W18Cr4V热处理工艺
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。
w18cr4v是什么材料
w18cr4v是什么材料
W18Cr4V是一种常用的高速钢材料，具有良好的热加工性能和耐磨性能，被
广泛应用于模具制造、刀具制造、机械加工等领域。
下面将对W18Cr4V的材料特性、用途及加工性能进行详细介绍。
W18Cr4V是一种含钨、铬、钒的高速钢，具有较高的硬度、耐磨性和热稳定性。
其主要化学成分为碳C 0.70-0.80、硅Si ≤0.40、锰Mn ≤0.40、磷P ≤0.030、硫S ≤0.030、铬Cr 3.80-4.40、钒V 1.00-1.30、钨W 17.00-18.50。
这些合金元素的加入使W18Cr4V具有优异的切削性能和热稳定性，适用于高速切削和高温加工环境。
在工业领域，W18Cr4V常被用于制造刀具、冲模、冷热模具等。
由于其硬度高、耐磨性好，因此在金属切削、塑料加工、冲压成型等工艺中得到广泛应用。
同时，W18Cr4V还可用于制造高速钻头、铣刀、车刀等切削工具，能够满足对刀具
耐磨、高速切削的要求。
在加工过程中，W18Cr4V材料具有良好的热加工性能，易于热处理和切削加工。
常见的热处理工艺包括调质、淬火、回火等，可以使材料获得理想的硬度和韧性。
此外，W18Cr4V还可进行切削加工，如车削、铣削、钻削等，但在加工过程
中需要选择合适的切削参数和刀具，以保证加工质量和工具寿命。
总的来说，W18Cr4V是一种优质的高速钢材料，具有良好的耐磨性、热稳定
性和加工性能，适用于制造刀具、模具和各类切削工具。
在实际应用中，需要根据具体工件材料、加工工艺和要求选择合适的热处理工艺和切削加工参数，以充分发挥W18Cr4V材料的优异性能。
常用金属材料测试题
常用金属材料5.1 名词解释１．固溶处理与水韧处理：固溶处理系指将奥氏体不锈钢在1100℃加热，使所有碳化物都溶入奥氏体中，然后水中急冷，使碳化物来不及析出，获得单一奥氏体组织的处理。
而水韧处理则指高锰钢为消除碳化物并获得单一奥氏体的热处理，即将钢件加热至1000~1100℃，并在高温下保温一段时间，使碳化物完全溶解于奥氏体，然后于水中急冷，使奥氏体固定到室温。
２．回火稳定性与二次硬化：回火稳定性表示钢对于回火时发生软化过程的抵抗能力。
而二次硬化系指在一些含合金元素W、Mo、Cr、V、Ti等含量较多的钢中，回火后的硬度不是随回火温度的升高而连续下降，而是在某温度范围（一般为500℃～600℃）内回火时硬度不下降或有所提高，即硬度达到峰值，这一现象称为二次硬化。
３．合金元素与杂质元素：为改善钢的性能而有意识地加入到钢中的化学元素，称为合金元素；而杂质元素系指在钢的冶炼过程中不可避免地残留至钢中的化学元素。
４．蠕变极限与持久强度：蠕变极限()：表示材料在高温长期载荷作用下，抵抗蠕变变形的能力；而持久强度(σ)：表示材料在高温长期载荷作用下，抵抗断裂的能力。
５．石墨化：指铸铁组织中石墨的形成过程。
６．可锻化退火：将白口铸铁加热至高温，经长时间退火，使渗碳体分解，形成团絮状石墨的工艺。
７．时效强化：铝合金淬火后在室温放置或加热至某一温度保温，随时间延长，其强度和硬度升高，塑性和韧性下降的现象。
5.2 填空题１．按钢中合金元素含量多少，可将合金钢分为低，中和高合金钢三类（分别写出合金元素含量范围）。
２．钢的质量是按S和P含量高低进行分类的。
３．强烈阻止奥氏体晶粒长大的合金元素有Ti、V、Nb、Zr、Al等，而促进奥氏体晶粒长大的元素有Mn、P、C、N 等（每空例举两种）。
４．除Co 处，其它的合金元素溶入Ａ中均使Ｃ曲线向右移动即使钢的临界冷却速度减少，淬透性增加。
５．从合金化的角度出发，提高钢的耐蚀性的主要途径有提高基体的电极电位，使之形成单相组织与形成钝化膜。
