W18Cr4V(W18)钢

1.W18Cr4V(W18)钢

(1)化学成分

W18Cr4V钢的化学成分(GB/T 9943—2008)见表4-354。

表4-354 W18Cr4V钢的化学成分(质量分数) (%)

图示

(2)物理性能

1)临界点温度见表4-355。

表4-355 W18Cr4V钢临界点温度

图示

2)线膨胀系数(表4-356)。

表4-356 W18Cr4V钢线膨胀系数

图示

3)热导率(表4-357)。

表4-357 W18Cr4V钢热导率

图示

4)比热容(表4-358)。

表4-358 W18Cr4V钢比热容

图示

5)电阻率(表4-359)。

表4-359 W18Cr4V钢电阻率

图示

6)其他物理性能(表4-360)。

表4-360 W18Cr4V钢其他物理性能

图示

(3)热加工

锻造工艺规范见表4-361。

表4-361 W18Cr4V钢锻造工艺规范

图示

注:1.由于高速工具钢导热性差,因此钢锭或钢坯装炉温度不得高于400℃,低温阶段需要缓慢加热(≤300℃/h),到850℃保温1h,然后升温至锻造加热温度。锻造钢锭时,必须轻锤开坯,随着铸态组织的改变,方可逐步加重锤力。

2.降低停锻温度,会使碳化物粉碎程度增加,但过低的停锻温度,会使塑性降低,导致裂纹。

(4)热处理

1)预备热处理。

① 预备热处理工艺规范(表4-362)。

表4-362 W18Cr4V钢预备热处理工艺规范

图示(https://www.daowen.com)

注:高速工具钢锻后要立即进行球化退火,以降低硬度,便于切削加工,同时使共晶物球状化,为下一步热处理打下组织基础。

② 退火前后的硬度和组织(表4-363)。

表4-363 W18Cr4V钢退火前后的硬度和组织

图示

2)淬火。

① 推荐的淬火工艺规范(表4-364)。

表4-364 W18Cr4V钢推荐的淬火工艺规范

图示

② 马氏体转变区(表4-365)。

表4-365 W18Cr4V钢马氏体转变区

图示

③ 淬火温度与硬度及残留奥氏体量的关系(表4-366)。

表4-366 W18Cr4V钢淬火温度与硬度及残留奥氏体量的关系

图示

3)冷处理

冷处理工艺规范见表4-367。

表4-367 W18Cr4V钢冷处理工艺规范

图示

注:淬火后2h内进行冷处理,复杂的薄刃成形工具不进行冷处理。

4)回火。

① 推荐的回火工艺规范(表4-368)。

表4-368 W18Cr4V钢推荐的回火工艺规范

图示

注:高速工具钢在560~580℃回火,回火后硬度≥62HRC,硬度显著提高并达到最高值,即发生二次硬化现象。

② 回火温度与硬度的关系(表4-369)。

表4-369 W18Cr4V钢回火温度与硬度的关系

图示

注:1260℃油淬,回火2.5h。

(5)力学性能

W18Cr4V钢为钨系高速工具钢,具有高硬度、高强度、高抗压性、高耐磨性和高热稳定性等特点。其热处理范围较宽,淬火不易过热,热处理过程中不易氧化脱碳,磨削加工性能好。该钢在500℃及600℃时,硬度分别保持在57~58HRC及52~53HRC,对大多数被加工材料具有良好的切削性能。钢中有较多的共晶碳化物,虽经轧制,但仍呈不均匀分布,大截面钢材的碳化物偏析尤为严重,高温塑性较差。

(6)材料应用

W18Cr4V钢具有优良的综合力学性能,常用于制造有高硬度、高耐磨性、高抗压强度和高热强性要求的工具、刀具和模具,如制造高耐磨性、高热强性的车刀、铣刀、滚刀等切削工具和具有高硬度、高抗压强度、高耐磨性、能承受高负荷的重载冲头、冷挤压模、落料模、切边模等模具。