W18Cr4V高速钢组织与性能特点分析.caj

w18cr4v是什么材料
W18Cr4V是一种常用的高速钢材料，具有良好的热加工性能和耐磨性能，被
广泛应用于模具制造、刀具制造、机械加工等领域。

下面将对W18Cr4V的材料特性、用途及加工性能进行详细介绍。

W18Cr4V是一种含钨、铬、钒的高速钢，具有较高的硬度、耐磨性和热稳定性。

其主要化学成分为碳C 0.70-0.80、硅Si ≤0.40、锰Mn ≤0.40、磷P ≤0.030、硫S ≤0.030、铬Cr 3.80-4.40、钒V 1.00-1.30、钨W 17.00-18.50。

这些合金元素的加入使W18Cr4V具有优异的切削性能和热稳定性，适用于高速切削和高温加工环境。

在工业领域，W18Cr4V常被用于制造刀具、冲模、冷热模具等。

由于其硬度高、耐磨性好，因此在金属切削、塑料加工、冲压成型等工艺中得到广泛应用。

同时，W18Cr4V还可用于制造高速钻头、铣刀、车刀等切削工具，能够满足对刀具
耐磨、高速切削的要求。

在加工过程中，W18Cr4V材料具有良好的热加工性能，易于热处理和切削加工。

常见的热处理工艺包括调质、淬火、回火等，可以使材料获得理想的硬度和韧性。

此外，W18Cr4V还可进行切削加工，如车削、铣削、钻削等，但在加工过程
中需要选择合适的切削参数和刀具，以保证加工质量和工具寿命。

总的来说，W18Cr4V是一种优质的高速钢材料，具有良好的耐磨性、热稳定
性和加工性能，适用于制造刀具、模具和各类切削工具。

在实际应用中，需要根据具体工件材料、加工工艺和要求选择合适的热处理工艺和切削加工参数，以充分发挥W18Cr4V材料的优异性能。

通用高速钢的牌号通用高速钢是一种非常重要的切削工具材料，被广泛应用于金属切削加工和其他需要高速切削的领域。

通用高速钢具有良好的切削性能、耐磨性和热稳定性，能够满足不同切削加工要求。

以下将介绍几种常见的通用高速钢牌号。

1. W18Cr4V高速钢：W18Cr4V是一种经典的通用高速钢，其主要成分为钨（W）、铬（Cr）和钒（V）。

该牌号的高速钢具有优良的硬度、耐热性和耐磨性，适用于加工高硬度和高热强度材料。

2. W6Mo5Cr4V2高速钢：W6Mo5Cr4V2是一种常见的高速钢牌号，其主要成分为钨（W）、钼（Mo）、铬（Cr）和钒（V）。

该牌号的高速钢具有优良的切削性能和磨损抗力，适用于加工各种金属材料。

3. M2高速钢：M2是一种具有广泛应用的高速钢牌号，其主要成分为钼（Mo）、钴（Co）、铬（Cr）和钨（W）。

M2高速钢具有出色的硬度、耐热性和韧性，在高速切削和硬质合金加工中表现优异。

4. M35高速钢：M35高速钢是一种钼系高速钢，其主要成分为钼（Mo）、钴（Co）、钒（V）和铬（Cr）。

M35高速钢具有良好的热韧性和高硬度，适用于高速切削和加工耐热合金材料。

5. M42高速钢：M42是一种高钼高速钢，其主要成分为钼（Mo）、钴（Co）和铬（Cr）。

M42高速钢具有出色的切削性能、高硬度和耐热性，广泛应用于高速切削和深孔钻削加工。

6. T1高速钢：T1高速钢是一种钨系高速钢，其主要成分为钨（W）、钴（Co）和钼（Mo）。

T1高速钢具有良好的耐热性、硬度和耐磨性，适用于切削高强度材料和高温合金。

7. T4高速钢：T4高速钢是一种高钨高速钢，其主要成分为钨（W）、钼（Mo）、钴（Co）和铬（Cr）。

T4高速钢具有较高的硬度和磨损抗力，适用于加工高硬度和高热强度材料。

8. M50高速钢：M50是一种具有高碳、高钼和高钴含量的高速钢，其主要成分为钨（W）、钴（Co）、铬（Cr）和钼（Mo）。

M50高速钢具有高硬度和热稳定性，广泛应用于高速切削和轴承制造等领域。

W18Cr4V高速钢热处理工艺和性能研究巢昺轩;蒋克全;王宝龙;李智勇【摘要】W18Cr4V高速钢的热处理工艺影响材料的综合力学性能,本文研究预备处理、热处理工艺参数对显微组织和硬度的影响,结果表明:采取多段预热、1275℃淬火、580 ～620℃分级冷却、560℃三次回火保温60 min,能获得碳化物弥散分布的回火马氏体组织及优良的力学性能,对工业化生产和学术研究具有重要意义.【期刊名称】《热处理技术与装备》【年(卷),期】2018(039)005【总页数】5页(P46-50)【关键词】W18Cr4V高速钢;热处理;显微组织;硬度【作者】巢昺轩;蒋克全;王宝龙;李智勇【作者单位】昌河飞机工业集团有限责任公司,江西景德镇333002;昌河飞机工业集团有限责任公司,江西景德镇333002;昌河飞机工业集团有限责任公司,江西景德镇333002;昌河飞机工业集团有限责任公司,江西景德镇333002【正文语种】中文【中图分类】TG156;TG113.25高速钢具有比常规高合金材料更加优异的加工性和强韧性，在制造业内以能胜任高速切割而闻名。

与碳素工具钢、铬钼磨具钢和合金工具钢相比，高速钢具有更加持久的耐磨性、红硬性和热韧性，且成本更加低廉，普遍用于车刀、钻头、冷镦锻模具和冷挤压模具。

热处理工艺对高速钢工模具性能影响较大，通过提高淬火温度、选用高钒或高钴合金、表面氮化、深冷处理等都是提高高速钢性能的有效途径[1]。

高速钢组织中有大量高硬度碳化物，具有高强度、高硬度、高耐磨等优点，除应用在刀具制造业外，在模具制造领域也有规模化趋势[2]。

用高速钢制造的冷冲模，其寿命显著优于Cr12MoV等材料，制造的模具零部件高精度、一致性好、优良品质，广泛适用于航空航天等领域。

1 材料分析与试样制备1.1 化学成分和组织结构分析W18Cr4V高速钢是一种合金元素(W、Cr、V等)含量极高的钢材，具有较高的红硬性和硬度，同时回火稳定性及耐磨性也非常好，广泛制造直升机零部件加工用金属切削刀具。

高速钢w18cr4v合金化特点
高速钢W18Cr4V是一种常见的高速切削钢，具有以下合金化特点：
1. 高硬度，W18Cr4V高速钢在淬火后能达到62-67HRC的高硬度，使其适用于切削、钻孔和刨削等高速加工工艺。

