合金工具钢的热处理工艺分析
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但也不可过高，否则奥氏体晶粒长大，残余奥氏体增加。 高速钢淬透性高，一般采用油
冷，截面尺寸小的刀具，在空气中即可淬硬。对于形状 复杂、要求小变形的刀具，先将其淬人580～620℃的中 性盐浴中分级均温，然后再空冷，可防止变形、开裂。 W18Cr4V钢淬火组织是马氏体+
残余奥氏体+粒状碳化物，其残余奥氏体量高达30％。在
锻造将其去碎，使其均匀分布，锻后必须缓冷。高速钢
因其化学成分的特点，其热处理具有淬火加热温度高、 回火次数多等特点。以W18Cr4V钢制造盘形齿轮铣刀为 例，说明其Baidu Nhomakorabea处理工艺选用和生产工艺
路线的制定。(1) 球化退火。高速钢锻造后的硬度很高， 只有经过退火降低硬度才能进行切削加工。一般采用球 化退火降低硬度，消除锻造应力，为淬火作组织上的准 备。球化退火后组织为索氏体和均匀分
为例来分析热处理工艺方法及制定生产工艺路线。冲孔 落料模的凸、凹模均要求硬度在(58～60)HRC之内，要求 具有较高的耐磨性、强度和韧性，较小的淬火变形。为 此，设计其生产工艺路线：锻造一
退火一机加工+淬火+回火+精磨或电火花加工一成品。 Crl2MoV钢的组织与性能与高速钢相类似，合金元素含量
速钻头等。1.2.3冷作模具钢处于工作状态的冷作模具承 受着强烈的冲击载荷和摩擦、很大的压力和弯曲力的作 用，主要的失效破坏形式包括磨损、变形和开裂等，因 此冷作模具钢要求具有较高的硬度和耐
磨性，良好的韧性和疲劳强度。截面尺寸较大的模具还 要求具有较高的淬透性，高精度模具则要求热处理变形 小。冷作模具钢是用于在室温下对金属进行变形加工的 模具，包括冷冲模、冷镦模、冷挤压模、拉丝
取出空冷至750～780℃预冷，然后再淬人油中，油冷至 150～200C(大致为油只冒青烟而不着火的温度)取出立即
回火，避免冷至室温再回火导致开裂。回火消除了应力 机械论文，获得回火索氏体
(或回火托氏体)组织，以得到所需的性能。2.4 量具钢的 热处理工艺量具钢应尽量采用在缓冷介质中淬火，并进 行深冷处理以减少残余奥氏体量。低温回火消除应力， 保证高硬度和高耐磨性。以CrWM
其应有的市场竞争力。所以，从事机械设计与制造的各
类工程技术人员，需对材料要有技术性、经济性和质量 性的价值观念。1 合金工具钢的种类和性能要求在碳素工 具钢基础上加人一定种类和数量的合金元
素，用来制造各种刃具、模具、量具等用钢就称为合金 工具钢。与碳素工具钢相比，合金工具钢的硬度和耐磨 性更高，而且还具有更好的淬透性、红硬性和回火稳定 性。1.1 工具钢的种类在工程上工具钢的
工具机械论文，以及要求不太高的刃具，如丝锥、板牙 等刃具可用碳素工具钢T7、T
8、T10、T12来制作。碳素工具钢价格低廉，加工性能好， 经适当热处理后可获得较高的硬度和良好的耐磨性。但 是其淬透性差，回火稳定性和红硬性不高，不能用作对 性能有较高要求的刀具。为了克服
碳素工具钢的不足之处，在其基础上加(3％～5％)Me的 合金元素就形成了低合金刃具钢。1.2.2 高速工具钢高速
模、落料模等。1.2.4热作模具钢热作模具钢在工作时经 常接触炽热的金属，型腔表面温度高达400～600℃。金
属在巨大的压应力、张应力、弯曲应力和冲击载荷作用 下，与型腔作相对运动时，会产
生强烈的磨损。工作过程中还要反复受到冷却介质冷却 和热态金属加热的交替作用，模具工作面出现热疲劳 “龟裂纹”。因此，为使热作模具正常工作，要求模具 用钢在较高的工作温度下具有良好的强韧性，较
