# W6Mo5Cr4V3钼钨系高速钢韧性的影响因素

## 一、化学成分

1. **碳含量**

   - 碳是影响W6Mo5Cr4V3高速钢韧性的关键因素之一。碳含量在1.0 - 1.1%之间。当碳含量接近上限时，会形成更多的碳化物，如碳化钨（WC）、碳化钼（MoC）和碳化钒（VC）等。这些碳化物虽然能提高钢的硬度，但会破坏基体的连续性。例如，在高碳含量下，碳化物在晶界或基体中弥散分布，当受到外力时，容易在碳化物与基体的界面处产生应力集中，从而降低钢的韧性。

2. **合金元素**

   - **钨（W）、钼（Mo）、铬（Cr）、钒（V）**：这些合金元素的含量和比例对韧性有重要影响。它们形成的碳化物对钢的硬度和耐磨性有很大贡献，但如果分布不均匀，就会影响韧性。例如，钨含量约为6%，如果钨发生偏析，在偏析区域会形成硬质点，这些硬质点在受力时容易成为裂纹源，降低钢的韧性。

   - **杂质元素**：如硫（S）、磷（P）等杂质元素的存在会严重影响钢的韧性。硫在钢中形成硫化物夹杂，磷会导致钢的冷脆现象。即使这些杂质元素含量很低，也会在晶界等部位偏析，降低晶界结合力，使钢在受力时容易沿晶界断裂，从而降低韧性。

## 二、热处理工艺

1. **淬火工艺**

   - **淬火温度**：淬火温度对W6Mo5Cr4V3高速钢的韧性影响很大。如果淬火温度过高，例如超过1240°C，会导致晶粒粗大。粗大的晶粒在受到外力时，晶界处的应力集中现象更严重，裂纹更容易在晶界处萌生和扩展，从而降低韧性。

   - **淬火介质**：选择的淬火介质不同，冷却速度也不同，这会影响钢的内应力大小。例如，采用水作为淬火介质，冷却速度非常快，会产生很大的内应力。这种内应力会使钢在淬火后内部存在微裂纹或潜在的裂纹源，降低钢的韧性。而油冷或盐浴淬火等相对较慢的冷却速度虽然能在一定程度上减少内应力，但如果控制不好，仍然会对韧性产生不利影响。

   - **淬火加热速度**：过快的淬火加热速度会产生较大的热应力。热应力与淬火过程中的组织应力叠加，会使材料内部的应力状态更加复杂和恶劣，增加材料的脆性，降低韧性。

2. **回火工艺**

   - **回火次数**：回火次数过少，无法有效消除淬火过程中产生的内应力，内应力的存在会使钢在受力时更容易断裂，降低韧性。但是，如果回火次数过多，例如超过4次且回火温度控制不当，会使钢的硬度下降过多，导致材料的强度降低，在受到外力时更容易发生塑性变形，从而影响韧性。

   - **回火温度**：回火温度一般在550 - 650°C之间。如果回火温度过高，会使碳化物聚集长大，降低弥散强化效果，导致硬度下降的同时，也会使钢的韧性降低。因为碳化物聚集后，在材料受力时，碳化物对基体的支撑和阻碍裂纹扩展的作用减弱。

## 三、加工工艺

1. **锻造工艺**

   - **锻造比**：锻造比是衡量锻造过程中金属变形程度的指标。如果锻造比过小，铸态组织中的粗大晶粒和碳化物偏析得不到有效改善，组织不均匀，韧性较差。但是，如果锻造比过大，例如超过5，会导致锻造缺陷，如折叠、裂纹等。这些缺陷会成为应力集中点，严重降低材料的韧性。

   - **锻造温度**：始锻温度一般在1050 - 1100°C，终锻温度在900 - 950°C。如果锻造温度过高，会导致晶粒长大，降低韧性；如果锻造温度过低，会使锻造力增大，容易产生内部裂纹等缺陷，从而降低韧性。

2. **轧制工艺**

   - **压下量**：适当的压下量有助于细化晶粒，提高韧性。但如果压下量过大，会引起表面质量问题，如表面裂纹等。这些表面裂纹会在受力时成为裂纹源，降低材料的韧性。

   - **轧制温度**：轧制温度一般控制在800 - 1000°C之间。如果轧制温度过高，晶粒可能会长大，降低韧性；如果轧制温度过低，轧制力过大，容易产生表面缺陷和内部组织不均匀，从而降低韧性。