W18Cr4V钢热处理工艺研究

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W18Cr4V挤压杆热处理工艺的设计

目录1绪论---------------------11引言----------------------------------21 热处理工艺课程设计的目的 --------------------32 零件的技术要求及选材 ------------------------4 2.1技术要求 -------------------------------4 2.2材料的选择 -----------------------------52.3化学成分及合金元素的作用 ---------------63 热处理工艺课程设计的内容及步骤 -------------8 3.1相变点的确定 ---------------------------8 3.2热处理工艺 -----------------------------8 3.2.1工艺流程 -------------------93.2.2热处理工艺参数的制定 -------------113.2.3所选热处理工艺的目的 -------------14 3.2.4热处理工艺卡片填写 ---------------173.2.5操作过程中的注意事项 -------------18 3.3热处理设备的选择 -----------------------19 3.4夹具的设计或选用以及零件的摆布 ---------223.5组织特点和性能的分析 -------------------234 收获和体会 ---------------------------------285 参考文献 -----------------------------------326 附表1 热处理工艺卡 -------------------------34 1 热处理工艺课程设计的目的热处理工艺课程设计是高等学校金属材料工程专业一次专业课设计练习，是热处理原理与工艺课程的最后一个教学环节。

对W18Cr4V钢的特殊淬火工艺的研究

对W18Cr4V钢的特殊淬火工艺的研究W18Cr4V钢是W系高速工具钢，高速钢的淬火工艺比较特殊：即经过两次预热、高温淬火，然后再进行三次高温回火。

生产中必须严格控制淬火加热及回火温度，淬火、回火保温时间，淬火、回火冷却方法。

如果控制不当，易产生过热、过烧。

萘状断口、硬度不足及变形开裂等缺陷。

油韧性处理可提高该钢的塑性。

第一次预热可烘干工件上的水分。

第二次预热，使索氏体向奥氏体的转变可在较低温度内发生。

高速钢中含有大量难的合金碳化物，淬火加热时，温度必须足够高，才可使合金碳化物溶解到奥氏体中，淬火之后马氏体中的合金元素含量才足够高，钢才会具有高的红硬性。

对高速钢红硬性影响最大的合金元素是W、Mo、及V，只有在1000℃以上时，其溶解量才急剧增加。

当温度≥1300℃时，各元素溶解量虽然还有增加，但奥氏体晶粒则急剧长大，甚至在晶界发生熔化现象，致使钢的强度、韧性下降。

对高速钢来说，合适的晶粒度为9.5～10.5级。

W18Cr4V钢具有高强度、高抗压性、高热稳定性、高硬度及高温硬度，该钢的红硬性很好，耐磨性较好，回火稳定性好，淬硬深度大，其承载能力居各种模具钢之首。

但韧性较差，切削加工性较差，导热性较差，淬火不变形性中等，该钢成本高、制造工艺不佳，热处理工艺复杂，淬火、回火以后的零件变形难以控制。

但在使用中发现该钢脆性较大，易于产生崩刃现象，其主要原因是碳化物不均匀性较大。

高速钢锻造以后必须经过球化退火，有利于切削加工。

返修工件在第二次淬火前也要进行球化退火。

否则，第二次淬火加热时，晶粒将过分长大而使工件变脆。

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。

高速钢在淬火时要进行两次预热，原因在于高速钢中含有大量合金元素，导热性较差，以免引起工件变形或开裂，特别是对大型复杂工件则更为突出。

通过先预热，可缩短在高温处理停留的时间，这样可减少氧化脱碳及过热的危险性。

淬火温度对该钢的性能影响较大，淬火温度上长升，则耐磨性、抗压性、热稳定性提高，钢的韧性随温度的下降而增高。

W18Cr4V热处理工艺

W18Cr4V热处理工艺W18Cr4V高速钢被广泛应用于刀具、模具、冲模、金属切削工具等领域，因其高硬度、高耐磨、高韧性和高耐热性。

为了发挥W18Cr4V高速钢的最大性能，需要采用适当的热处理工艺。

本文将介绍W18Cr4V高速钢的热处理工艺。

1. 退火在退火处理前，W18Cr4V高速钢应先去暴，去掉表面氧化层和碳化物层。

退火温度一般在800℃至900℃之间，保温时间为1至2小时，然后采用炉冷或空冷方式冷却。

此时的钢材结构为球状奥氏体和少量回火组织。

退火处理可以消除钢材加工硬化和初始应力，使其具有较好的韧性和可加工性。

同时，球状组织也有利于提高钢材的强度和延展性。