0～870℃加热保温后，迅速转移到160～200℃的硝盐槽 中进行分级淬火，降低淬火时的变形。然后在190～ 200℃低温回火，降低残余应力，保留较高的硬度值(60～ 63)HRC。2.2
高速钢的热处理工艺高速钢的碳及合金元素质量分数皆 较高，属于莱氏体钢，铸态组织有粗大、鱼骨状的共晶 碳化物，分布不均匀，会使强度下降，脆性增加，并且 不能通过热处理来改变碳化物分布，只有通过
W18Cr4V钢淬火加上三次回火后组织为回火马氏体+碳化 物+少量残余奥氏体。2.3 模具钢的热处理工艺用作冷冲
压模、热锻压模、挤压模、压铸模等模具的钢称为模具 钢。根据性质和使用条件的不
同，可分为冷作模具钢和热作模具钢两大类。2.3.1 冷作
模具钢热处理工艺冷作模具钢热处理的目的是最大限度 地满足其性能要求，以便能正常工作，现以Crl2MoV冷作 模具专用钢制造冲孔落料模
高的硬度、耐磨性、导热性、抗热疲劳能力，较高的淬 透性和尺寸稳定性。 热作模具钢是用于制造在受热状态
下对金属进行变形加工的模具，包括热锻模、热挤压模、 热镦模、压铸模、高速锻模等。1.2.
5量具钢用于制造卡尺、千分尺、样板、塞规、块规、螺 旋测微仪等各种测量工具的钢被称为量具钢。量具在使 用过程中始终与被测零件紧密接触并作相对移动，主要 承受磨损破坏。因此要求其具有较高的硬度
较高，锻后空冷易出现马氏体组织，一般锻后都采用缓 冷。钢中有莱氏体组织，可以通过
锻造使其破碎，并均匀分布。锻后退火工艺与高速钢的 等温退火工艺相似，退火后硬度小于255HBW，可进行机 械加工。Crl2MoV钢的淬火十回火工艺，淬火温度较低机 械论文，低温回火后钢的耐磨
性和韧性较高，组织为回火马氏体+残余奥氏体+合金碳 化物，硬度为(58～60)HRC。如果要求模具具有较高的红 硬性，能够在400～450℃条件下工作，则要进行“二次 硬化法”处理，将淬火加
除锻造应力，得到粒状珠光体和合金渗碳体组织，提高
了切削加工性，为最终热处理作组织上准备。其工艺为 780～800℃加热，在Ar1以下690～710℃长时间等温，硬 度为(217～255)H
BW。
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论文检测 www.80paper.com
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外螺纹的刀具，要求钢中碳化物均匀分布，热处理后硬
度和耐磨性较高，而且齿形变形小。其制造工艺路线： 下料—球化退火一机加工+淬火+低温回火+磨平面一抛 槽—开口。9SiCr圆板牙的球化退火采
用等温处理工艺，组织为粒状珠光体，硬度在(19～ 24)HBW之间，适宜切削加工。淬火+低温回火工艺，先 在600～650℃预热，目的是缩短随后的淬火保温时间， 减轻氧化脱碳的可能性。在85
布的合金碳化物所组成。(2) 淬火十回火。W18Cr4V钢盘 形齿轮铣刀的淬火回火工艺。高速钢中含大量合金元素， 导热性差核心期刊。为避免加热过程产生变形开裂，一 般在800～840℃预热机
械论文，截面尺寸较大的零件可在500～650℃多进行一 次预热。高速钢淬火温度都比较高，一般在1270℃加热，
论文导读:：合金工具钢的种类和性能要求。经适当热处 理后可获得较高的硬度和良好的耐磨性。论文关键词： 合金工具钢，热处理，工艺分析随着我国装备制造业的 快速发展，工程材料的合理应用越发显得重
