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W6Mo5Cr4V2钢为W-Mo系高速钢,如同W18Cr4V钢,常用来制造高速切削刀具,也可以用来制造冷作模具。
⒈W6Mo5Cr4V2钢的特性
⑴、W6Mo5Cr4V2钢中以Mo替代W,可使组织中共晶莱氏体得以细化,压力加工后碳化物不均匀程度较轻,晶粒也较细。故W6Mo5Cr4V2钢具有碳化物细小均匀、韧性高、热塑性好等特点。但Mo元素的加入,也使钢出现过热敏感性和脱碳倾向。
⑵、为防止过热敏感性,W6Mo5Cr4V2钢中加入较多的V元素,以加强细化晶粒的作用,同时也减缓Mo元素的碳化物析出与聚集,改善钢的红硬性。
⑶、W6Mo5Cr4V2钢中加入Cr元素,主要是提高钢的淬透性,固溶于基体强化基体组织,并改善钢的回火稳定性;同时形成Cr的碳化物作为钢中的强化相。
⑷、W6Mo5Cr4V2钢中加入W、Mo、V元素主要是形成碳化物,作为钢中的强化相,提高钢的强度、硬度与耐磨性;同时细化晶粒,改善钢的韧性。尤其是V元素细化晶粒作用较强。
W6Mo5Cr4V2钢在奥氏体化时,W、Mo、V元素可随其碳化物少量地固溶于奥氏体中,进一步提高钢的回火稳定性。
⑸、W6Mo5Cr4V2钢中加入大量的C、W、Cr、V、Mo元素,会使MS线(马氏体相变开始点)下移,淬火后组织中存在大量的残余奥氏体,在经回火冷却时会转变成马氏体,即出现二次淬火现象。而淬火组织中的马氏体因溶有大量的W、Cr、Mo、V元素,使其保持相当稳定,在270℃回火时才有碳化物ε相析出,至400℃,碳化物ε转变为Fe3C相并进行聚集,此时马氏体硬度下降。回火温度升至400℃以上,开始生成特殊碳化物,400℃至500℃,主要析出铬的碳化物。500℃至600℃,部分Fe3C重新溶解而自回火马氏体中开始析出弥散度很高的碳化物W2C、Mo2C和VC,使硬功夫度回升,即出现二次硬化现象。由于回火马氏体中溶有大量的W、Cr、Mo、V元素,使回火马氏体保持较高的硬度,而析出的碳化物聚集的速度较缓慢,因而会产生显著的红硬性。
⑹、W6Mo5Cr4V2钢中加入W、Mo元素可以消除钢的回火脆性。
⑺、W6Mo5Cr4V2钢中存有少量的Si、Mn、Mo元素,除提高淬透性外,主要也固溶于基体组织中,起到强化基体组织和改善钢的回火稳定性的作用。
⒉W6Mo5Cr4V2钢主要化学成分
0.80%~0.90%C、0.20%~0.45%Si、0.15%~0.40%Mn、3.80%~4.40%Cr、5.50%~6.75%W、4.50%~5.50%Mo、1.75%~2.20%V、≤0.030%P、≤0.030%S。
⒊W6Mo5Cr4V2钢的热处理工艺
W6Mo5Cr4V2钢相变点为:AC1850℃、Ms180℃。
W6Mo5Cr4V2钢的始锻温度1040~1080℃,终锻温度900℃,锻造后堆集冷却或砂中冷却。
W6Mo5Cr4V2钢常见的热处理工艺
热处理工艺 工艺参数 硬度要求 工艺特点
等温球化退火 加热860~880℃,保温3h,740~760℃等温,保温5h,炉冷至550℃以下出炉空冷 ≤255HBS Ac1820℃,Accm1330℃,加热温度应在Ac1~Accm线之间,等温温度低于Ar1760℃线以下,以获得粒状珠光体组织+碳化物
不完全退火 加热860~880℃,保温2h,炉冷至550℃以下出炉空冷 ≤277HBS 加热温度应在Ac1~Accm线之间,有利于粒状珠光体组织的获得
淬火 一次预热500~650℃,二次预热800~850℃,加热1200~1220℃,保温,油冷 62~64HRC 淬火加热温度不高于Accm线,有助于Cr、Mn、Si元素和少量V、W、Mo元素的溶解以及共晶碳化物的溶解,提高淬透性,改善回火稳定性。未溶的V、W、Mo元素的碳化物及共晶碳化物细化了晶粒,保持强韧性,同时提高硬度与耐磨性
一次预热500~650℃,二次预热800~850℃,加热1140~1180℃,保温,油冷 62~64HR
一次预热500~650℃,二次预热800~850℃,加热1200~1220℃,保温,550~580℃硝盐浴分级5~10min,出浴空冷 62~64HRC
一次预热500~650℃,二次预热800~850℃,加热1140~1180℃550~580℃硝盐浴分级5~10min,出浴空冷 62~64HRC
回火 加热550~570℃,保温2h,空冷。三次回火 62~66HRC 高温回火,Mo、V、W元素碳化物的析出会增加二次硬化效应,同时残余奥氏体转变为马氏体,出现二次淬火现象
下贝氏体等温淬火 加热1230℃,230℃等温4h,空冷;560℃2h回火三次 63~67HRC 组织:下贝氏体+马氏体+残余奥氏体。强韧性好,变形小
⒋W6Mo5Cr4V2钢的应用
W6Mo5Cr4V2钢常用来制造冷挤压模具、拉拔模具等。
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