概述W18Cr4V钢的退火工艺
概述W18Cr4V钢的退火工艺1 概述W18Cr4V高速工具钢是一种得到广泛应用的高碳合金钢。
通常它是在机加工成型之后再经过合理的热处理，才能获得优良的性能。
W18Cr4V钢有两个显著特点：一是含有大量合金元素W、Cr、V；二是采用极高的淬火温度和回火温度进行热处理。
因此钢的淬火温度差别会对钢的性能有很大的影响，甚至会带来致命的缺陷，同时回火温度也不能忽视，有时回火温度相差10℃会给高速钢性能带来很大影响。
W18Cr4V是钨系高速钢的典型钢种，它是一种历史最久、应用最广的通用型高速钢，被广泛用于制造车刀、铣刀、拉刀、绞刀、插齿刀、钻头、丝锥等工业刀具。
但W18Cr4V钢本身也有很多缺陷。
如钢中合金碳化物的数量很多，碳化物不均匀性较严重。
在碳化物富集处，因碳和合金元素贫乏，又会导致硬度与强度下降，降低热硬性。
W18Cr4V钢的始锻温度为1140℃～1180℃，终锻温度在900℃左右，终锻温度太低会引起锻件开裂，太高会造成晶粒不正常长大，出现萘状断口。
W18Cr4V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，使工件受热内外温度均匀。
而通过热处理可以弥补W18Cr4V钢的性能缺陷，使工件在使用过程中不再发生组织转变，从而使工件几何尺寸和性能保持稳定。
这对生产和实际应用都有着非常重要的意义。
2 实验部分2.1 实验材料本次实验采用的材料为W18Cr4V高速工具钢，形状为矩形，数量为6个。
2.2 实验器材样品制备仪器：SX2-2.5-12型电阻炉、金相砂纸、P-2型抛光机、4%的硝酸酒精溶液。
观察分析仪器：XJP-6A型金相显微镜、HR-150A型洛氏硬度计、XRD—X射线衍射仪（D/max-RB型）。
抛光机型号为P-2和电阻炉的规格为SX2-2.5-12。
2.3 实验方案2.3.1 W18Cr4V钢的退火。
W18Cr4V高速钢的锻后退火工艺有普通退火和等温球化退火两种工艺，为了减少淬火加热时的过热敏感性、变形、裂纹的倾向性，要求高速钢淬火前的原始组织应为球状珠光体，且含碳量大于0.5%的球状珠光体的切削性能优于片状珠光体，含碳量愈高，差别愈大，普通退火工艺为860℃～880℃加热保温，然后以每小时15℃～20℃的冷却速度冷到500℃出炉，仅冷却就需10小时左右，而如果采用等温退火，可大大缩短退火时间。
车刀设计及热处理工艺
车刀设计及热处理工艺西安工业大学北方信息工程学院题目: 车刀材料类热处理工艺设计院(系) 机电信息系专业金属材料班级 B070209 姓名张佳文学号B07020928 指导老师刘健康王鑫2010年11 月 23 日摘要车刀是用于车削加工的、具有一个切削部分的刀具。
车刀是切削加工中应用最广的刀具之一。
车刀的工作部分就是产生和处理切屑的部分，包括刀刃、使切屑断碎或卷拢的结构、排屑或容储切屑的空间、切削液的通道等结构要素。
在切削过程中，刀具的切削部分要承受很大的压力、摩擦、冲击和很高的温度。
因此，刀具材料必须具备高硬度、高耐磨性、足够的强度和韧性，还需具有高的耐热性(红硬性)，即在高温下仍能保持足够硬度的性能。
[关键词] 切削耐磨高硬度红硬性第 2 页共 14 页目录1(绪论 (4)1.1 技术要求 (4)1.2 工作条件及性能要求 (4)1.3 失效形式及使用性能 (4)2(实验方案及实验方法.....................................................................5 2.1 实验方案 (5)2.1.1 碳素刃具钢 (5)2.1.2 合金刃具钢 (5)2.1.3 高速钢 (6)2.1.4 高速钢衍变.....................................................................6 