w18cr4v高速钢热处理工艺研究(附件)【字数：14440】
目 录
第一章 绪论 1
1.1 国内外研究现状 1
1.2 高速钢的组织及性能特点 3
1.2.1 合金元素在高速钢中的作用 3
1.2.2 高速钢的组织性能 4
1.3 高速钢的热处理工艺 4
1.3.1 退火工艺 4
1.3.2 淬火工艺 4
1.3.3 回火工艺 5
1.3.4 W18Cr4V高速钢淬火组织及缺陷 6
1.4 本文的主要研究内容 7
第二章 实验设备和实验方法 8
2.1 实验设备 8
2.2 实验方法 12
2.2.1 退火温度的选择 12
2.2.2 退火工艺方案的确定 12
2.2.3 淬火温度的选择 13
2.2.4 淬火介质的确定 13
2.2.5 回火工艺 14
第三章 实验结果分析 15
3.1 W18Cr4V钢退火处理 15
3.1.1 退火温度的确定 15
3.1.2 W18Cr4V钢退火工艺的确定 16
3.2 W18Cr4V钢淬火处理 17
3.2.1 淬火保温时间 17
3.2.2 试样的预热处理 18
3.2.3 W18Cr4V钢淬火温度的确定 18
3.2.4 W18Cr4V钢淬火介质的确定 20
3.3 W18Cr4V钢回火处理 20
3.3.1 回火时间 20
3.3.2 回火注意事项 21
3.3.3 回火温度 21
3.3.4 W18Cr4V钢回火次数的确定 21
3.4 硬度分析 23
结 论 25
致 谢 26
参 考 文 献 27
第一章 绪论
W18Cr4V高速钢自从上世纪发现到现在，在现代工业中的作用越来越不可忽视。高速钢的发展很大程度上影响了金属加工业的发展。自从上个世纪60年代以来，虽然硬质合金等一系列材料发展起来，但是要制造形状不规则以 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
及切削性能高的产品W18Cr4V高速钢一直是属于首选地位。如果想要工件具有很高的韧性，W18Cr4V高速钢是不二之选[1]。
W18Cr4V高速钢在价格方面来说要比超硬材料便宜。在红硬性以及耐磨性方面，W18Cr4V高速钢比铬模具钢、低合金钢、碳素工具钢具更有优势；所以作为刀具材料一般都选用W18Cr4V。但 W18Cr4V高速钢本身也有很多缺陷，作为一种莱氏体钢，容易产生大量的鱼骨状碳化物，容易产生脆性断裂；另外W18Cr4V高速钢含有多种合金元素，导热性比较差，加热时应该分步进行，在低温区加热可以慢一些，在高温区加热可以快一点，同时装炉量要把控好，在合适的时候翻转，这样可以保证工件内外拥有相似的温度。通过适当的热处理，我们可以改善W18Cr4V高速钢的性能，这样工件在工作过程中不再发生组织转变，工件的性能和尺寸可以维持在一个正常的水平内。这样的热处理在实际生产中具有重大的意义。高速钢性质的影响因素有很多，我们可以从它热处理时候组织转变和它的组成来研究它的影响因素[2]。本文主要对W18Cr4V高速钢进行不同工艺的热处理，以确定最佳热处理工艺参数。
1.1 国内外研究现状
现在，我国和其它国家发现了很多研究高速钢热处理工艺的方法，比如深冷处理和真空气淬等等。下面来比较一下W18Cr4V高速钢经过普通油淬和真空气淬后差别，从组织来说他们差不多，不同的是真空气淬后的工件组织比普通油淬均匀，前者变形不大，在真空气淬工艺之后再加上简单的其它处理就可以应用。对于提高高速钢工件的使用寿命，深冷处理很有效果，它的作用是可以稍微提高工件的硬度和红硬性，最后抗弯强度能够增加25.2%，冲击韧度能够增加46.6%。深冷处理工艺过程比较成熟，一般经过缓慢降温和升温，在液氮中放较长时间，然后深冷处理之后再进行去应力退火。不过上面的工艺对设备有很高的要求，需要高压气淬真空炉，制氮等等设备，实际使用过程中由于这些设备的限制，一些实力不够的公司还是应用常规的热处理方法也就是淬火之后加上三次回火的方法[3]。
刀具和冷作磨具的制造常用W18Cr4V作为主要材料，W18Cr4V高速钢的铸态组织中含有很多共晶碳化物，并且这些共晶碳化物分布不均匀。锻压等工艺可以使共晶碳化物碎化，但碳化物不均匀分布的情况不会发生太大的变化。为了使碳化物分布更均匀，在生活生产中，需要对W18Cr4V高速钢进行一系列的热处理，比如退火处理，淬火处理以及回火处理等。这些热处理措施可以很大程度的提高W18Cr4V高速钢产品的使用年限。
W18Cr4V高速钢里面由于含有很多合金元素，淬透性一般都不错。一般中、小型工件加热后在空气中就可以淬透，因此，锻后必须缓慢冷却，采用的方法是砂冷或坑冷，对大型锻件最好采用炉冷，以防止开裂[4]。
W18Cr4V高速钢中的共晶碳化物颗粒大、数量多，碳化物分布的不均匀性高。因此过分降低其淬火温度是不适宜的，其淬火温度应不低于1180℃～1200℃。
近二十多年以来，随着现代材料技术的不断发展，为了找到对高速钢、模具钢、合金钢等材料进行淬火处理的最佳途径。国外于20世纪70年代初期开始研制高压气体淬火设备进行高压气体淬火技术的研究，在油淬火和压力低于105 Pa气体淬火取得一定经验的基础上，引进了压力大于105Pa的气体淬火技术。该技术很快就赢得了世界范围热处理界的关注和欢迎。目前国外用于高压气体淬火时的气体压力已高达106 Pa以上[58]．
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