2. 耐磨性，该合金钢中的合金元素能够提高其耐磨性，延长刀具的使用寿命，特别是在高温高速切削条件下表现出色。

3. 耐热性，W18Cr4V合金钢具有良好的耐热性能，能够在高温条件下保持较高的硬度和强度，适用于高温切削加工。

4. 切削性能，由于合金化元素的加入，W18Cr4V高速钢具有良好的切削性能，能够在高速切削时保持较好的切屑排出和切削稳定性。

5. 抗断裂性，该合金钢经过适当的热处理后，具有较好的抗断裂性能，能够在高负荷和冲击负载下保持较好的稳定性。

总的来说，W18Cr4V高速钢的合金化特点主要包括高硬度、耐磨性、耐热性、良好的切削性能和抗断裂性，使其成为广泛应用于金属加工领域的重要材料之一。

钴铬高速钢牌号钴铬高速钢是一类具有优良切削性能的高合金钢材，主要由铁、钴、铬等元素组成。

它以其卓越的硬度、热稳定性和耐磨性而被广泛应用于刀具、模具和机械加工等领域。

下面将介绍一些常见的钴铬高速钢牌号及其特性。

1. W18Cr4V（T1）W18Cr4V，也被称为T1钢，是最早被开发出来的钴铬高速钢之一。

它具有很高的硬度和耐磨性，适用于加工高硬度金属材料。

T1钢材具有极高的切削速度和切削稳定性，广泛应用于切削工具和模具制造。

2. W6Mo5Cr4V3（M2）W6Mo5Cr4V3，也被称为M2钢，是最常用的钴铬高速钢之一。

它具有卓越的硬度、切削性能和耐磨性，适用于高速切削、冷剪、冲裁等加工工艺。

M2钢金刚石工具领域得到广泛应用。

3. W6Mo5Cr4V2（M35）W6Mo5Cr4V2，也被称为M35钢，是一种添加了5%钴的高速钢。

它具有更高的韧性和耐热性能，适用于断齿切割、热成形刀具和切削金属材料。

M35钢具有出色的切削效果和耐磨性，在切削刃保持较高硬度的同时也具备较好的强度。

4. W2Mo9Cr4VCo8（M42）W2Mo9Cr4VCo8，也被称为M42钢，是添加了8%钴的高速钢。

它具有极高的硬度和耐磨性，适用于高速切削、螺纹加工等工艺。

M42钢在切削硬质材料时表现出很高的切削速度和稳定性，是高负荷和高速度切削的理想选择。

5. W6Mo5Cr4V3Co8（M48）W6Mo5Cr4V3Co8，也被称为M48钢，是添加了8%钴的M2钢的一种改进型钢材。

它具有更高的热稳定性和耐磨性，适用于高速度和高温度条件下的切削。

M48钢优异的耐热性能使其特别适用于高温合金材料加工。

以上是一些常见的钴铬高速钢牌号及其特性的介绍。

钴铬高速钢以其出色的性能和广泛的应用领域在工业生产中扮演着重要的角色。

不同牌号的钴铬高速钢具有独特的特点，可以根据具体的加工需求选择合适的材料，提高生产效率和产品质量。

辽宁科技大学本科毕业设计（论文）摘要本设计是参照国内某钢厂热处理中心而设计的大型综合热处理车间，其典型产品材料为W18Cr4V高合金工具钢。

该设计主要以W18Cr4V高合金工具钢制作拉刀为例，介绍了其热处理工艺流程和工艺参数，并说明了热处理过程中材料组织、结构及性能的变化。

第一章是绪论，主要阐述了高速钢的概况和分类，常见热处理，合金元素的作用及其性能。

第二章主要以W18Cr4V高合金工具钢拉刀为例，制订产品的工艺流程，计算工艺参数，其中包括锻造、退火、淬火、回火的加热温度，加热时间，及淬火介质的性能参数，并介绍了其表面强化的热处理工艺。

第三章是设备的选择，它阐述了设备的设计及选择的要求，其中包括加热炉的选择、淬火介质的选择及其它附加设备。

第四章为热处理炉的设计就算，根据年产量及热处理工艺，零件尺寸大小等设计出符合生产要求的热处理炉。

第五章为车间经济指标，主要是根据年产量设计本车间的经济状况。

最后一张为专题，它详细阐述了高速钢的表面强化技术。

关键词：W18Cr4V；工艺流程；工艺参数；表面强化；AbstractThe reference design is designed for a large-scale comprehensive heat treatment shop refer to a domestic steel heat treatment center, the typical product material is W18Cr4V high alloy tool steel. The design takes mainly W18Cr4V high alloy tool steel broaches as an example, introduced its heat treatment process and process parameters, and describes the changes in the material during heat treatment organization, structure and properties. The first chapter is the introduction , mainly on the role and performance of high-speed steel profiles and classification, common heat treatment, alloying elements. The second chapter in