2. 空冷淬火在无法进行淬火的低温或特殊情况下，可以采用空冷淬火方式来获得较高的硬度和耐磨性。

在750℃至800℃左右加热，保温1至2小时，然后空气冷却。

空冷淬火后的组织为混合贝氏体和少量残余奥氏体，硬度可达到63-64 HRC。

3. 常规淬火4. 回火常规淬火后的钢材硬度太高，易出现脆性断裂现象，需要进行回火处理来降低硬度，提高韧性。

回火温度一般在520℃至560℃之间，保温时间为1至2小时，然后自然冷却。

回火温度越高，韧性越好，而硬度和耐磨性逐渐降低。

典型的回火温度为540℃左右，此时硬度约63-64 HRC。

总之，W18Cr4V高速钢的热处理工艺需要根据具体材料、用途和要求来选择合适的工艺，以达到最佳的性能。

同时，注意热处理过程中要控制好温度和时间，避免产生裂纹、变形和机械性能下降等不良现象。

W18Cr4V钢制三面刃铣刀的分级淬火工艺

W18Cr4V钢制三面刃铣刀的分级淬火工艺三面刃铣刀是机械行业广泛使用的普通刀具，要求具有高的硬度和热硬性，由于刀体大、形状较复杂，淬火时易开裂。

而采用多次预热和多次分级淬火，并及时回火，能减少刀具开裂倾向。

其热处理工艺简介如下：（1）预热预热主要是为了消除应力，以减少变形和开裂，缩短高温加热时间。

第一次预热在井式炉中进行，预热时间按1.5～2.0min/mm计算；第二次预热在中温盐浴炉中进行，预热时间为高温加热2倍，预热温度为840～860℃。

（2）加热加热在高温盐浴炉中进行，加热温度为1270～1280℃，淬火高温加热应使碳化物溶解适当，使奥氏体中有足够的碳含量与合金元素含量，以保证高的热硬性。

同时，还应留有一定数量的未溶碳化物。

这样一方面增加刀具的耐磨性，另一方面阻止晶粒长大，防止过热。

由于三面刃铣刀截面变化大，有尖角，有键槽，且原材料存在着严重的碳化物偏析，所以加热温度不宜太高，一般取中上限温度较好。

淬火温度根据同炉号同规格试样的晶粒度确定，加热时间按10～15s/mm计算。

（3）冷却三面刃铣刀高温加热后不宜用油冷，大部分生产单位用一次分级淬火工艺，即480～560℃×10～15s/mm中性盐浴分级冷却后空冷。

而有些生产单位采用两次分级冷却法，即在上述第一次分级冷却后，马上转入250～280℃空气炉中进行第二次分级冷却，分级冷却时间约为第一次分级冷却时间的1.5～2倍，出炉后空冷。

空冷至约70℃（即不带手套能短时间抓住工件），及时回火。

第二次分级冷却能进一步减少热应力和组织应力，减少变形和开裂倾向，特别适用于形状复杂、材质差的大型刀具。

W18Cr4V钢三面刃铣刀的晶粒度控制在9.5～10级较好。

（4）回火从马氏体内析出弥散的碳化物，提高了马氏体硬度，残留奥氏体在回火过程中转变成马氏体，同时析出碳化物，使得回火后硬度比淬火后硬度提高2～4HRC；通过550～560℃×1h×3次硝盐浴回火，应力得以消除，综合力学性能提高，尺寸趋于稳定。

高速钢热处理工艺参数的相关设计

高速钢热处理工艺参数的相关设计引言：高速钢组织中含有大量高硬度的碳化物，同时具有高强度以及高耐磨性，但是由于受到热处理工艺的限制，从而使高速钢的应用仅仅限于在刀具制造业中，采用高速钢制造的冷冲模，其工作寿命比较长，并且精度相对较高。

本文就对高速钢热处理工艺中的相关参数设计进行设计，并研究其性能。

高速钢的耐磨性以及硬度与残余奥式体含量有着密切关系，已经有相关研究表明，残余奥式体含量的高低直接影响高速钢的性能。

一般情况下，高速钢的常用材料为w18cr4v，所以，研究高速钢的热处理工艺，实际就是研究材料w18cr4v的热处理工艺参数，对其参数进行相关优化，能够降低加工成本，提高经济效益，对模具产品的制作过程有着重要意义。

一、高速钢介绍高速钢（high speed steels）也称之为锋钢，是一种具有高硬度、高耐热性以及高耐磨性的工具钢。

最先是由美国的f.w泰勒以及m.怀特在1898年制造出来的，工艺性能、强度以及韧性配合较好。

所以，通常被用来制造比较复杂的耐冲击的金属刀具、薄刃以及冷挤压模具等。

主要的优点就是能够避免熔炼生产导致的碳化物偏析，从而引起的机械性能的降低以及热处理变形等。

高速钢的热处理工艺比较复杂，需要经过退火、淬火、回火等一系列过程，因此，在进行高速钢的热处理工艺时应设计合理的参数以及工艺方案。

二、高速钢的热处理工艺参数设计不同的淬火以及回火温度都会影响高速钢的硬度以及耐磨性，因此，为了能够提高速钢的耐磨性以及硬度，必须对热处理工艺参数进行准确设计。

（一）热处理工艺对材料w18cr4v进行热处理时，工艺流程为：采用1250℃-1350℃进行淬火，采用560℃-580℃进行回火，需要三到四次。

材料w18cr4v 中的主要化学成为c、mo、w、cr以及mn 等，采用铁磁性对残余奥式体进行含量的测定，热处理主要是采用高温箱式电阻以及热炉，将温度控制在100℃-1100℃，控温范围±5℃；加热淬火温度的处理通常设置为1100℃，1150℃，1250℃；最后进行回火处理。

