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W18Cr4V
- 產(chǎn)品品牌寶鋼
- 產(chǎn)品型號規(guī)格齊全
W18Cr4V材料
W18Cr4V鋼是W系高速工具鋼。該鋼具有高強度、高抗壓性、高熱穩(wěn)定性和高硬度及高溫硬度，該鋼的熱硬性很高，耐磨性較好，耐回火性好，淬硬深度大，承載能力居各種模具鋼之首。但韌性、可加工性和導熱性較差，淬火不變形性中等。該鋼成本高、制造工藝不佳，熱處理工藝復雜、淬火、回火以后的零件變形難以控制。但在使用中發(fā)現(xiàn)該鋼脆較大，易產(chǎn)生崩刃現(xiàn)像，其主要原因是碳化物不均勻性較大。
高速鋼鍛造以后必須經(jīng)過球化退火，有利于切削加工。返修工件在第二次淬火前也要進行球化退火，否則，第二次淬火加熱時，晶粒將過分長大而使工件變脆。
冷壓毛坯化處理工藝，采用上限溫度加熱，分鍛等溫，再附加等溫回火過程。
高速鋼在淬火時要進行兩次預熱，原因在于高速鋼中含有大量合金元素，導熱性較差，以免引起工件變形或開裂，特別是大型復雜工件則更為突出。通過事先預熱，可縮短在高溫處理停留的時間，減少氧化脫碳及過熱的危險性。
高速鋼中含有大量難溶的合金碳化物，淬火加熱，溫度必須足夠高，才可使合金碳化物溶解到奧氏體中，淬火之后馬氏體中合金元素符的含量才足夠高，鋼才會具有高的熱硬性。對高速鋼熱硬性影響最大的合金元素的含量才足夠高，鋼才會具有高的熱硬性。對高速鋼熱硬性影響最大的合金元素是W、Mo及V，只有在1000℃以上時，其溶解量才急劇增加。當溫度≥1300℃時，各元素的溶解量雖然還有增加但奧氏體晶粒則急劇長大，甚至在晶界處發(fā)生熔化現(xiàn)象，致使鋼的強度、韌性下降。對高速鋼來說，合適的晶粒度為9.5～10.5級。
淬火溫度對該鋼的性能影響較大，淬火溫度上升，則耐磨性、抗壓性、熱穩(wěn)定性提高，鋼的韌性隨溫度的下降而增高。1230～1250℃淬火加熱出現(xiàn)抗彎強度的峰值，在550～570℃回火后具有最佳的綜合力學性能。表面脫碳層還明顯地加劇該鋼淬裂和磨裂敏感傾向。
淬火冷卻通常在油中進行，但對形狀復雜、細長桿狀或薄片零件可采用分級淬火和等溫淬火等方法。分級淬火后使殘留奧氏體積分數(shù)增加20%～30%，使工件變形、開裂傾向傾向減小，強度、韌性提高。油淬及分級淬火后的組織為馬氏體+碳化物+殘留奧氏體。等溫淬火以后，與分級淬火相比，其主要淬火后的組織中除馬氏體、碳化物、殘留奧氏體外，還含有下貝氏體。等溫淬火可進一步減小工件變形，并提高韌性。
進行分級淬火時，如果在分級溫度停留時間過長，就可能會大量析出二次碳化物。等溫淬火后所需時間一般較長，隨等溫時間不同，所獲得的貝氏體數(shù)量不同，在生產(chǎn)中通常只能獲得體積分數(shù)為40%的貝氏體，而等溫時間過長可顯著增加殘留奧氏體量。這需要在等溫淬火后進地冷處理或采用多次回火來消除殘留奧氏體，否則將會影響回火后鋼的硬度及熱處理質(zhì)量。
為了消除火應力、穩(wěn)定組織、減少殘留奧氏體量、達到所需要的性能，高速鋼一般要進行三次560℃的高溫回火處理。高速鋼的回火轉(zhuǎn)變比較復雜。在回火過程中馬氏體和殘留奧氏體發(fā)生變化，過剩碳化物在回火時不發(fā)生變化。
W18Cr4V供貨狀態(tài)
退火態(tài)溫度≤255HBW，其他加工狀態(tài)硬度≤269HBW。
