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不同的热处理冷却方式对国标W2Mo9Cr4V2高速工具钢硬度影响

发布时间: 2025-01-04 12:00 更新时间: 2025-01-06 08:00

不同的热处理冷却方式对国标W2Mo9Cr4V2高速工具钢硬度有着显著影响,这主要是因为冷却方式会影响钢的组织转变,进而影响其硬度。以下是几种常见冷却方式对其硬度的影响:


### 油冷

- **组织转变特点**

    - 油冷的冷却速度相对较快。在淬火过程中,W2Mo9Cr4V2高速工具钢从奥氏体状态快速冷却时,油冷能够抑制珠光体和贝氏体等组织的形成,促使奥氏体向马氏体转变。马氏体是一种硬度很高的组织,其晶格结构具有高度的畸变,能够显著提高钢的硬度。

    - 同时,油冷还能在一定程度上减少残余奥氏体的含量。残余奥氏体的硬度相对较低,其含量的减少有助于提高钢的整体硬度。

- **硬度表现及示例**

    - 采用油冷淬火后,W2Mo9Cr4V2高速工具钢的硬度通常较高,一般可达到63 - 66HRC(洛氏硬度)。例如,在制造一些高精度、高硬度要求的切削刀具时,如麻花钻、铣刀等,采用油冷淬火可以使刀具获得良好的硬度和耐磨性,从而提高切削性能和使用寿命。

 

### 水冷

- **组织转变特点**

    - 水冷的冷却速度比油冷更快。在快速冷却过程中,奥氏体向马氏体的转变更加迅速和彻底,能够形成更多的马氏体组织。同时,水冷还能进一步减少残余奥氏体的含量,使钢的硬度得到更大程度的提高。

    - 然而,水冷的冷却速度过快也可能带来一些问题。由于冷却不均匀,容易在钢件内部产生较大的内应力,可能导致钢件变形甚至开裂。

- **硬度表现及示例**

    - 水冷淬火后,W2Mo9Cr4V2高速工具钢的硬度可能会达到65 - 68HRC。例如,对于一些形状简单、尺寸较小的刀具或模具,在对硬度要求极高且能够有效控制变形和开裂风险的情况下,可以采用水冷淬火来获得更高的硬度。但对于形状复杂、尺寸较大的钢件,由于水冷可能导致的变形和开裂问题,一般不采用水冷淬火。

 

### 空冷

- **组织转变特点**

    - 空冷的冷却速度相对较慢。在这种冷却方式下,奥氏体在冷却过程中有足够的时间进行扩散和转变,容易形成珠光体、贝氏体等组织。珠光体和贝氏体的硬度相对马氏体较低,因此空冷淬火后钢的硬度也相对较低。

    - 此外,空冷时由于冷却速度慢,残余奥氏体的含量相对较多,这也会降低钢的硬度。

- **硬度表现及示例**

    - 空冷淬火后,W2Mo9Cr4V2高速工具钢的硬度一般在55 - 58HRC左右。例如,对于一些对硬度要求不特别高,但对韧性和尺寸稳定性要求较高的零件,如某些模具的预硬化处理,可以采用空冷淬火,在保证一定硬度的同时,获得较好的韧性和尺寸稳定性。

 

### 分级淬火和等温淬火

- **组织转变特点**

    - 分级淬火是将钢件先在略高于马氏体转变温度的盐浴或碱浴中冷却一段时间,然后再在空气中冷却。这种冷却方式可以减小内应力,同时获得较多的马氏体组织和一定量的下贝氏体组织。下贝氏体具有较高的硬度和良好的韧性。

    - 等温淬火是将钢件在略高于马氏体转变温度的盐浴或碱浴中长时间保温,使奥氏体完全转变为下贝氏体组织。下贝氏体组织的硬度虽然比马氏体略低,但具有良好的韧性和耐磨性。

- **硬度表现及示例**

    - 分级淬火后,W2Mo9Cr4V2高速工具钢的硬度一般在60 - 63HRC左右。例如,对于一些形状复杂、尺寸较大且对韧性要求较高的刀具或模具,采用分级淬火可以在保证一定硬度的同时,有效减小变形和开裂的风险。

    - 等温淬火后,钢的硬度通常在58 - 61HRC左右。例如,对于一些承受冲击载荷较大的零件,如冲模等,采用等温淬火可以获得良好的综合力学性能,提高零件的使用寿命。


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