W18Cr4V钢热处理工艺研究(机械工程材料论文)

W18Cr4V钢热处理工艺研究【论文摘要】W18Cr4V高速工具钢俗称高速钢或锋钢,合金元素总量超过10%Me。

通过研究发现，其热处理范围较宽淬火不易过热，热处理过程不易氧化脱碳，磨削加工性能较好。

具有良好的红硬性,在切削零件刃部温度高达600℃时,硬度仍不会明显降低。

对W18Cr4V钢进行热处理，能够优化其各方面的性能，使其适用于制作一般的高速切削刃具（如车，平刨刀，拉刀，丝锥等）。

【论文关键词】W18Cr4v；高速钢；热处理；退火；回火；淬火。

【W18Cr4V钢的性能及用途】W18Cr4V高速工具钢俗称高速钢或锋钢,合金元素总量超过10%Me。

具有良好的红硬性,在切削零件刃部温度高达600℃时,硬度仍不会明显降低。

因此,高速钢刃具能以比低合金工具钢高得多的切削速度加工车刀、铣刀、高速钻头等工具零件。

以绩效而言，W18Cr4V是全方位钢种，在热硬性要求不最重要的情况下可被用于切削方面。

W18Cr4V也适用于冷间的应用，举例来说在工具用来作冲孔、成形、冲压、及其它。

W18Cr4V钢中的合金元素高速钢W18Cr4V中的主要合金元素有钨、铬、钒等,而碳平均质量分数一般为(0.70%～1.50%)C。

高碳含量是保证与钨、钼等合金元素形成大量的合金碳化物,阻碍奥氏体晶粒长大,提高回火稳定性;另外在加热时使奥氏体含一定量的碳,淬火得到的马氏体有较高的硬度和耐磨性。

钨是使高速钢具有较高红硬性的主要元素,钨在钢中主要以Fe4W2C形式存在,加热时部分溶人奥氏体中,淬火时存在于马氏体中,使钢的回火稳定性得以提高。

560℃回火时,钨会以弥散的特殊碳化物形式出现,形成了“二次硬化”现象。

加热时部分未溶的Fe4W2C则会阻碍奥氏体晶粒长大,降低过热敏感性和提高耐磨性。

合金元素钼的作用与钨相似,一份钼可代替两份钨,而且钼还能提高韧性和消除第二类回火脆性。

但是含钼较高的高速钢脱碳和过热敏感性较大。

铬在高速钢中的主要作用是提高淬透性、硬度和耐磨性。

高速钢W18Cr4V的锻造及热处理

拔长．长时送进量要控制在锻件高度的０６— ．，拔．０８倍送进量过小锻不透，过大则会产生 “ 十字 ” 裂纹．镦粗时要避免单面变形或发生歪斜，长时翻转毛坯要均匀，圆时要先倒角，要在同一地方多次拔拔不
铬对高速钢性能的主要影响是增加钢的淬透性并改善耐磨性和提高硬度．钒与碳的结合力比钨或钼大，化物很稳定，火加热时高温下才可溶解，显著阻碍奥氏体晶粒碳淬能
长大．并且碳化钒的硬度高，颗粒细小、均匀，提高钢的硬度、对耐磨性和韧性有很大影响，回火时钒也引起二次硬化现象．
１２组织结构特点．
Ｗ１Ｃ４８ｒＶ钢的铸态组织中有大量的莱氏体，氏体中有粗大、均匀分布的鱼骨状碳化物，些碳莱不这化物的存在导致高速钢在使用中容易崩刃和磨损．而这些粗大的碳化物不能用热处理的方法消除，能只
高速钢Ｗｌ４ｒＶ的锻造及热处理８Ｃ
朱春华肖溪刘春东
河北建筑工程学院
摘
要
对Ｗ１Ｃ４８ｒＶ钢的性能特点进行了分析。阐述了Ｗ１Ｃ４８ｒＶ钢的锻造及热处理工艺的
合理制定．
关键词Ｗ１Ｃ４８ｒＶ钢；锻造；热处理中图号Ｔ１Ｈ４
高速钢Ｗ１Ｃ４８ｒＶ是一种高合金工具钢，中含有钨、、、等合金元素，总量超过１％．点钢钼铬钒其０特

