模具钢专业供应商—昆山市龙拓金属制品有限公司04月16日讯：W6Mo5Cr4V2 钢是钨钼系通用型高速工具钢，本稿重点讲解耐磨W6Mo5Cr4V2高速工具钢是什么材料。

        (1) 材料的特性：W6Mo5Cr4V2 钢是钨钼系通用型高速工具钢。该钢的韧性、耐磨性、热塑性均优于W18Cr4V钢, 而硬度、热硬性、高温硬度又与 W18Cr4V 钢相当, 因此是代替 W18Cr4V钢的主要牌号。该钢在热加工和热处理过程中易发生氧化脱碳。
 

       因其碳化物分布均匀, 且颗粒细小, Mo可抑制沿晶界或亚晶界析出脆性相, 使该钢的强韧性优于 W18Cr4V。具有高强度、高抗压性、高耐磨性和高热稳定性、高热硬性及高温硬度, 韧性和热塑性优于 W18Cr4V。韧性中等, 可加工性较差, 淬火不变形性中等, 耐回火性好, 淬硬深度深。
 

       冷压毛坯软化处理工艺, 采用上限温度加热, 分段等温, 再附加等温回火过程, 与W18Cr4V钢相同。
 

        经1210 ~1230°C淬火并回火后, 硬度为63 ~66HRC, 抗弯强度 3500 ~4000MPa, 冲击吸收能量 0. 30 ~0.40J, 600°C 以下硬度为 47 ~48HRC。
 

         耐磨性、抗压性、热稳定性均随淬火温度的提高而增加, 在1170~1190°C加热淬火后, 抗弯强度存在一个峰值。
 

         表面脱碳层还明显地加剧 W6Mo5Cr4V2 钢淬裂和磨裂敏感倾向。
 

         (2) 供货状态：退火态硬度≤255 HBW, 其他加工状态硬度≤269HBw。

          (3) 化学成分：根据标准 YB/T 4146-2006, 该钢的化学成分 (质量分数): C0.55% ~0.65%、 Si≤0.40% 、Mn≤0.60% 、 Cr3.70% ~4.30% 、 W6.00% ~7.00% 、 Mo4.50% ~5.5o%、V1.70% ~1.10% .

          (4) 参考对应牌号：中国 GB 标准牌号W6Mo5Cr4V2、中国台湾 CNS 标准牌号 5KH9、德国 DIN 标准材料编号1. 3343、德国 DIN 标准牌号 S6-5-2、英国 BS 标准牌号 BM2、法国 AFNOR 标准牌号Z85WDCV、意大利UNI标准牌号 X32WMo0605KU、瑞典SS 标准牌号 2722、西班牙UNE 标准牌号 HS6-5-2、日本JIS 标准牌号 SKH9、美国SISI/SAE/ASTM标准牌号M2(正常碳)、美国 UNS 标准牌号 T11302、国际标准化组织 (ISO) 标准牌号HS6-5-2、韩国 KS 标准牌号 SKH9 、俄罗斯roCT标准牌号 P6M5、瑞典 SS 标准牌号 27220

          (5) 临界点温度 (近似值)：Ac1 =83. 5°C 、 Ac3 =885°C、 Ar3 =77U°C 、 Ar1=810°C 、Ms =177°C 。
 

          (6) 冷压毛坯软化处理规范：(380±10)°C×3 ~4h, (770±10)°c ×6~8h, 再降温 (750±10)°C ×2 ~3h, 缓冷到≤650°c, 出炉空冷.处理前硬度≤241HBW, 处理后硬度血一滴一滴217HBW

          (7) 软化退火规范：退火温度 840 ~860°C, 保温 2h, 再以 20 ~30°C/'h 的冷速冷却到 500 ~600°C, 然后炉冷或堆冷, 硬度≤285HBW

           (8) 普通退火规范：840 ~860°C ×2 ~3h, 以 20 ~30°C/h 的冷速冷却, 730°C ×5 ~6h 等温, 随炉冷却到500~600°C, 出炉空冷。
退火周期很长, 时间达 20 ~40h 或者 10 ~25h。

          (9) 快速退火规范：工件随炉升温到 600 ~ 650°C, 再以 20 ~40°C/h 的加热速度继续升温至 900 ~920°C, 保温0.1~0.3h,再以 40 ~60°C/h 的冷却速度炉冷至 780 ~800°C, 然后按 30 ~40°C /h 的冷却速度炉冷至600 ~650°C, 出炉空冷。