要。选用恰当的材料来制造，从而保证制成的产品具有 最佳形貌和性能；如果选材不当，将会使所设计制造出 产品，不能发挥出最佳性能，并可能导致其使用寿命大 大降低；或因选材不当，导致成本太高，失去
的主要是提高红硬性、抗热疲劳性和综合力学性能，最 终热处理一般为淬火斗高温(或中温)回火，以获得均匀的 回火索氏体(或回火托氏体)。以5CrMnMo钢制造板牙热锻 模为例来分析热处理工艺方法
及制定生产工艺路线。板牙热锻模要求硬度为(351～ 387)HBW，抗拉强度大于1200～1400MPa，冲击值大于 32～56J，同时还要满足对热作模具淬透性、抗热疲劳性 等的要求。其生产
n钢制造的测量标定线性尺寸的块规为例，说明其热处理
工艺方法的选定和生产工艺路线的安排。块规是机械制 造行业常用的标准量块，硬度值要求达到(62～65)HRC， 淬火不直度小于0.05mm，
长期使用时尺寸应保持高稳定性核心期刊。生产工艺路
线：锻造一球化退火一机加工一淬火一冷处理一回火一 粗磨一低温人工时效一精磨一低温去应力回火+研磨。 CrWMn钢的预先热处理采用球化退火，消
工艺路线：锻造一退火一粗加工一成型加工+淬火+回火+ 精加工(修型、抛光)。由于钢在轧制时会出现纤维组织，
导致各向异性，所以要予以锻造消除。锻后要缓冷，防 止应力过大产生裂纹，采用780～
800℃保温4～5h退火，消除锻造应力，为最终热处理作 组织上的准备。5CrMnMo钢制热锻模淬火+回火工艺，为 降低热应力，大型模具需在500℃左右预热，为防止模具 淬火开裂，一般先由炉内
钢是一种高合金工具钢，含钨、钼、铬、钒等合金元素， 总量超过10％Me。高速
钢优于其他工具钢的主要之处是其具有良好的红硬性， 在切削零件刃部温度高达600℃时，硬度仍不会明显降低。 高速钢的碳平均质量分数较高，一般为(0.70％～1．50 ％)C核心期刊。高碳一方面
是保证与钨、钼等诸多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。另一方面是在 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，常用于车刀、铣刀、高
回火冷却时，部分残余奥氏体转变为马氏体，发生了 “二次淬火”使硬度升高。高速钢淬火后要在560℃回火 三次是因为一次回火不能完全消除残余
奥氏体，第一次回火后，残余奥氏体量由30％降为15％ 左右，第二次回火后还有5％～7％，第三次回火后残余 奥氏体减少为1％～2％。而且，后一次回火可消除前一 次回火时马氏体转变产生的内应力。
和耐磨性，以保证测量精度，还要有耐轻微冲击、碰撞
的能力，热处理变形要小机械论文，在存放和作用过程 中要有极高的尺寸稳定性。2 热处理工艺设计分析2.1低 合金刃具钢热处理工艺低合金刃具钢的
预先热处理是球化退火，目的是改善锻造组织和切削加 性能，最终热处理是淬火+低温回火。组织为回火马氏体 +碳化物+少量残余奥氏体，具有较高的硬度和耐磨性。 以9SiCr钢制造的圆板牙是切削加工
热温度提高到1100～1150℃，此时由于钢中出现了大量 的残余奥氏体，硬度仅为(42～50)HRC，但是随后在 510～520'C高温下三次回火，析出了细小弥散的合金碳化 物及残余奥氏体转
变为马氏体，产生“二次硬化”现象，硬度回升到(60～ 62)HRC，红硬性也较好，但是淬火加热温度较高，组织 粗化会导致强度和韧性下降。2.3.2 热作模具钢热处理工 艺热作模具钢热处理的目
分类有两种形式，一种是按成分可分为：碳素工具钢和 合金工具钢；一种是按用途可分为：刃具钢、模具钢和 量具钢。此外，还可按所用淬火冷却介质分为：水淬钢、 油淬钢和空硬钢三类。工具钢分类方法很多