W18Cr4V钢的退火工艺研究

刀、铣刀、拉刀、绞刀、插齿刀、钻头、丝锥等工业
刀具。
碳量愈高，差别愈大，普通退火工艺为８６０ ℃～８８０ ℃ 加热保温，然后以每小时１５ ℃～２Ｏ ℃的冷却速度冷到
５００ ℃ 出炉，仅冷却就需ｌＯｄ＇时左右，而如果采用等温退火，可大大缩短退火时间。因此为保证质量和缩短退
ｌ１４０ ℃～１１８０ ℃，终锻温度在９００ ℃左右，终锻温度太
火时间对高速钢锻后采用等温球化退火工艺，退火温度
不能超过Ａｃｌ过高（ＷＩ８Ｃｒ４Ｖ钢Ａｃ１：８２０ ℃～８４Ｏ ℃），
低会引起锻件开裂，太高会造成晶粒不正常长大，出现
２０１４年第３４期
（总第３１３期）
中阊高新技术企．业
ＩＥｆｒ６ｒｃＥ¨ ｔＩ；ｃｓ
ＮＯ．３４．２０１４
（ＣｕｍｕｌａｔｉｖｅｔｙＮＯ．３１３）
Ｗ１８Ｃｒ４Ｖ钢的退火工艺研究
萘状断口。Ｗｌ８Ｃｒ４Ｖ钢属于高合金钢，导热性差，应分段加热，低温时加热速度慢一些，高温时则快速加热，同时要控制好装炉量，并适当地翻转，使工件受热内外
否则大量合金元素将溶入奥氏体中，使其在冷却时稳定
抛光机型号为Ｐ一２５ａ电阻炉的规格为ＳＸ２－２．５－１２。

高速钢W18Cr4V的热处理

W18Cr4V高速钢处理研究（南湖机自三班蒋嵩 24111900279）高速钢W18Cr4V是一种高合金工具钢,钢中含有钨、钼、铬、钒等合金元素,其总量超过10%.特点是红硬性和耐磨性高,淬透性好,并且具有一定的韧性,因而在实际生产中常用来制造刃具和冷作模具.我们在产品使用中发现,决定其使用寿命的主要因素是锻造和热处理工艺的合理制定.1W18Cr4V钢的性能特点1.1化学成分特点表1W18Cr4V钢的的化学成分(质量分数)(%)C W Cr V Mo Si0.70~0.8017.50~19.003.80~4.401.00~1.40≤0.30≤0.40W18Cr4V钢的化学成分见表1.在钢中,碳的质量分数为0.70%~0.80%,它一方面要保证能与钨、铬、钒形成足够数量的合金碳化物,又要有一定的碳量溶于奥氏体中,使淬火后获得碳含量过饱和的马氏体,以保证高硬度和高耐磨性,以及良好的热硬性.钨是使高速钢具有热硬性的主要元素●W18Cr4V高速钢特性及适用範圍：是使用最廣泛的鎢系通用型高速鋼，硬度、紅硬性及高溫硬度較高，易于磨削加工。

适用作工作溫度在600℃以下仍能保持切削性能的刀具，如車、刨、銑、鉸、拉刀、鑽頭、各種齒輪刀具及絲錐、闆牙等，适于加工軟的或中等硬度(300～320HB以下) 的材料。

及制作高溫耐磨機械零●W18Cr4V高速钢化學成份：碳C ：0.70～0.80(答應偏差:±0.01)矽Si：0.20～0.40(答應偏差:±0.05)錳Mn：0.10～0.40(答應偏差: 0.04)硫S ：≤0.030磷P ：≤0.030鉻Cr：3.80～4.40(答應偏差:±0.05)鎳Ni：答應殘餘含量≤0.30銅Cu：答應殘餘含量≤0.25釩V ：1.00～1.40(答應偏差:±0.05)钼Mo：≤0.30(答應偏差:尺寸≤6,±0.05;尺寸＞6,±0.10)鎢W ：17.50～19.00(答應偏差:尺寸≤10,±0.10;＞10,±0.20)●W18Cr4V高速钢力學性能：硬度：交貨硬度:(其他加工方法)≤269HB; (退火)≤255HB。

W18Cr4V热处理工艺

W18Cr4V热处理工艺W18Cr4V钢为W系高速钢，是在T8A钢的基础上主要加入W、Cr、V元素形成的，W18Cr4V钢常用来制造高速切削，也可以用来制造冷作模具。

⒈W18Cr4V钢的特性⑴、由于W18Cr4V钢中加入大量W、Cr、V元素，使Fe-C相图中的ES线上升并左移，所以钢中出现大量的共晶莱氏体碳化物，其组织形态有布直接影响钢的性能及使用。

