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如何对高速工具钢进行热处理?

2021-11-01 13:41:17

如何对高速工具钢进行热处理?


高速度工具钢含有大量的钨、钼、铬、钒等合金元素,加热后溶于奥氏体,γ-Fe中较大固溶点E明显左移,高速工具钢铸态组织中出现了莱氏体组织,属于莱氏体钢。高速工具钢的铸态组织,共晶碳化物呈鱼骨状分布。鱼骨组织中的硬脆共晶碳化物不能通过热处理去除,粉碎后必须高温轧制和锻造才能再分配。未锻造的高速工具钢会降低刀具的强度、硬度、耐磨性及热硬度,淬火易产生变形开裂,使用时易产生碎片磨损。所以,高速工具钢在出厂时应规定其等级,并检查碳化物分布的不均匀性。


两次预热。为防止刀面氧化、脱碳,通常采用盐浴加热,淬火冷却一般采用油冷却或盐浴炉分级淬火。高强度钢淬火后,正常组织是颗粒状、隐针状马氏体和20%~25%残存奥氏体。为消除淬火应力,稳定组织,减小残余奥氏体积,达到要求的性能指标,高速工具钢淬火后要及时进行回火(一般为二次)。可以看出,随着回火温度的增加,起初硬度有所下降,但是,当回火温度超过300℃以后,随着回火温度的升高,钢的硬度反而有所增加,这是由于该温度下钨、钒的碳化物(W2C、VC)开始从马氏体中析出,二相弥散形成强化。此外,一些碳和合金元素从残留的奥氏体中沉淀出来,增加Ms点,然后残留的奥氏体在回火冷却过程中转化为马氏体,这也增加了硬度,导致钢的二次硬化。回火560℃左右后,高速工具钢的硬度达到高值。当回火温度高于560℃时,由于碳化物的聚集,回火温度升高,硬度降低。


高速工具钢


高速钢可分为综合通用高速钢和特种高速钢。常用的高速钢广泛应用于制造各种金属切削的普通刀具(如钻头、锥体、锯条)和精密刀具(例如滚刀、插齿刀、拉刀)。所切割材料的硬度一般为HB≤300。专用高速钢又可分为高钒高速钢,通常是含钴高速钢和超硬高速钢(HRC68~70)。高耐磨性和足够的韧性,除了具有高硬度(一般大于HRC63,高可达HRC68~70)、高耐磨性和足够的韧性外,还具有高耐磨性和足够的韧性,并且在高速切削下,刀片不会因发热而变软。耐高温性能一般用红色硬指标,即连续加热4次,每次保温1小时后在580~650℃下测定其硬度值。高钢韧度通常用弯曲强度和冲击值来衡量。高速钢用于制造冷模具其使用性能主要要要求抗压屈服强度高、耐磨性高、韧性高,但耐热性不高,因此可采用较低的温度淬火。


高速工具钢淬火后残留奥氏体量多。有的时候为降低回火次数,也可以在淬火后立即进行-60~80℃的冷处理,然后再进行560℃回火。在高速工具钢中淬火、回火后,其组织应该是细密的马氏体、粒状碳化物以及少量的残余奥氏体,如图8-18所示,硬度为63~67HRC。高速工具钢厂家为进一步提高高速工具钢的切削性能和使用寿命,在淬火、回火后,可以进行氮碳共渗、硫氮共渗、蒸汽处理、表面气相淀积等化学热处理,以改善刀刃的抗咬合性、硬度,降低摩擦系数。

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