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W18Cr4V 的钨 18%:淬火 1260℃ 与三次回火的分工

发布时间:2026-10-28|供应单位:上海熔恒特种合金有限公司|咨询:唐先生 13301717224|关键词:W18Cr4V 高速钢 淬火回火 刀具

W18Cr4V 是钨系高速钢,碳 0.73%~0.83%、钨 17.20%~18.70%、铬 3.80%~4.50%、钒 1.00%~1.20%,交货硬度不超过 HBW 255,常规淬火温度 1260~1280℃、油冷,回火 550~570℃ 三次。它的红硬性靠钨,不靠钴。

钨 17.2%~18.7% 定红硬性

钨在淬火加热时部分溶入奥氏体,淬火后留在马氏体里,回火时以 W₂C 与 M₆C 型碳化物析出,产生二次硬化。600℃ 一档仍能保持硬度,这就是红硬性。钨量偏低,红硬性不足,高速切削时刃口软化;钨量偏高,碳化物粗大偏析,锻造与磨削都困难。

1260~1280℃ 已接近固相线

淬火温度这么高,是为了让尽可能多的钨与钒溶入奥氏体。温度再往上,晶界出现局部熔化(过烧),材料直接报废;温度不足,碳化物溶不尽,红硬性与耐磨都差。所以这一档要精确控温,盐浴炉或真空炉的炉温均匀性通常要求 ±5℃ 以内,箱式炉难以满足。

厚板堆垛
配图:厚板堆垛

三次回火为什么不是一次

高速钢淬火后残余奥氏体量很大,一次回火只能转变一部分;第二次、第三次回火让残余奥氏体继续转变,同时析出二次碳化物。三次回火后硬度略升、残余奥氏体降到低位、尺寸稳定。少做一次,残余奥氏体在服役中转变,尺寸变化与开裂风险都上来。

碳化物偏析是这支钢的先天问题

钨系高速钢的铸态碳化物呈共晶网状,必须靠足够的锻造比打碎并均匀分布。锻造比不足,碳化物带状或网状残留,淬火时在碳化物聚集处开裂,使用时刃口崩缺。验收要看碳化物不均匀性评级,只测硬度看不出这一项。

磨削与刃磨

车间加工现场
配图:车间加工现场

高速钢的磨削热敏感,进给量大、冷却不足会出现磨削裂纹与烧伤,酸洗后呈暗色。刃磨要用软砂轮、充分冷却、少量多次。刃磨后的刃口质量直接决定刀具寿命,同材料的两把刀,刃磨质量不同,寿命能差一倍。

与含钴高速钢的分工

含钴高速钢(如含钴 5%~8% 的牌号)红硬性更高,适合加工难切削材料,但价格高、韧性低、磨削更难。普通碳钢与合金钢的加工,W18Cr4V 足够。选材按被加工材料的强度与切削速度定,不是越硬越好:韧性不足的刀具在断续切削时容易崩刃。

订货与验收

订料写清牌号与标准、形态(圆钢、扁钢、模块)、尺寸、交货状态(退火)、以及碳化物不均匀性等级。成分与硬度按高速钢的对应标准执行,GB/T 9943 一类的体系可作依据,数值与判据按 GB/T 14992 与 GB/T 14993 的表值核对。复验按成分、退火硬度、碳化物不均匀性、脱碳层四项排。

大口径管材
配图:大口径管材

锻造比与碳化物评级

高速钢的碳化物不均匀性按级别评定,级别越高,带状与网状越严重。验收标准通常要求不超过某一级,并要求注明取样位置(半径 1/2 处)。锻造比不足的料,即使成分与硬度合格,做成的刀具在断续切削时也会崩刃。订料时把评级要求与取样位置写进技术条件,是最省事的防错方式。

上海熔恒特种合金有限公司可供应 W18Cr4V 的圆钢、扁钢与模块,常备规格支持零切下料与定尺加工,质保书与炉批号随货,支持第三方复检;需要按碳化物级别或探伤结果分档放行的批次,可以先取同炉试样做淬火验证。熔恒对高速钢按钨量与形态分档备货,薄板与模块分开管理。

本文为上海熔恒特种合金有限公司技术资料整理,成分区间、力学数值与执行标准以现行 GB/ASTM/AMS 标准及随货质保书为准;具体规格与交货状态请与供货方书面确认。

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