故W18Cr4V钢需经反复锻造加工，使其组织中出现的铸态鱼骨状共晶碳化物碎裂成细小的碳化物颗粒，并呈弥散分布，才能使用。

⑵、W18Cr4V钢中加入Cr元素，主要是提高钢的淬透性，固溶于基体强化基体组织，并改善钢的回火稳定性；同时形成Cr的碳化物作为钢中的强化相。

⑶、W18Cr4V钢中加入W、V元素主要是形成碳化物，作为钢中的强化相，提高钢的强度、硬芳与耐磨性；同时细化晶粒，改善钢的韧性。

尤其是V元素细化晶粒作用较强。

⑷、W18Cr4V 钢在奥氏体化时，W、V元素可随时其碳化物少量地固溶于奥氏体中，进一步提高钢的淬透性，同时冷却后存在于基体组织中，强化基体组织和提高钢的回火稳定性。

⑸、W18Cr4V钢中加入大量的C、W、Cr、V元素，会使MS线（马氏体相变开始点）下移，淬火后组织中存在大量的残余奥氏体，在经回火冷却时会转变成马氏体，即出现二次淬火现象。

而淬火组织中的马氏体因溶有大量的W、Cr、V元素，使其保持相当稳定。

在270℃回火时才有碳化物ε相析出，至400℃，碳化物ε转变为Fe3C相并进行聚集，此时马氏体硬度下降。

回火温度升至400℃以上，开始生成特殊碳化物，400℃至500℃，主要析出铬的碳化物。

500℃至600℃，部分Fe3C重新溶解而自回火马氏体中开始析出弥散度很高的碳化物W2C和VC，使硬度回升，即出现二次硬化现象。

由于回火马氏体中溶有大量的W、Cr、V元素，使回火马氏体保持较高的硬度，而析出的碳化物聚集的速度较缓慢，因而会产生显著的红硬性。

W18Cr4V热处理4

高速钢淬火后的基体组织中除了马氏体之外，还有相当多的残余奥氏体。

残余奥氏体的数量与Ms点有关。

钢中的碳含量愈高，淬火温度愈高，则使残余奥氏体量愈多。

在淬火时中断冷却，也会使残余奥氏体量增加，并且中断冷却的温度愈高，则残余奥氏体量也愈多。

3.5.5回火组织高速钢淬火之后需及时回火，其目的一是消除淬火应以，避免产生裂纹；二是使钢在回火后产生二次硬化，即经过回火钢的硬度非但不降低，反而能提高，同时强韧性也会提高，这是高速钢的一个重要特征。

