模具鋼的特性:
W18Cr4v,常用的鎢系高速鋼的一種,它屬于萊氏體鋼,是高速鋼應用長久的一種。和其它高速鋼一樣,常被稱為“白鋼”、“鋒鋼”或“風鋼”(空冷即可淬火)。在鋼中,碳主要與鉻、鎢、鉬和釩(碳化物的形成元素)等形成碳化物,以提高硬度、耐磨性及紅硬性。鎢是提高紅硬性的主要元素,它在鋼中形成碳化物。加熱時,一部分碳化物溶入奧氏體,淬火后形成含有大量鎢及其他合金元素、有很高回火穩定性的馬氏體。在回火時,一部分鎢以碳化物的形式彌散析出,造成二次硬化。在加熱時,未溶的碳化物則起到阻止奧氏體晶粒長大的作用.釩能地提高高速鋼的紅硬性、硬度及耐磨性。釩形成的碳化物在加熱時,部分溶入奧氏體,回火時以細小的質點彌散析出,造成二次硬化而提高鋼的紅硬性。鉻在高速鋼中主要是增加其淬透性,同時還能提高鋼的抗氧化脫碳和抗腐蝕能力。鈷也能提高鋼的紅硬性及硬度。W18Cr4V的鑄態組織包括呈骨骼狀的、碳化物片狀與馬氏體或屈氏體相間排列的萊氏體,以及黑色組織(δ偏析)和白色組織(馬氏體和殘余奧氏體)。高速鋼的鑄態組織和化學成分尤其不均勻,而且熱處理也不能改變,因而必須進行壓力加工,將粗大的共晶碳化物打碎,并使其均勻分布,然后再用以制造各種刃具及模具
化學成分:
C 0.70~0.80、 Si ≤0.40、Mn ≤0.40、 Cr 3.80~4.40 、 W 17.50~19、 V 1.00~1.40
淬火、回火規范:
熱處理工藝前處理是退火,溫度為870~880度,保溫2~3小時,然后800一840度預熱,從1270一1280度分級淬火,分級溫度為580一620,然后再560度進行三次回火,回火時保溫1小時。
W18Cr4V含大量的合金元素:塑性差,導熱性差,在快速加熱時的熱應力使之變形開裂,所以要在加熱到淬火溫度1270一1280度在800一840預熱,對形狀復雜者,還應在500一650增加一次預熱。V、W等主要起提高紅硬性的元素要很高的溫度下才溶解,但過高的溫度又會使晶粒粗大,且W等合金元素都縮小A區,使得共析與共晶溫度提高,因而選擇1270一1280度。采用直接空冷,會析出二次碳化物,從而降低鋼的紅硬性。
淬火后的組織為M十碳化物十殘余A(多達30%)在550一570度回火析出WC等引起二次硬化,A分解,析C,降低合金元素含量,使Ms上升,從而造成二次淬火,一次回火,還有15%的殘余A,二次回火殘余A3%一5%。
三次回火,只有1%一2%,終得回火組織M十碳化物十極少量殘余。
典型應用舉例:
1.可以用于制造在≤600°C工具的工具模具。
2.粉末治金壓模,各種小型高壽命冷沖剪工具等。
3.用于制造銅件冷擠壓凸模,推薦選用硬度62~64HRC。