W18Cr4V 的热导低：磨削烧伤层比硬度掉得更早

W18Cr4V 是钨系高速工具钢，碳 0.73%~0.83%、钨 17.20%~18.70%、铬 3.80%~4.50%、钒 1.00%~1.40%、硅 0.20%~0.40%、锰 0.10%~0.40%，退火硬度不超过 255 HBW，淬火回火后硬度约 63 HRC，标准依据 GB 9943-88，对应 SKH2 与 T1。

钨 18% 与热导低

钨 17.2%~18.7% 提供红硬性：钨的碳化物在 600℃ 仍稳定，刀具在高速切削的温升下硬度不塌。代价是热导率只有碳钢的三分之一左右，磨削热集中在极薄的表层，热量来不及传导，表层温度可以瞬间超过回火温度。烧伤层下面跟着磨削裂纹，这是刀具早期失效的常见起点。

烧伤层比硬度掉得更早

烧伤层的硬度不一定低：磨削热的急热急冷相当于一次淬火，表层可能重新淬硬，硬度反而高，但组织是未回火的马氏体，脆性大。检测时只看硬度会漏判，要做酸洗检查，烧伤在酸洗后呈暗色或黑色；或者用显微硬度梯度，看表层与心部的硬度差。

1270~1285℃ 淬火与 550~570℃ 三次回火

淬火加热 1270~1285℃，盐浴炉加热，油冷；回火 550~570℃，空冷，回火三次。淬火温度低，碳化物溶得少，红硬性不足；温度高，晶粒粗化，韧性下降、过热过烧。三次回火的目的是让残余奥氏体转变完全，每次回火后残余奥氏体量下降，三次后降到 5% 以下。

磨削参数怎么定

磨削用软砂轮、粗粒度、大气孔，切深小、走刀快，冷却液冲到位。砂轮太硬，磨粒钝了不脱落，摩擦生热；切深大，单次磨削热大；走刀慢，热量集中在同一处。冷却液用大流量，喷嘴对准磨削区，压力要足，冲破砂轮表面的气膜。

磨削裂纹的方向

磨削裂纹垂直于磨削方向，间距均匀，深度几十微米。裂纹的成因是表层与心部的组织应力：表层重新淬火，体积膨胀，心部未变，表层受压；冷却后表层收缩，转为受拉，拉应力超过强度就开裂。裂纹在精磨后立即出现，或在放置几小时后出现，后者叫延迟裂纹。

刀具的刃磨与检验

红硬性 600℃ 的读法

红硬性指刀具在 600℃ 左右仍能保持高硬度，这是高速钢与碳素工具钢的分界。测试方法有加热硬度法与切削寿命法，前者把试样加热到 600℃ 保温后测硬度，后者按切削寿命折算。两个方法的结果不能直接互比，验收时按技术条件指定方法。

过热与过烧的判据

淬火温度过高，晶粒粗化叫过热，晶界熔化叫过烧。过热可以通过正火或退火挽救，过烧不可挽救。判据用断口与金相：过热断口呈粗瓷状，过烧断口出现黑色斑点；金相上过热是晶粒粗大，过烧是晶界出现莱氏体或孔洞。

标准与验收

牌号按 GB 9943-88 的高速工具钢标准，化学成分按标准核对碳、钨、铬、钒，退火硬度不超过 255 HBW，淬火回火硬度约 63 HRC。热导与膨胀按材料标准附表取，磨削烧伤按酸洗法检查，裂纹按磁粉或渗透检测。硬度按 GB/T 230.1 在刃口后退 3 mm 处测。

刃磨后的刀具要做一次去应力，温度低于回火温度 20℃，保温 1 小时，把磨削应力放掉。刃口的白层与毛刺用油石修整，白层硬而脆，刃磨时先崩。刀具的检验除了硬度，还要看刃口的放大形貌，烧伤与微裂纹在 50 倍下可见。