下左图为高速钢在淬火之后的回火过程中，硬度与组织变化的示意图；右图为回火二次硬化曲线：W18Cr4V的回火过程可分为四个阶段。

第一阶段，淬火马氏体分解，钢的硬度下降。

1）从室温至270℃左右，过饱和的正方马氏体变成立方马氏体，碳被排出，形成了一种非常细小分散的过渡相ε碳化物。

2）在300～400℃之间，随着回火温度的升高，M3C型渗碳体产生，ε相消失，硬度降至最低。

第二阶段，发生在400～565℃之间，硬度回升，直到出现二次硬化峰。

在此期间析出的M3C碳化物重新回溶入基体之中。

马氏体分解析出非常细小、弥散的合金碳化物M2C和MC，它们与基体保持共格关系，使钢产生二次硬化并达到峰值。

第三阶段，发生在500～650℃之间，与上阶段后端重叠，回火硬度达到峰值后下降。

实际生产使用的温度正是峰值相应的温度或稍高一点的温度。

在这一阶段，钢的组织发生了两个最重要的转变。

①马氏体分解，析出了细小、弥散的与基体共格的M2C和MC碳化物，使钢产生二次硬化。

②残余奥氏体分解，这也是高速钢在淬火后回火时的重要组织变化，有以下4个特征：1）残余奥氏体分解发生在回火温度500℃以上时，在500℃以下基本不发生转变。

2）分解转变主要发生在回火保温之后的冷却过程中，延长保温时间对这一转变的作用不大。

重复多次回火是必要的，但第一次回火残余奥氏体转变量最大。

3）残余奥氏体分解产生的马氏体可视同为淬火马氏体，还需再回火使其分解。

w18cr4v热处理工艺

w18cr4v热处理工艺W18Cr4V热处理工艺W18Cr4V是一种高速钢，具有优异的耐磨性、耐热性和耐腐蚀性，广泛应用于切削工具、模具和轴承等领域。

然而，由于其高硬度和脆性，加工难度较大，需要进行热处理来提高其机械性能和加工性能。

本文将介绍W18Cr4V的热处理工艺。

1. 热处理工艺流程W18Cr4V的热处理工艺流程包括退火、正火和淬火三个步骤。

具体流程如下：（1）退火将W18Cr4V加热至800℃左右，保温1小时，然后缓慢冷却至室温。

退火的目的是消除材料内部的应力和组织缺陷，提高材料的韧性和可加工性。

（2）正火将退火后的W18Cr4V加热至950℃左右，保温1小时，然后冷却至800℃左右，保温1小时，最后冷却至室温。

正火的目的是使材料的晶粒细化，提高材料的硬度和强度。

（3）淬火将正火后的W18Cr4V加热至1050℃左右，保温1小时，然后迅速冷却至室温。

淬火的目的是使材料的组织变为马氏体，提高材料的硬度和耐磨性。

2. 热处理工艺参数W18Cr4V的热处理工艺参数包括加热温度、保温时间和冷却方式等。

具体参数如下：（1）加热温度退火温度为800℃左右，正火温度为950℃左右，淬火温度为1050℃左右。

加热温度的选择应根据材料的化学成分、尺寸和要求的性能来确定。

（2）保温时间退火保温时间为1小时，正火保温时间为1小时，淬火保温时间为1小时。

保温时间的选择应根据材料的尺寸和加热温度来确定。

（3）冷却方式退火和正火采用自然冷却，淬火采用水淬或油淬。

冷却方式的选择应根据材料的尺寸和要求的性能来确定。

3. 热处理后的性能经过上述热处理工艺后，W18Cr4V的性能得到了显著提高。

具体表现在以下几个方面：（1）硬度经过淬火处理后，W18Cr4V的硬度可达到63-65HRC，比未经处理的硬度提高了近20%。

（2）韧性经过退火处理后，W18Cr4V的韧性得到了提高，不易断裂。

（3）耐磨性经过淬火处理后，W18Cr4V的耐磨性得到了提高，可用于制造高速切削工具和模具。

w18cr4v高速铣刀性能与热处理工艺分析》论文设计

w18cr4v高速铣刀性能与热处理工艺分析》摘要：金属材料的热处理工艺设计及实验操作是一种重要的教学环节，通过金属材料热处理工艺的金相组织分析、性能检测等实验，可以培养学生掌握热处理实验方法、原理及相关设备，应用热处理的基本原理和一般规律对实验结果进行分析讨论，有助于学生解决问题、分析问题的能力。

本课程设计是在《材料科学基础》﹑《金属热处理工艺学》﹑《失效分析》﹑《金属力学性能》等课程学习的基础上开设的，是理论与实践相结合的重要教学环节。

通过该课程设计，可使学生在综合运用所学专业基础理论和专业知识能力方面得到训练，学会独立分析问题和解决问题的方法，提高工程意识和工程设计能力。

热处理工艺是整个金属材料工程的一个重要环节，它与工件设计及其它加工工艺之间存在密切关系。

如何实现工件设计时提出的几何形状和加工精度，满足设计时所要求的多种性能指标，热处理工艺制定的合理与否，有着至关重要的作用。

现代工业的飞速发展对机械零部件﹑工模具等提出的要求愈来愈高。

热处理不仅对锻造机械加工的顺利进行和保证加工效果起着重要作用，而且在改善或消除加工后缺陷，提高工件的使用寿命等方面起着重要作用。

为获得理想的组织与性能，保证零件在生产过程中的质量稳定性和使用寿命，就必须从工件的特点﹑要求和技术条件，认真分析产品在使用过程中的受力状况和可能失效形式，正确选择材料；再根据生产规模﹑现场条件﹑热处理设备提出几种可行的热处理方案，最后根据其经济性﹑方便性﹑质量稳定性和便于管理﹑降低成本等因素，确定出一种最佳方案。

