耐磨性。钼系高速钢比钨系高速钢氮化工艺性好。冷处理或深冷处理目的也是提高耐磨性。W6Mo5Cr4V2钢深冷处理规范见第6章W6Mo5Cr4V2钢（表6-118)。深冷处理能提高耐磨性的原因是由于部分残留奥氏体转变成马氏体，但仍留有少量残留奥氏体。减少了刃口崩裂且磨损面凹凸较小，再研磨的费用小，刃口有效长度磨损慢，从而提高了模具寿命。

本文出自*港峰公司（葛利兹、名佳利）*，转载请注明出处！ 2016-4-27