           快速退火工艺可代替常规退火工艺用于高速钢铸造毛坯、焊接毛坯和返修工具淬火前的退火, 显著缩短热处理周期, 减少能耗, 提高工具使用寿命20% ~30%'。

           (10) 等温退火规范：加热温度 840 ~860°C, 保温 2h, 再以 20 ~30°C/h 的冷速炉冷至 740 ~760°C, 保温2-4h, 再炉冷至500~600°c,出炉空冷, 硬度≤255HBW

           (11) 成批等温球化退火规范：850 ~870°c ×3 ~4h, 随炉冷却, 740 ~760°C ×4 ~5h, 硬度≤229HBW, 共晶碳化物等级≤3 级。
 

           (12) 循环退火规范：退火温度上限为 840°C, 退火温度下限为 680°C, 经三次循环退火。钢棒直径为20mm 时, 加热时间为 10min。
 

           循环退火可代替普通等温退火, 对模具毛坯进行预先热处理, 可缩短加热保温时间, 细化奥氏体晶粒, 改善组织, 提高钢的强度、韧性和高速钢焊接的强度, 有利于消除淬火过热. 防止晶粒异常长大和形成萘状组织, 有利于减少淬火变形和提高性能。
 

          (13) 普通淬火、回火规范：淬火温度1150~1180°C,油冷, 硬度360HRC; 回火温度560~580°C。

           (14) 模具淬火、回火规范：预热温度850°C, 保温时间24s/mm, 淬火温度分四种情况, 保温时间12~15s/mm.油冷, 回火温度560°C, 回火三次, 每次1h, 空冷。

                  1) 高强薄刃刀淬火温度 1200~1220°C, 淬火、回火后硬度≥62HRC。
                  2) 复杂刀具淬火温度 1230°C, 淬火、回火后硬度≥63HRC
                  3) 简单刀具淬火温度 1240°C, 淬火、回火后硬度≥64HRC。
                  4) 冷作模具淬火温度1150~1200°C,淬火、回火后硬度≥60HRCD
 

            (15) 低温淬火加回火规范：预热温度：第一次低温(560±10)°C，第二次中温300~850°C，转入高温浴盐中加热, 加热温度1180~1190°C, 加热时间按 10s/mm计算, 保温后入 (280±30)°C硝盐浴, 停留2~5min, 空冷到室温, 然后在 (560±10)°C连续回火三次, 每次1.5~2h。硬度62~64HRC。

            (16) 真空淬火规范：

                   1) 预热温度：第一次低温500~600°C，第二次中温800~850°C，真空度0.1Pa，淬火温度1100~1150°C,真空度1 ~10Pa, 油或N2气冷却, 回火温度200~300°C,硬度58~62HRC。
                  2) 预热温度:第一次低温500~550°C，第二次中温800~820°C，真空度 0.1Pa,淬火温度1150~1250°C,真空度1~10Pa, 油或N2气冷却, 回火温度540~600°C, 硬度62~66HRC。

             (17) 气体渗氮和气体氮碳共渗规范
                    1) 技术要求: 硬度>1000HV,渗层深度0.03~0.05mm,渗氮温度540°C,气体比例：氨气30%、载气 (RX气) 70%, 氨分解率, 30% ~40%, 保温时间 3h.用于冷挤模、冲裁模。
                     2) 技术要求: 硬度>1000HV, 渗层深度0.05~0.07mn, 渗氮温度540°C,气体比例: 氨气40%、载气体 (RX气) 50%, 氨分解率 30% ~40%, 保温时间 5h。用于拉深模、弯曲模。

             (18) 气体氮碳共渗+去氢处理
                  1) 在RJJ-35-9T井式电炉中进行模其氨碳共渗: 560°C ×4.5 ~5.0h, NH30.45 -0.6m3/h, 甲醇60~70滴/min, 出炉油冷.
                  2) 去氢处理: 250~300°c ×2h。氨碳共渗层深度≥0.08mm, 表面硬度 950HV0.1,心部硬度 60~62HRCc

              (19) 滚丝模推荐热处理工艺：840~860°C预热, 保温时间按40s/mm计算, 1150~1160°C加热, 加热时间按20s/mm计算; 先于580~620°C分级 (按20s/mm计算), 再入260~280°C硝盐中等温2.5h,580~585°C ×1h+550°C ×1h ×2 次回火, 硬度61~62HRC

             (20) 低温淬火+高温回火：850~860°C预热, 保温时间按30~40s/mm计算, 盐浴炉加热, 淬火温度 1160~1170°C, 保温时间按 6 ~ 10s/mm计算,盐浴冷却至 580 ~620°C, 保温时间 2h。580~590°C ×1h, 550°C ×1h×2次回火,处理后硬度为62~62.5HRC