关键词：铣刀；热处理工艺；金属材料Analysis of Performance and Heat Treatment Technology of W18cr4v High Speed Milling CutterAbstract: Heat treatment process design and experimental operation of metal materials are an important teaching link. Through the experiments of metallographic structure analysis and performance testing of heat treatment process of metal materials, students can be trained to master the experimental methods, principles and related equipment of heat treatment. The basic principles and general rules of heat treatment are applied to analyze and discuss the experimental results, which will help students solve the problem. Ability to solve and analyze problems. This course is designed on the basis of the study of the course Fundamentals of Material Science, Metal Heat Treatment Technology, Failure Analysis and Metal Mechanical Properties. It is an important teaching link that combines theory with practice. Through thecourse design, students can be trained in the comprehensive application of the basic theory and professional knowledge, learn to analyze and solve problems independently, and improve engineering awareness and engineering design ability. A kind ofHeat treatment process is an important part of the whole metal material engineering. It is closely related to workpiece design and other processing processes. How to achieve the geometric shape and processing accuracy of workpiece design, meet the requirements of the design of a variety of performance indicators, whether the heat treatment process is reasonable or not, has a vital role. A kind ofWith the rapid development of modern industry, the requirements for mechanical parts, tools and moulds are getting higher and higher. Heat treatment not only plays an important role in the smooth processing of forging machinery and ensuring the processing effect, but also plays an important role in improving or eliminating the defects after processing and improving the service life of the workpiece. In order to obtain the ideal structure and performance and ensure the quality stability and service life of the parts in the production process, it is necessary to carefully analyze the stress and possible failure forms of the products in the use process from the characteristics, requirements and technical conditions of the parts, and correctly select the materials. Then, according to the production scale, site conditions and heat treatment equipment, several feasible heat treatment schemes are put forward. Then, according to its economy, convenience, quality stability, easy management, cost reduction and other factors, a best scheme is determined.Key words: milling cutter; heat treatment process; metal material目录一、综述 (4)二、热处理车间任务 (5)（1）工作条件分析 (5)（2）零件的形状与尺寸 (6)2.21.铣刀认知 (6)2.22．铣刀分类 (6)2.23.铣刀规格 (7)2.24.铣刀的选用 (8)2.25.铣刀的保养 (8)2.26.本车间所选用的铣刀尺寸 (8)（3）车间生产纲领、年时基数、工作制度 (9)2.31.生产纲领 (9)2.32.年时基数 (10)2.33.车间工作制度 (11)三、铣刀 (13)（1）铣刀的服役条件 (13)（2）铣刀的失效形式 (13)（3）铣刀的性能特点 (14)四、热处理工艺方法及选择 (14)（1）铣刀的热处理工艺 (14)4.11．T12钢制铣刀，其工艺路线 (14)4.12．球化退火的具体工艺 (16)4.13.淬火 (17)4.14.回火 (18)五、热处理设备选择与计算 (18)（1）热处理设备选型的原则和依据 (18)5.11．热处理设备选择地原则 (18)5.12.热处理设备选择的依据 (19)（2）热处理设备的选型 (19)5.21热处理炉型的选型 (19)5．23退火台车式炉设计 (20)5．24淬火盐浴炉结构简介 (21)5.25淬火盐浴炉设计 (21)5．26回火炉结构简介 (22)5．27回火炉结构设计 (22)(3)热处理设备数量的计算 (23)六、热处理辅助设备选择 (25)（1）冷却设备 (25)6.11.淬火槽的基本结构 (25)6.12．淬火冷却水槽需要考虑的因素 (25)6.13.淬火槽尺寸设计要求 (25)（2）辅助设备 (25)6.21.校直设备 (25)6.23.起重运输机械 (26)6.24.清理设备 (28)七．车间设计 (28)（1）车间在场区内的位置 (28)（2）车间面积及面积指标 (29)（3）布局原则 (29)（4）车间设备布局间距 (30)（5）电气 (32)（6）生产用水消耗量及费用 (32)八、参考文献 (33)一、综述金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。

W18Cr4V钢制造齿轮铣刀的热处理工艺

目录1.热处理工艺课程设计的目的 (2)2.零件的技术要求及选材 (2)2.1零件的技术要求 (2)2.2零件的服役条件 (3)2.3零件可能的失效形式 (3)2.4材料的选择 (4)2.5化学成分及合金元素的作用 (5)3热处理工艺内容及步骤 (6)3.1相变点的确定 (6)3.2热处理工艺 (6)3.2.1热处理工艺流程及参数 (6)3.2.2热处理工艺目的 (7)3.2.3操作过程中的注意事项 (8)3.3热处理设备的选用 (8)3.4组织特点和性能分析 (8)4零件热处理工艺的改进 (9)5收获和体会 (9)参考文献： (10)1.热处理工艺课程设计的目的热处理工艺是金属材料工程的重要组成部分。

通过热处理可以改变材料的加工工艺性能充分发挥材料的潜力，提高工件的使用寿命。

热处理工艺在整个机械加工过程中是一个重要环节，它与工件设计及其它加工工艺之间存在密切关系。

热处理工艺课程设计是通过对零件技术要求分析，制定合理的热处理工艺。

其目的是：（1）培养学生综合运用所学的热处理课程的知识去解决工程问题的能力，并使其所学知识得到巩固和发展。

（2）学习热处理工艺设计的一般方法、热处理设备选用和装夹具设计等。

（3）进行热处理设计的基本技能训练，如计算、工艺图绘制和学习使用设计资料、手册、标准和规范。

2.零件的技术要求及选材2.1零件的技术要求金属切削过程中，刀具进行切削加工的部分受到高压、高温的作用，刀具的切削表面还受到工件上金属切削层的剧烈摩擦作用。

当切削加工不均匀或切削断续表面时，刀具切削部分还要受到切削冲击，所以刀具如要胜任切削工作，刀具切削部分材料必须具备一定的切削性能。

分析零件，其中技术要求如下：（1）铣刀应用W18Cr4V或同等性能的高速钢制造。

（2）铣刀工作部分硬度为：63—66HRC。

（3）铣刀工作部分应具有较高耐磨性、耐热性、强度和韧性。

（4）铣刀表面不得有裂纹、崩刃、烧伤及其他影响使用性能的缺陷。

W18Cr4V钢的锻造与热处理_朱正才

第32卷第2期Vo l 32 No 2锻压技术FORGING &STAMPING TECH NOLOGY2007年4月A pr.2007W18Cr4V 钢的锻造与热处理朱正才*(南京交通职业技术学院,江苏南京 211188)摘要:高速钢W18Cr4V 一般用于制作刃具和冷作模具。