W18Cr4V化學成分
根據(jù)標準YB/T 4146-2006，該鋼的化學成分（質(zhì)量分數(shù)）：C0.70%～0.80%、Si≤0.40%、Mn≤0.40%、Cr3.80%～4.40%、W17.50%～19%、V1.00%～1.40%。
W18Cr4V對應材料
中國GB標準牌號W18Cr4V、中國臺灣CNS標準牌號SKH2、俄羅斯гост標準牌號P18、德國DIN標準材料編號1.3355、德國DIN標準牌號S18-0-1、英國BS標準牌號BT1、法國AFNOR標準牌號Z80WCV、法國NF標準牌號18-04-01、意大利UNI標準牌號X75W18KU、西班牙UNE標準牌號HS18-0-1、日本JS標準牌號SKH2、美國ASIS/SAE標準牌號T1、瑞典SS標準牌號2750、美國UNS標準牌號T12002、韓國KS標準牌號SKH2、國際標準化組織（ISO）牌號HS18-0-1。
W18Cr4V臨界點溫度（近似值）
Ac1=820℃，Ac3=1330℃、Ar1=760℃。
W18Cr4V軟化退火規(guī)范
退火溫度860～880℃，保溫2h，再以20～30℃/h的冷速隨爐冷卻到500～600℃，硬度≤227HBW。
W18Cr4V冷壓毛坯軟化處理規(guī)范
（880～860）℃×3～4h,降溫到（770±10）℃×6～8h，再降溫度（750±
10）℃×2～3h，緩冷到≤650℃，出爐空冷。處理前硬度≤255HBW，處理后硬度≤229HBW。
W18Cr4V普通退火規(guī)范
840～860℃×2～3h，以20～30℃/h的冷速冷卻至730℃×5～6h等溫，隨爐冷卻到500～600℃，出爐空冷。
退火周期很長，時間達20～40h或者10～25h。
W18Cr4V等溫球化退火規(guī)范
850～870℃×3～4h，爐冷740～760℃×4～5h，硬度≤241HBW，共晶碳化的等級≤3級。
W18Cr4V等溫退火規(guī)范
退火溫度860～880℃，保溫2h，爐冷至740～760℃，保溫2～4h，再爐冷至500～600℃，出爐空冷，硬度≤255HBW。
W18Cr4V快速退火規(guī)范
工件隨爐升溫升到600～650℃，以20～40℃/h的加熱速度繼續(xù)升溫至880～900℃，保溫0.1～0.3h，再以40～60℃/h的冷卻速度爐冷至780～800℃，然后按30～40℃/h的冷卻速度爐冷至600～650℃，出爐空冷。
快速退火可代替常規(guī)退火工藝用于高速鋼鑄造毛坯、焊接毛坯和返修工具淬火前的退火，顯著縮短熱處理周期，減少能耗，提高工具的使用壽命20%～30%。
W18Cr4V循還退火規(guī)范
退火溫度上限為840℃，退火溫度下限為680℃，經(jīng)三次循環(huán)退火。鋼棒直徑為φ20mm時，加熱時間為10min。
循環(huán)退火可代替普通等溫退火，對模具毛坯進行預先熱處理，可縮短加熱保溫時間細化奧氏體晶粒，改善組織，提高鋼的強度、韌性和高速鋼焊接工具的強度，有利于消除淬火過熱，防止晶粒異常長大和形成萘狀組織，有利于減少淬火變形和提高性能。
W18Cr4V油韌性處理規(guī)范
退火以后加熱到（740±10）℃，回火后油冷，硬度100HRB,沖擊韌度21.2J/cm2。
W18Cr4V普通淬火、回火規(guī)范
淬火溫度1200～1240℃，油冷，硬度≥60HRC，回火溫度560～580℃。
