W18Cr4VCo8高速鋼的生產工藝解析

　　一、W18Cr4VCo8高速鋼的特性

　　(一)高硬度與耐磨性

　　合金元素的貢獻

　　鎢(W)含量高達18%，鎢在鋼中形成穩定的碳化物，如WC等。這些碳化物硬度極高，彌散分布在鋼的基體中，極大地提高了鋼的硬度。鉻(Cr)含量為4%，鉻有助于提高鋼的淬透性，并且能形成鉻的碳化物，增強鋼的耐磨性。鈷(Co)含量為8%，鈷的加入可以提高鋼的紅硬性，使鋼在高溫下仍能保持較高的硬度。例如，在切削過程中，刀具刃部溫度升高時，由于鈷的作用，鋼的硬度不會迅速下降，從而保證了刀具的切削能力。

　　硬度表現

　　經過合適的熱處理后，W18Cr4VCo8鋼的硬度可達到HRC69 - 70，具有優異的耐磨性。在高壓力和高摩擦的工作條件下，如切削高硬度的合金鋼或進行高速切削時，其高硬度能夠保持刃口的鋒利度，減少刀具的磨損。

　　W18Cr4VCo8高速鋼標準:GB/T9943-1988

　　為鎢系一般含鉆高速鋼,紅硬性和高溫硬度及耐磨性較W18Cr4VCo8鋼高,但韌性低,淬火后,表面硬度可達64~66HRC.用作加工材料硬度在400HB以上的復雜條件(重負荷)下工作的車刀、銑刀、滾刀等。

　　W18Cr4VCo8化學成分：

　　碳 C ：0.75～0.85

　　硅 Si：0.20～0.40

　　錳 Mn：0.20～0.40

　　硫 S ：≤0.030

　　磷 P ：≤0.030

　　鉻 Cr：3.75～5.00

　　鎳 Ni：≤0.30

　　銅 Cu：≤0.25

　　釩 V ：0.80～2.40

　　鉬 Mo：0.50～1.25

　　鎢 W ：17.50～19.00

　　鈷 Co：7.00～9.50

　　W18Cr4VCo8力學性能：

　　W18Cr4VCo8交貨硬度:(退火)≤285HB。熱處理及淬回火硬度:≥63HRC

　　(二)高熱硬性

　　高溫下的硬度維持

　　在高溫環境下，W18Cr4VCo8鋼的熱硬性表現出色。當溫度升高到600 - 650℃時，其硬度仍然能夠保持在HRC60以上。相比普通高速鋼，它在高溫下的硬度下降幅度更小。例如，在高速切削鈦合金等難加工材料時，切削過程中產生的高溫不會使刀具迅速軟化，從而能夠持續有效地進行切削。

　　熱硬性的原理

　　主要是因為鋼中的鎢、鈷等合金元素形成的碳化物在高溫下具有較高的穩定性。這些碳化物在高溫下會發生一定程度的溶解和再析出，形成二次硬化相，從而維持鋼在高溫下的硬度。

　　(三)良好的韌性

　　韌性的體現

　　盡管W18Cr4VCo8鋼硬度很高，但它仍然具備一定的韌性。在承受切削過程中的沖擊載荷或模具工作過程中的突發應力時，不會輕易發生脆性斷裂。例如，在間斷切削的情況下，刀具需要承受周期性的沖擊，這種鋼制成的刀具能夠較好地承受這種沖擊而不斷裂。

　　韌性的來源

　　合理的化學成分搭配以及適當的熱處理工藝是其韌性的保障。通過回火等熱處理操作，可以調整鋼的內部組織結構，減少內部應力，提高鋼的韌性。

　　二、W18Cr4VCo8的用途

　　(一)切削刀具

　　高速切削

　　在高速切削領域應用廣泛，可用于制造各種高速切削刀具，如銑刀、鉆頭、絲錐等。對于加工硬度較高的材料，如不銹鋼、耐熱合金等，W18Cr4VCo8鋼制成的刀具能夠以較高的切削速度進行加工，提高加工效率。例如，在航空航天工業中，加工鈦合金、鎳基合金等難加工材料時，這種鋼的刀具能夠滿足高速、高精度的加工要求。

　　精密加工

　　在精密機械加工中，如制造精密儀器、光學設備等，對刀具的精度和耐磨性要求很高。W18Cr4VCo8鋼刀具由于其高硬度、高耐磨性和良好的韌性，可以實現精密加工。例如，在制造高精度的光學鏡片模具時，使用這種鋼制成的刀具能夠加工出高質量的模具表面。

　　(二)模具制造

　　冷作模具

　　可用于制造冷作模具，如冷沖模、冷鐓模等。在冷作模具工作過程中，模具需要承受較大的壓力和摩擦力。W18Cr4VCo8鋼的高硬度和耐磨性能夠保證模具在長時間使用過程中保持形狀精度，減少磨損。例如，在生產汽車零部件的冷沖壓模具中，使用這種鋼制造的模具可以提高模具的使用壽命，降低生產成本。

　　熱作模具(部分情況)

　　在一些對硬度和耐磨性要求較高的熱作模具部位也有應用。例如，在壓鑄模具的關鍵部位，如澆口、流道等，采用W18Cr4VCo8鋼進行局部強化，可以提高這些部位的抗磨損能力，延長模具的整體使用壽命。