怎样提高DIN标准PMD23钼钨系高速钢的硬度

# 提高DIN标准PMD23钼钨系高速钢硬度的方法

## 一、优化化学成分

1. **调整碳含量（在标准范围内）**

   - 碳在PMD23高速钢中与其他合金元素形成碳化物，对硬度影响显著。其含量在0.9 - 1.05%之间，可适当提高碳含量接近1.05%（但不超出标准范围）。

   - 例如，当碳含量提高时，更多的碳与钨（W）、钼（Mo）、钒（V）等元素结合形成碳化钨（WC）、碳化钼（MoC）、碳化钒（VC）等。这些碳化物硬度极高，弥散分布在钢基体中，阻碍位错运动，从而提高硬度。

2. **jingque控制合金元素比例**

   - **钨（W）和钼（Mo）**

     - 钨含量为5 - 6.5%，钼含量为4 - 5%。在标准范围内适当增加钨和钼的含量。

     - 如增加钨含量，更多的WC形成，WC的高硬度和弥散分布特性可提高钢的整体硬度；同样，适当增加钼含量，更多的MoC形成，也有助于提高硬度。

   - **钒（V）**

     - 钒含量1 - 1.5%，可将钒含量控制在接近1.5%。

     - 因为碳化钒（VC）硬度非常高，更多的VC弥散分布在钢中能有效提高硬度。

   - **铬（Cr）**

     - 铬含量3.5 - 4.5%，适量增加铬含量（在标准范围内）。

     - 铬可提高钢的淬透性，使钢在淬火后形成更多马氏体组织，间接提高硬度。

## 二、改进热处理工艺

1. **淬火处理**

   - **选择合适的淬火温度**

     - 在合理范围内提高淬火温度。例如，将淬火温度提高到合适的上限值。

     - 这样可使钢中的奥氏体晶粒充分均匀化，更多的合金元素溶解到奥氏体中。在冷却过程中，更多的马氏体形成，马氏体具有较高硬度，从而提高钢的硬度。

   - **优化淬火介质**

     - 选择冷却速度较快的淬火介质，如油冷或盐浴淬火。

     - 较快的冷却速度抑制奥氏体向珠光体等软相转变，促使奥氏体向马氏体转变，提高硬度。例如，油冷淬火比空冷淬火冷却速度快，有利于提高硬度。

2. **回火处理**

   - **控制回火次数和温度**

     - 采用多次回火工艺，如进行3 - 5次回火。

     - 每次回火可消除淬火应力，并且在回火过程中，马氏体中的过饱和碳会以碳化物形式析出，进一步提高硬度。回火温度一般控制在500 - 600°C之间，在这个温度范围内回火，可在保持较高硬度的同时提高韧性等其他性能。

## 三、采用表面处理技术

1. **表面渗碳处理**

   - 在PMD23高速钢表面进行渗碳处理。例如采用气体渗碳法，将钢件置于渗碳气氛中，在900 - 950°C下保持一定时间。

     - 碳原子渗入钢的表面层，使表面层碳含量增加。经过后续的淬火和回火处理后，表面层会形成更多的碳化物，从而提高表面硬度。

2. **表面氮化处理**

   - 进行表面氮化处理，如离子氮化。

     - 在氮化过程中，氮原子渗入钢的表面，与钢中的合金元素形成氮化物，如氮化铬（CrN）、氮化钒（VN）等。这些氮化物硬度很高，分布在表面层，提高了表面的硬度和耐磨性。