2.2 试验方法 (6)2.2.1 球化退火 (7)2.2.2 预热处理 (7)2.2.3 淬火 (7)2.2.4 回火..............................................................................7 3(结果与讨论 (7)3.1 热处理前的组织分析 (8)3.2 球化退火后的组织分析 (8)3.3 淬火及回火后的组织分 (9)3.4 导致缺陷组织的原因...............................................................11 4(结论....................................................................................... 11 致谢.............................................................................................14 参考文献 (14)第 3 页共 14 页1. 绪论1.1技术要求高硬度，高耐磨性是刀具最重要的使用性能之一，若没有足够的高的硬度是不能进行切削加工的。
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。
高速钢w18cr4v合金化特点
高速钢w18cr4v合金化特点
高速钢W18Cr4V是一种常见的高速切削钢，具有以下合金化特点：
1. 高硬度，W18Cr4V高速钢在淬火后能达到62-67HRC的高硬度，使其适用于切削、钻孔和刨削等高速加工工艺。
2. 耐磨性，该合金钢中的合金元素能够提高其耐磨性，延长刀具的使用寿命，特别是在高温高速切削条件下表现出色。
3. 耐热性，W18Cr4V合金钢具有良好的耐热性能，能够在高温条件下保持较高的硬度和强度，适用于高温切削加工。
4. 切削性能，由于合金化元素的加入，W18Cr4V高速钢具有良好的切削性能，能够在高速切削时保持较好的切屑排出和切削稳定性。
5. 抗断裂性，该合金钢经过适当的热处理后，具有较好的抗断裂性能，能够在高负荷和冲击负载下保持较好的稳定性。
总的来说，W18Cr4V高速钢的合金化特点主要包括高硬度、耐磨性、耐热性、良好的切削性能和抗断裂性，使其成为广泛应用于金属加工领域的重要材料之一。
W18Cr4V成分
W18Cr4V介绍：W18Cr4V为钨系高速钢，具有高的硬度、红硬性及高温硬度。
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。
该钢在500℃及600℃时硬度分别保持在HRC57～58及HRC52～53，对于大量的、一般的被加工材料具有良好的切削性能。
W18Cr4V化学成分：含碳量0.7－－0.8%，含钨量17.5－－19%，含铬量3.80－－4.4%，含钒量1.0－－1.4%，含硅量小于0.4%，含锰量小于0.4%，含钼量小于0.3%。
W18Cr4V红硬性：切削温度540度时，硬度可保持HRC66 切削温度600度时，硬度可保持HRC63W18Cr4V优点：通用性强，工艺成熟。
W18Cr4V缺点：碳化物偏析严重，热塑性低，刀具硬度和红硬性满足不了加工特硬和特韧材料。
合金元素含量多，成本高。
W18Cr4V用途：用于制造各种切削工具如车刀、钴头、滚刀、机用锯条及要求高的模具等规格主要有圆钢和方钢、板材W18Cr4V的成分特点：在钢中，碳主要与铬、钨、钼和钒(碳化物的形成元素)等形成碳化物，以提高硬度、耐磨性及红硬性。
钨是提高红硬性的主要元素，它在钢中形成碳化物。
加热时，一部分碳化物溶入奥氏体，淬火后形成含有大量钨及其他合金元素、有很高回火稳定性的马氏体。