W18Cr4V high alloy tool steel broaches. For example, the development of the product process, calculation parameters, including performance parameters forging, annealing, quenching, tempering heating temperature, heating time, and quenching medium, and introduced its surface hardening heat treatment process. The third chapter is the choice of equipment, it describes the design and selection of equipment requirements, including the choice of the furnace, quenching medium and select other additional equipment. Chapter IV of the heat treatment furnace design even if, according to the annual production and heat treatment process, such as the size of parts designed to meet the production requirements of heat treatment furnaces. Chapter V of the workshop economic indicators, the economic situation is mainly designed according to the annual output of the workshop. The last one is the topic, it elaborates high speed steel surface enhancement technology.Keywords: W18Cr4V; process; process parameters; surface hardening;目录第一章绪论 (1)1.1高速钢的简介、现状及展望 (1)1.2高速钢的分类 (3)1.3高速钢的热处理工艺简介 (4)1.4高速钢中各元素的作用 (7)1.5高速钢的性能 (10)1.5.1硬度 (10)1.5.2强度和韧性 (10)1.5.3热稳定性 (11)1.5.4导热性 (11)1.5.5磨削性 (11)第二章工艺路线设计 (12)2.1典型产品分析 (12)2.1.1 W18Cr4V的化学成分 (12)2.1.2 W18Cr4V的临界温度 (12)2.1.3 W18Cr4V的性质 (12)2.2 W18Cr4V的锻造工艺 (13)2.2.1锻造温度及加热温度 (13)2.2.2 锻造过程 (14)2.3热处理工艺的制定 (14)2.3.1退火 (14)2.3.2淬火 (15)2.3.3回火 (17)2.4表面强化 (18)2.5 热处理过程中可能产生的缺陷 (19)第三章主要热处理设备的参数 (21)3.1中温井式电阻炉 (21)3.2埋入式电极盐浴炉 (22)3.3低温井式电阻炉 (24)3.4淬火槽 (26)3.4.1淬火槽的基本结构 (26)3.4.2淬火槽的分类 (27)3.5热处理辅助设备 (29)3.5.1清理设备 (29)3.5.2清洗设备 (30)3.5.3校正与校直设备 (32)3.5.4起重运输设备 (33)第四章电阻炉的设计 (34)4.1电阻炉的设计要求 (34)4.1.1炉膛尺寸的确定 (34)4.1.2电阻炉功率的确定 (37)4.1.3热效率计算 (42)4.1.5空炉升温时间计算 (43)4.1.6功率的分配与接线 (46)4.1.7电热元件材料选择及计算 (46)4.1.8电热偶及其保护套管的设计与选择 (49)4.2淬火槽的设计计算 (49)4.2.1淬火槽设计内容 (49)4.2.2淬火槽的设计原则 (50)4.2.3淬火介质需要量 (50)4.2.4淬火槽形状与尺寸 (51)4.2.5溢流槽尺寸 (53)4.2.6淬火槽淬火介质置换量 (53)4.2.7淬火介质供入管、排出管和事故放油管 (54)第五章车间经济指标的计算 (56)5.1 车间人员的配备 (56)5.1.1直接生产组 (56)5.1.2辅助生产组 (56)5.1.3技术组 (57)5.1.4行政管理组 (57)5.1.5其他人员 (57)5.2热处理车间主要技术经济指标的计算 (57)5.2.1车间年产量 (58)5.2.2车间总面积、生产面积的计算 (58)5.2.3车间工人人数 (58)5.2.4主要加热设备数量 (58)5.2.5总劳动量 (58)5.2.6电力的计算 (59)5.2.7生产用水量计算 (62)5.3车间的经济分析 (63)5.5车间环境保护 (65)专题高速钢的表面强化 (67)结论 (70)致谢 (71)参考文献： (72)第一章绪论1.1高速钢的简介、现状及展望高速钢是高速工具钢的简称。