W18Cr4V模具鋼淬火、回火規(guī)范
預熱溫度850℃，保溫時間24s/mm，淬火溫度1260～1300℃，保溫時間12～15s/mm，油冷，回火溫度560℃回火三次，每次1h，空冷，淬火、回火后硬度≥62。
用作冷的模具鋼時，淬火溫度1200～1240，保溫時間15～20s/mm。
W18Cr4V低溫淬火加回火規(guī)范
預熱溫度：第一次低溫（560±10）℃，第二次中溫800～850℃轉(zhuǎn)入高溫鹽浴中加熱加熱溫度1250～1260℃，加熱時間按10s/mm計算，保溫后入（280±30）℃硝鹽浴，停留2～5min，空冷到室溫，然后在（560±10）℃連續(xù)回火三次，每次1.5～2h，硬度62～64HRC。
W18Cr4V真空淬火、回火規(guī)范
預熱溫度：第一次500～600℃，第二次800～820℃，真空度0.1Pa，淬火溫度1000～1100℃，真空度1～10Pa，油或N2氣冷卻，回火溫度180～220℃，硬度62～66HRC。
預熱溫度：第一次500～550℃，第二次800～820℃，真空度0.1Pa，淬火溫度1240～1300℃，真空度1～10Pa，油或N2氣冷卻，回火溫度540～600℃，硬度62～66HRC。
W18Cr4V氣體滲氮和氣體氮碳共滲規(guī)范
1）技術(shù)要求：硬度＞1000HV，滲層深度0.03～0.05mm，滲氮溫度540℃，氣體比例：氨氣30%，載氣（RX氣）70%，氨分解率30%～40%，保溫時間3h。用于冷擠壓、沖裁模。
2）技術(shù)要求：硬度＞1000HV，滲層深度0.05～0.07mm，滲氮溫度540℃，氣體比例：氨氣40%，載氣（RX氣）50%，氨分解率30%～40%，保溫時間5h。用于冷擠壓、沖裁模。
W18Cr4V氣體氮碳共滲+去氫處理
1）在RJJ-35-9T井式電爐中進行模具氮碳共滲：560℃×4.5～5.0h，NH30.45～0.6m3/h，甲醇60～70滴/min,出爐油冷。
2）去氫處理：250～300℃×2h，氮碳共滲層深度≥0.08mm，表面硬度950HV0.1,心部硬度60～62HRC。
W18Cr4V冷擠凸模高溫、等溫淬火+高溫回火規(guī)范
預熱溫度800～850℃，保溫時間8min，淬火溫度（1260±5）℃，保溫時間4min，分級淬火，（280±10）℃×3h等濁淬火處理；（560±10）℃×90min×3次回火，空冷。
W18Cr4V滾絲模推薦熱處理工藝
840～860℃預熱，保溫時間按40s/mm計算，1220～1240℃加熱，加熱時間按20s/mm計算。先于580～620℃分級（按20s/mm），再入260～280℃硝鹽中等溫2.5h，580～585℃×1h+550℃×1h×2次回火，硬度61～62HRC。
W18Cr4V強韌化熱處理規(guī)范
600℃預熱，840～860℃預熱，保溫時間按30s/mm計算；1200℃加熱，加熱時間按8～15s/mm計算。550～570℃等溫（按30s/mm計算），空冷，550℃×1h×3次回火。硬度59～61HRC。
W18Cr4V貝氏體等溫淬火
810～830℃預熱，保溫時間按20s/mm計算，1230～1250℃加熱，加熱時間按10～15s/mm計算；淬火入810～830℃鹽浴中5～8s，在260～300℃等溫3h，空冷至室溫，（560±10）℃×1.5h×4次回火。硬度62HRC。
