W18Cr4VCo8高速钢的生产工艺解析

　　一、W18Cr4VCo8高速钢的特性

　　(一)高硬度与耐磨性

　　合金元素的贡献

　　钨(W)含量高达18%，钨在钢中形成稳定的碳化物，如WC等。这些碳化物硬度极高，弥散分布在钢的基体中，极大地提高了钢的硬度。铬(Cr)含量为4%，铬有助于提高钢的淬透性，并且能形成铬的碳化物，增强钢的耐磨性。钴(Co)含量为8%，钴的加入可以提高钢的红硬性，使钢在高温下仍能保持较高的硬度。例如，在切削过程中，刀具刃部温度升高时，由于钴的作用，钢的硬度不会迅速下降，从而保证了刀具的切削能力。

　　硬度表现

　　经过合适的热处理后，W18Cr4VCo8钢的硬度可达到HRC69 - 70，具有优异的耐磨性。在高压力和高摩擦的工作条件下，如切削高硬度的合金钢或进行高速切削时，其高硬度能够保持刃口的锋利度，减少刀具的磨损。

　　W18Cr4VCo8高速钢标准:GB/T9943-1988

　　为钨系一般含钻高速钢,红硬性和高温硬度及耐磨性较W18Cr4VCo8钢高,但韧性低,淬火后,表面硬度可达64~66HRC.用作加工材料硬度在400HB以上的复杂条件(重负荷)下工作的车刀、铣刀、滚刀等。

　　W18Cr4VCo8化学成分：

　　碳 C ：0.75～0.85

　　硅 Si：0.20～0.40

　　锰 Mn：0.20～0.40

　　硫 S ：≤0.030

　　磷 P ：≤0.030

　　铬 Cr：3.75～5.00

　　镍 Ni：≤0.30

　　铜 Cu：≤0.25

　　钒 V ：0.80～2.40

　　钼 Mo：0.50～1.25

　　钨 W ：17.50～19.00

　　钴 Co：7.00～9.50

　　W18Cr4VCo8力学性能：

　　W18Cr4VCo8交货硬度:(退火)≤285HB。热处理及淬回火硬度:≥63HRC

　　(二)高热硬性

　　高温下的硬度维持

　　在高温环境下，W18Cr4VCo8钢的热硬性表现出色。当温度升高到600 - 650℃时，其硬度仍然能够保持在HRC60以上。相比普通高速钢，它在高温下的硬度下降幅度更小。例如，在高速切削钛合金等难加工材料时，切削过程中产生的高温不会使刀具迅速软化，从而能够持续有效地进行切削。

　　热硬性的原理

　　主要是因为钢中的钨、钴等合金元素形成的碳化物在高温下具有较高的稳定性。这些碳化物在高温下会发生一定程度的溶解和再析出，形成二次硬化相，从而维持钢在高温下的硬度。

　　(三)良好的韧性

　　韧性的体现

　　尽管W18Cr4VCo8钢硬度很高，但它仍然具备一定的韧性。在承受切削过程中的冲击载荷或模具工作过程中的突发应力时，不会轻易发生脆性断裂。例如，在间断切削的情况下，刀具需要承受周期性的冲击，这种钢制成的刀具能够较好地承受这种冲击而不断裂。

　　韧性的来源

　　合理的化学成分搭配以及适当的热处理工艺是其韧性的保障。通过回火等热处理操作，可以调整钢的内部组织结构，减少内部应力，提高钢的韧性。

　　二、W18Cr4VCo8的用途

　　(一)切削刀具

　　高速切削

　　在高速切削领域应用广泛，可用于制造各种高速切削刀具，如铣刀、钻头、丝锥等。对于加工硬度较高的材料，如不锈钢、耐热合金等，W18Cr4VCo8钢制成的刀具能够以较高的切削速度进行加工，提高加工效率。例如，在航空航天工业中，加工钛合金、镍基合金等难加工材料时，这种钢的刀具能够满足高速、高精度的加工要求。

　　精密加工

　　在精密机械加工中，如制造精密仪器、光学设备等，对刀具的精度和耐磨性要求很高。W18Cr4VCo8钢刀具由于其高硬度、高耐磨性和良好的韧性，可以实现精密加工。例如，在制造高精度的光学镜片模具时，使用这种钢制成的刀具能够加工出高质量的模具表面。

　　(二)模具制造

　　冷作模具

　　可用于制造冷作模具，如冷冲模、冷镦模等。在冷作模具工作过程中，模具需要承受较大的压力和摩擦力。W18Cr4VCo8钢的高硬度和耐磨性能够保证模具在长时间使用过程中保持形状精度，减少磨损。例如，在生产汽车零部件的冷冲压模具中，使用这种钢制造的模具可以提高模具的使用寿命，降低生产成本。

　　热作模具(部分情况)

　　在一些对硬度和耐磨性要求较高的热作模具部位也有应用。例如，在压铸模具的关键部位，如浇口、流道等，采用W18Cr4VCo8钢进行局部强化，可以提高这些部位的抗磨损能力，延长模具的整体使用寿命。