# W6Mo6Cr4V2钼钨系高速钢硬度的影响因素
## 一、化学成分方面
1. **碳含量**
- 碳是影响W6Mo6Cr4V2高速钢硬度的关键因素之一。在这种高速钢中,碳含量处于0.80% -0.90%的范围。碳与其他合金元素形成碳化物,如WC(碳化钨)、MoC(碳化钼)、VC(碳化钒)等。这些碳化物硬度极高,弥散分布在钢的基体中。当碳含量增加时,形成的碳化物数量增多,钢的硬度会相应提高。例如,如果碳含量接近0.90%,相比于碳含量为0.80%的情况,在相同的热处理条件下,会有更多的碳化物形成,从而使钢的硬度更高。碳含量过高会导致碳化物粗大且分布不均匀,反而可能降低钢的韧性,并且在加工过程中增加难度。
2. **合金元素含量**
- **钨和钼**
- 钨含量为5.50% - 6.75%,钼含量为4.50% -5.50%。钨和钼形成的碳化物对硬度有重要影响。它们的碳化物在钢中起到强化相的作用,提高钢的硬度和红硬性。在高温下,这些碳化物能够阻碍位错运动,从而维持钢的硬度。如果钨和钼的含量不足,钢在高温下的硬度保持能力会下降,例如在高速切削时,随着切削温度升高,刃口硬度会快速降低。
- **钒**
- 钒含量在1.75% -2.20%之间。钒形成的VC碳化物硬度非常高,且细小、弥散分布在钢中。这种细小弥散的碳化物能够有效地提高钢的硬度。当钒含量增加时,更多的VC碳化物形成,钢的硬度会提高。但如果钒含量过高,可能会导致碳化物过于密集,影响钢的韧性,在加工过程中也会增加难度。
- **铬**
- 铬含量在3.80% -4.40%之间。铬主要影响钢的淬透性,间接影响硬度。足够的铬含量可以保证钢在淬火时能够获得足够的硬化层深度,从而提高钢的整体硬度。如果铬含量过低,钢的淬透性不足,可能导致表面和心部硬度不均匀,影响钢的使用性能。
## 二、热处理工艺方面
1. **淬火工艺**
- **淬火温度**
- 对于W6Mo6Cr4V2高速钢,合适的淬火温度在1210 -1230°C。淬火温度直接影响合金元素在奥氏体中的溶解程度。如果淬火温度过低,合金元素不能充分溶解到奥氏体中,在淬火后形成的马氏体中合金元素含量不足,导致钢的硬度不够。例如,当淬火温度低于1210°C时,钨、钼、钒等合金元素不能完全溶解,钢的硬度会明显低于在合适淬火温度下处理后的硬度。如果淬火温度过高,会引起奥氏体晶粒粗大,硬度可能在短期内较高,但会降低钢的韧性,并且在后续的使用过程中,由于组织不稳定,硬度也会受到影响。
- **淬火介质**
-淬火介质的冷却速度对硬度有影响。传统的淬火介质如油冷,其冷却速度适中。如果采用冷却速度更快的淬火介质,如盐水淬火(在W6Mo6Cr4V2高速钢中较少采用,因为容易产生淬火裂纹),可以获得更高的硬度,但也会带来更大的淬火应力,增加产生淬火裂纹的风险。而采用分级淬火或等温淬火等特殊淬火方式,可以减少淬火应力,但如果控制不当,也可能影响硬度的提高。例如,在分级淬火过程中,如果在高温盐浴中的停留时间过长,会使冷却速度过慢,导致硬度不足。
2. **回火工艺**
- **回火温度和次数**
- 一般需要进行3 - 4次回火,回火温度在550 -570°C。回火过程中,碳化物会析出和聚集。如果回火温度过低,碳化物析出不充分,钢的硬度可能会偏高,但韧性较差,并且组织不稳定。如果回火温度过高,碳化物析出过多且聚集长大,会导致钢的硬度降低。多次回火可以使碳化物分布更加均匀,稳定组织,提高钢的硬度和韧性。例如,只进行1- 2次回火时,与进行3 - 4次回火相比,钢的硬度可能在使用过程中不稳定,并且整体硬度值也可能略低。