为了提高刃、模具使用寿命,必须改善W 18Cr 4V 钢中碳化物分布不均的状况。

为此,对W18Cr4V 钢的性能、成分特点进行了详细分析,阐述了W18Cr4V 钢的锻造工艺,并对锻后冷却、热处理作了详细的说明,对生产具有一定的指导意义。

关键词:高速钢;锻造;热处理中图分类号:TG316 文献标识码:A 文章编号:1000-3940(2007)02-0017-02Forging of W18C r4V steel and heat treatmentZHU Zheng -cai(N anjing Co mmunicatio ns Institute of T echnolog y,Nanjing 211188,China)Abstract:H ig h -speed steel W18Cr4V is the co mmon material for making too ls and co ld wo rking dies.T o improv e t he ser vice lives of to ols and dies,it is necessar y to eliminate t he inho mogeneous distributio n o f carbides in W18Cr4V.A detailed analysis o n the propert ies and composit ion char acteristics of W 18Cr 4V w ere analyzed.T he forg ing pr ocess was set fo rth and the pr ocedures o f the co oling and heat treatment w ere expla ined in deta il.T he wo rk has an inst ructive significance to the product ion.Keywords:hig h -speed steel;fo rg ing;heat treatment*男,45岁,高级工程师收稿日期:2006-05-10;修订日期:2006-08-301 引言高速钢W18Cr 4V 是典型的莱氏体钢,它的特点是红硬性和耐磨性高,而且有一定的韧性,因而常用来制造各种刃具和冷作模具。

W18Cr4V的热处理

W18Cr4V的铸态组织包括呈骨骼状的、碳化物片状与马氏体或屈氏体相间排列的莱氏体，以及黑色组织(δ偏析)和白色组织(马氏体和残余奥氏体)。

高速钢的铸态组织和化学成分尤其不均匀，而且热处理也不能改变，因而必须进行压力加工，将粗大的共晶碳化物打碎，并使其均匀分布，然后再用以制造各种刃具及模具热处理工艺较为复杂，必须经过退火、淬火、回火等一系列过程。

退火的目的是消除应力，降低硬度，使显微组织均匀，便于淬火。

退火温度一般为860～880℃。

淬火时由于它的导热性差一般分两阶段进行。

先在800～850℃预热(以免引起大的热应力)，然后迅速加热到淬火温度1220～1250℃，后油冷。

工厂均采用盐炉加热。

淬火后因内部组织还保留一部分(约30%)残余奥氏体没有转变成马氏体，影响了高速钢的性能。

为使残余奥氏体转变，进一步提高硬度和耐磨性，一般要进行2～3次回火，回火温度560℃，每次保温1小时。

快速退火工艺，工件随炉升温至600---650度保温0.5----1小时，再以20---40度/小时继续升温至880----900度保温后以40---60度/小时降至780----800度等温，最后以30--40度/小时降至600---650度保温后出炉空冷。

退火工艺不当有可能造成奥氏体晶粒得不到细化，组织得不到改善，强度韧性得不到提高，易引起晶粒异常长大及奈状断口的形成，对最终的的处理变形不利。

热处理工艺为前处理是退火，温度为870~880度，保温2~3小时，然后800一840度预热,从1270一1280度分级淬火,分级温度为580一620,然后再560度进行三次回火,回火时保温1小时.W18Cr4V含大量的合金元素:塑性差,导热性差,在快速加热时的热应力使之变形开裂,所以要在加热到淬火温度1270一1280度在800一840预热,对形状复杂者,还应在500一650增加一次预热.V,W等起主要起提高红硬性的元素要很高的温度下才溶解,但过高的温度又会使晶粒粗大,且W等合金元素都缩小A区,使得共析与共晶温度提高,因而选择1270一1280度.采用直接空冷,会析析出二次碳化物,从而降低钢的红硬性.淬火后的组织为M十碳化物十残余A(多达30%)在550一570度回火析出WC等引起二次硬化,A分解,析C,降低合金元素含量,使Ms上升,从而造成二次淬火,一次回火,还有15%的残余A,二次回火残余A3%一5%,三次回火,只有1%一2%,最终得回火组织M十碳化物十极少量残余。