            (21) 氧氮共渗法
                  1) 直接滴氨水法。工业用氨水中含 NH325% ~28% (质量分数)相当于炉气中 NH3: H20 =25:75(体积比)。每小时换气三次。加氨水 154 滴/min (100 滴 =7mL), 540 ~550°C ×2h 停炉后扩散1h。排气180滴/min。打开炉门冷至 200°C 以下浸油, 炉压196~980Pa。其热处理工艺如图 18 所示。

                   2)滴氨水通氨气法：按NH3：H20=50:50 (体枳比) 的比例, 在100mL 氨水中补充 NH345g, 若换气次数为 5 次/h, 需滴氨水640mL, 相对于 152 滴/min, 通入氨气 380L/h, 排气期遇NH3600L/h, 排气0.5h。滴氨水通氨气氧氮共渗工艺如图19 所示。

                  3) 通氨气+蒸镭水：RJJ-35-9T 井式炉, 540 ~550°C, 排气期: NH3110L/h, 蒸馏水 90 ~110 滴/min, 30~40min; 共渗期: NH3100 ~110L/h, 蒸馏水 90 ~100 滴/min, 80 ~100min; 炉温降至500°C(约 30 -40min) NH350 ~70L/h, 蒸馏水 50 ~60滴/min, 784 -980Pa(扩散期 294 ~392Pa) 。

                 4) 氨气+氧气 (或空气) +氮气：550°C ×1~2h, ω(N2)80% +ω(NH3)20% +ω(02)5%, 油冷; 或ω(N2)80% +ω(NH3)20% +ω(空气)25%,油冷。

           (22) 典型应用举例
1) 制作钢件冷挤压凸模时, 硬度选用 62 ~64HRC。
2) 制作挤压温度>400℃的温挤压摸中的凸、凹模时, 硬度分别选用60~62HRC和62~64HRC。
3) 用于制作不锈钢拉深模的凸模, 要求硬度选用 62 ~64HRC。
4) 用于制作整体式 M12 螺栓冷模具,使用淬火硬度为59~61HRC, 使用寿命为1000~1500件。
5) 用于制作预应力镶套式M12螺栓冷模具,推荐淬火硬度为59~61HRC,使用寿命为5万~7万件。
6) 采用Cr6WV、 Cr12MoV、 Cr12 等钢制作的冲头, 硬度为61~66HRC, 其使用寿命仅数十件, 就呈现镦粗以后的断裂失效。当改用W18Cr4V 高速钢制作冲头以后, 其
便用寿命高于3000次.在采用该钢制作冲头, 并辅以模具结构的改进措施以后, 在大批量生产过程中, 其平均使用寿命可达到 7000 次。
7) 用于制作冷挤压模具等。
8) 用于制作高精度、高效率、高使用寿命的模具。
9) 用于制作各种类型一般工具，以及大型刀具，由于该钢的热塑性好，可用于热塑成型的钻头和要求韧性好的刃具。又由于其强度高、耐磨性好, 所以还可用于制作高载荷条件下使用的耐磨损的零件, 如冷挤压模具等. 但应降低淬火温度以满足强度和韧性的配合。
10) 可用于制作要求强度高和耐磨性好的塑料模。
11) W6Mo5Cr4V2 钢滚丝模改进工艺为: 860~330℃预热, 1205~1210℃加热, 加热时间比通常情况延长 50%; 由 600 ~ 620°C 空冷到300°C淬入260 ~280℃硝盐中等温2.5h, 580°C ×1h+590°C ×1h+560℃×1h 三次回火。
M14 以上的大模数滚丝模具最佳硬度为 63HRC, M12 以下的小模数滚丝模具最佳
硬度为 62HRC。这样处理的滚丝模未产生削裂纹, 使用寿命提高3~4倍
12) 采用 M4 ~ M8 滚丝模推荐热处理工艺, 使用寿命由原来 Cr12MoV 钢的 1. 5 万~2.0 万件提高到 3. 3 万 ~4. 2 万件。
13) 低温淬火 +高温回火用于 12000kW 发电机磁轭方推刀的热处理，该模具截面尺寸 (45mm× 70mm) ~ (45mm × 70mm), 长度 320 ~ 600mm, 切削部分硬度 60 -64HRC, 导向部分长度为80~100mm, 硬度40~45HRC。淬火过程中, 预热时导向部分朝上, 将整个工件浸入盐浴中, 淬火加热时, 导向部分出盐浴。

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