在回火时，一部分钨以碳化物的形式弥散析出，造成二次硬化。
在加热时，未溶的碳化物则起到阻止奥氏体晶粒长大的作用.钒能显著地提高高速钢的红硬性、硬度及耐磨性。
钒形成的碳化物在加热时，部分溶入奥氏体，回火时以细小的质点弥散析出，造成二次硬化而提高钢的红硬性。
铬在高速钢中主要是增加其淬透性，同时还能提高钢的抗氧化脱碳和抗腐蚀能力。
钴也能显著提高钢的红硬性及硬度。
W18Cr4V的组织结构：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。
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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。⑹、W18Cr4V钢中加入W元素可以消除钢的回火脆性。⑺、W18Cr4V钢中存有少量的Si、Mn、Mo元素，除提高淬透性外，主要也固溶于基体组织中，起到强化基体组织和改善钢的回火稳定性的作用。
⒉W18Cr4V钢主要化学成分：0.70%~0.80%C、0.20%~0.40%Si、0.10%~0.40%Mn、3.80%~4.40%Cr、17.50%~19.00%W、≤0.30%Mo、1.00%~1.40%V、≤0.030%P、≤0.030%S。
⒊W18Cr4V钢的热处理工艺：W18Cr4V钢相变点为：AC1820℃、Accm1330℃、Ar760℃、Ms210℃。W18Cr4V钢的始锻温度1120~1140℃，终锻温度950℃，锻造后堆集冷却或砂中冷却。W18Cr4V钢常见的热处理工艺热处理工艺工艺参数硬度要求工艺特点等温球化退火加热860~880℃，保温3h，740~760℃等温，保温5h，炉冷至550℃以下出炉空冷≤255HBS Ac1820℃，Accm1330℃，加热温度应在Ac1~Accm线之间，等温温度低于Ar1760℃线以下，以获得粒状珠光体组织+碳化物不完全退火加热860~880℃，保温2h，炉冷至550℃以下出炉空冷≤277HB加热温度应在Ac1~Accm线之间，有利于粒状珠光体组织的获得淬火一次预热500~650℃，二次预热800~850℃，加热1250~1280℃，保温，油冷62~64HR淬火加热温度不高于Accm线，有助于Cr、Mn、Si元素和少量V、W元素的溶解以及共晶硕化物的溶解，提高淬透性，改善回火稳定性。未溶的V、W元素的碳化物及共晶碳化物细化了晶粒，保持强韧性，同时提高硬度与耐磨性一次预热500~650℃，二次预热800~850℃，加热1200~1240℃，保温，油冷62~64HRC一次预热500~650℃，二次预热800~850℃，加热1250~1280℃，保温，550~580℃硝盐浴分级5~10min，出浴空冷62~64HRC一次预热500~650℃，二次预热800~850℃，加热1200~1240℃，550~580℃硝盐浴分级5~10min，出浴空冷62~64HR回火加热560~580℃，保温2h，空冷。三次回火62~64HRC高温回火时，V、W元素碳化物的析出会增加二次硬化效应，同时残余奥氏体转变为马氏体，出现二次淬火现象下贝氏体等温淬火加热1280℃，260℃等温4h，空冷；560℃*2h回火三次63~67HRC组织：下贝氏体+马氏全+残余奥氏体。强韧性好，变形小气体硫碳氮共渗加热550~560℃，保温2~3h，油冷。渗剂：120~150滴/min渗剂：采用甲酰胺：乙醇=0.5︰7混合好后，再加入1%(质量分数)的硫脲，氨气流量0.2m3/h液体渗钒加热950℃，保温5h，油冷。渗剂：80%Na2B4O7+FeV 2800~3200HV0.1渗层厚度：0.0165mm。提高表面硬度与耐磨性⒋W18Cr4V钢的应用W18Cr4V钢常用来制造冷挤压模具、拉拔模具等。