W18Cr4V低溫淬火+高溫回火
850～860℃預熱，保溫時間按30～40s/mm計算，鹽浴爐加熱，淬火溫度1240～1250℃，保溫時間按6～10s/mm計算，鹽浴冷卻溫度580～620℃，保溫2h，580～590℃×1h，550℃×1h×2次回火，硬度62～62.5HRC。
W18Cr4V沖孔模增碳淬火規(guī)范
選用粒度5～10mm的木炭，加入Na2CO3（木碳與Ma2CO3比例為9：1）充分混合，將沖模直接插入滲碳箱內(nèi)，密封后于500℃入爐，升溫至820℃保溫1h，然后加熱至1000℃保溫2h。
最后加熱至1150～1160℃，短時保溫，開箱淬入熱油，在200℃左右出爐（出油時掌握工件只能冒煙不燃燒），帶溫于560℃進行90min三次回火。
W18Cr4V用途
冷擠壓沖頭，重載冷鐓沖頭，中、厚（10～25mm）鋼板沖孔沖頭，直徑＜5～6mm的小沖頭。
用于各種沖裁奧氏體鋼、彈簧鋼、高強鋼板的中、小型沖頭。
用于制作鋼件冷擠壓凸模時，硬度選用62～64HRC。
用于制作擠壓溫度＞400℃的溫擠壓模中的凸、凹模時，硬度分別選用60～62HRC、62～64HRC。
用于制作不銹鋼拉深模的凸模，要求硬度選用62～64HRC。
用于制作銅件冷擠壓模凸模，推薦選用硬度60～62HRC，凹模硬度推薦選用62～64HRC。
用于制作銅件冷擠壓模凸模，推薦選用硬度62～64HRC。
采用Cr6WV、Cr12MoV、Cr12等鋼制作的沖頭，硬度為61～66HRC，其使用
壽命僅數(shù)十件，就呈現(xiàn)鐓粗以后的斷裂失效，在改用W18Cr4V高速鋼制作沖頭以后，其使用壽命高于3000次。
粉末冶金壓模和各種小型高使用壽命冷沖剪工具等。
可以用制作在≤600℃工作的模具、工具。
冷鐓M10～M24螺母的五工序沖孔沖針，使用壽命較低，采用強韌化熱處理規(guī)范，每件沖針可沖孔1.3萬件以上。
該鋼用于制作沖制電池鋅筒的沖棒，采用常規(guī)淬火、回火工藝，每根沖棒只能沖2萬支，而改用低溫淬火+回火+氣體氮碳共滲工藝后，單頭可沖6萬支以上，雙頭可沖10萬支以上，比常規(guī)工藝處理的沖棒提高使用壽命3～5倍。
冷擠凸模采用高溫淬火等溫+高溫回火規(guī)范，模具使用壽命有過去的幾百件提高到3萬件以上。
對W18Cr4V鋼冷擠壓啟動機齒輪模具，采用貝氏體等溫淬火，模具使用壽命由幾百件提高到幾千件。
W18Cr4V鋼冷擠壓凸模經(jīng)1280℃加熱，在260℃硝鹽中等溫4h，再空冷，并進行正常回火三次。凸模硬度為62～64HRC，貝氏體約55%（體積分數(shù)），馬氏體35%（體積分數(shù)）。凸模使用壽命可提高1～2倍。
低溫淬火+高溫回火用于12000KW發(fā)電機磁軛方推刀的熱處理，該模具截面尺寸（45mm×70mm）-（45mm×70mm），長度320～600mm，切削部分硬度60～64HRC，導向部分長度為80～100mm，硬度40～45HRC。淬火過程中，預熱時導向部分朝上，將整個工件浸入鹽浴中，淬火加熱時，導向部分露出鹽浴。
用于高速耐熱耐磨刃具、模具、軋輥。
用于整體淬硬型塑料模具。
沖模經(jīng)增碳淬火處理后，表面碳的質(zhì)量分數(shù)增至0.9%～1.0%，使用壽命
比未經(jīng)增碳處理的沖模提高一倍。
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