W18Cr4V介绍：W18Cr4V为钨系高速钢，具有高的硬度、红硬性及高温硬度。

其热处理范围较宽淬火不易过热，热处理过程不易氧化脱碳，磨削加工性能较好。

该钢在500℃及600℃时硬度分别保持在HRC57～58及HRC52～53，对于大量的、一般的被加工材料具有良好的切削性能。

W18Cr4V化学成分：含碳量0.7－－0.8%，含钨量17.5－－19%，含铬量3.80－－4.4%，含钒量1.0－－1.4%，含硅量小于0.4%，含锰量小于0.4%，含钼量小于0.3%。

W18Cr4V红硬性：切削温度540度时，硬度可保持HRC66 切削温度600度时，硬度可保持HRC63W18Cr4V优点：通用性强，工艺成熟。

W18Cr4V缺点：碳化物偏析严重，热塑性低，刀具硬度和红硬性满足不了加工特硬和特韧材料。

合金元素含量多，成本高。

W18Cr4V用途：用于制造各种切削工具如车刀、钴头、滚刀、机用锯条及要求高的模具等规格主要有圆钢和方钢、板材W18Cr4V的成分特点：在钢中，碳主要与铬、钨、钼和钒(碳化物的形成元素)等形成碳化物，以提高硬度、耐磨性及红硬性。

钨是提高红硬性的主要元素，它在钢中形成碳化物。

加热时，一部分碳化物溶入奥氏体，淬火后形成含有大量钨及其他合金元素、有很高回火稳定性的马氏体。

在回火时，一部分钨以碳化物的形式弥散析出，造成二次硬化。

在加热时，未溶的碳化物则起到阻止奥氏体晶粒长大的作用.钒能显著地提高高速钢的红硬性、硬度及耐磨性。

钒形成的碳化物在加热时，部分溶入奥氏体，回火时以细小的质点弥散析出，造成二次硬化而提高钢的红硬性。

铬在高速钢中主要是增加其淬透性，同时还能提高钢的抗氧化脱碳和抗腐蚀能力。

钴也能显著提高钢的红硬性及硬度。

W18Cr4V的组织结构：W18Cr4V的铸态组织包括呈骨骼状的、碳化物片状与马氏体或屈氏体相间排列的莱氏体，以及黑色组织(δ偏析)和白色组织(马氏体和残余奥氏体)。

高速钢的铸态组织和化学成分尤其不均匀，而且热处理也不能改变，因而必须进行压力加工，将粗大的共晶碳化物打碎，并使其均匀分布，然后再用以制造各种刃具及模具。