钼钨系高速钢R6M5F3在不同冷却方式下硬度的变化

# 钼钨系高速钢R6M5F3在不同冷却方式下硬度的变化

## 一、淬火冷却方式对硬度的影响

1. **油冷**

   - **原理**

     - 在钼钨系高速钢R6M5F3的淬火过程中，油冷是常用的冷却方式。油冷的冷却速度适中，当从淬火温度（1200 - 1250°C）油冷时，奥氏体能够以合适的速度转变为马氏体。马氏体具有较高的硬度，这是因为马氏体中的碳原子过饱和固溶，造成晶格畸变，增加了位错运动的阻力。同时，合金元素（如钨、钼、钒等）在马氏体中的固溶也增强了这种晶格畸变效应。

     - 例如，在1230°C淬火后油冷，由于马氏体转变较为充分，硬度可达到HRC63 - 65。

2. **风冷**

   - **原理**

     - 风冷的冷却速度比油冷慢。当采用风冷时，奥氏体向马氏体的转变速度减慢，在冷却过程中可能会有部分奥氏体发生珠光体转变或者贝氏体转变。珠光体和贝氏体的硬度远低于马氏体，所以整体硬度会降低。

     - 例如，同样从1230°C淬火，风冷后的硬度可能只能达到HRC55 - 58，因为风冷过程中形成了较多硬度较低的组织。

3. **水冷**

   - **原理**

     - 水冷的冷却速度非常快。虽然水冷能保证奥氏体迅速转变为马氏体，但是由于冷却速度过快，会产生很大的内应力。这种内应力可能会导致工件产生裂纹，并且在内部产生微观缺陷，从而影响硬度的均匀性。不过，在理想情况下，如果没有产生裂纹等缺陷，由于马氏体转变充分，水冷后的硬度理论上会较高，可达到HRC65 - 66。

     - 然而，在实际生产中，由于水冷带来的巨大内应力风险，很少采用水冷方式对钼钨系高速钢R6M5F3进行淬火。

## 二、回火冷却方式对硬度的影响

1. **空冷**

   - **原理**

     - 回火后的空冷是钼钨系高速钢R6M5F3常见的回火冷却方式。在回火过程中（550 - 600°C回火3 - 5次），会发生残余奥氏体向马氏体的转变，同时碳化物析出并弥散分布。空冷的冷却速度较慢，不会对已经形成的组织产生剧烈影响，能够稳定回火后的硬度。

     - 例如，经过580°C回火3次后空冷，硬度可稳定在HRC63 - 64。

2. **炉冷**

   - **原理**

     - 炉冷的冷却速度比空冷更慢。炉冷过程中，由于冷却速度缓慢，组织转变相对平稳，不会产生新的内应力。但是，对于钼钨系高速钢R6M5F3来说，炉冷和空冷对硬度的影响差异不大，因为回火后的组织已经相对稳定。

     - 例如，在560°C回火5次后炉冷，硬度可能在HRC62 - 63，与空冷后的硬度相近。