，其中按用途分类是常用的。1.2 工作条件和性能要求 1.2.1低合金刃具钢 对于某些低速而且走刀量较小的机用
冷，截面尺寸小的刀具，在空气中即可淬硬。对于形状 复杂、要求小变形的刀具，先将其淬人580～620℃的中 性盐浴中分级均温，然后再空冷，可防止变形、开裂。 W18Cr4V钢淬火组织是马氏体+
残余奥氏体+粒状碳化物，其残余奥氏体量高达30％。在
锻造将其去碎，使其均匀分布，锻后必须缓冷。高速钢
因其化学成分的特点，其热处理具有淬火加热温度高、 回火次数多等特点。以W18Cr4V钢制造盘形齿轮铣刀为 例，说明其Baidu Nhomakorabea处理工艺选用和生产工艺
路线的制定。(1) 球化退火。高速钢锻造后的硬度很高， 只有经过退火降低硬度才能进行切削加工。一般采用球 化退火降低硬度，消除锻造应力，为淬火作组织上的准 备。球化退火后组织为索氏体和均匀分
为例来分析热处理工艺方法及制定生产工艺路线。冲孔 落料模的凸、凹模均要求硬度在(58～60)HRC之内，要求 具有较高的耐磨性、强度和韧性，较小的淬火变形。为 此，设计其生产工艺路线：锻造一
退火一机加工+淬火+回火+精磨或电火花加工一成品。 Crl2MoV钢的组织与性能与高速钢相类似，合金元素含量
速钻头等。1.2.3冷作模具钢处于工作状态的冷作模具承 受着强烈的冲击载荷和摩擦、很大的压力和弯曲力的作 用，主要的失效破坏形式包括磨损、变形和开裂等，因 此冷作模具钢要求具有较高的硬度和耐
磨性，良好的韧性和疲劳强度。截面尺寸较大的模具还 要求具有较高的淬透性，高精度模具则要求热处理变形 小。冷作模具钢是用于在室温下对金属进行变形加工的 模具，包括冷冲模、冷镦模、冷挤压模、拉丝
取出空冷至750～780℃预冷，然后再淬人油中，油冷至 150～200C(大致为油只冒青烟而不着火的温度)取出立即
回火，避免冷至室温再回火导致开裂。回火消除了应力 机械论文，获得回火索氏体
(或回火托氏体)组织，以得到所需的性能。2.4 量具钢的 热处理工艺量具钢应尽量采用在缓冷介质中淬火，并进 行深冷处理以减少残余奥氏体量。低温回火消除应力， 保证高硬度和高耐磨性。以CrWM
其应有的市场竞争力。所以，从事机械设计与制造的各
类工程技术人员，需对材料要有技术性、经济性和质量 性的价值观念。1 合金工具钢的种类和性能要求在碳素工 具钢基础上加人一定种类和数量的合金元
素，用来制造各种刃具、模具、量具等用钢就称为合金 工具钢。与碳素工具钢相比，合金工具钢的硬度和耐磨 性更高，而且还具有更好的淬透性、红硬性和回火稳定 性。1.1 工具钢的种类在工程上工具钢的
工具机械论文，以及要求不太高的刃具，如丝锥、板牙 等刃具可用碳素工具钢T7、T
8、T10、T12来制作。碳素工具钢价格低廉，加工性能好， 经适当热处理后可获得较高的硬度和良好的耐磨性。但 是其淬透性差，回火稳定性和红硬性不高，不能用作对 性能有较高要求的刀具。为了克服
碳素工具钢的不足之处，在其基础上加(3％～5％)Me的 合金元素就形成了低合金刃具钢。1.2.2 高速工具钢高速
模、落料模等。1.2.4热作模具钢热作模具钢在工作时经 常接触炽热的金属，型腔表面温度高达400～600℃。金
属在巨大的压应力、张应力、弯曲应力和冲击载荷作用 下，与型腔作相对运动时，会产
生强烈的磨损。工作过程中还要反复受到冷却介质冷却 和热态金属加热的交替作用，模具工作面出现热疲劳 “龟裂纹”。因此，为使热作模具正常工作，要求模具 用钢在较高的工作温度下具有良好的强韧性，较
0～870℃加热保温后，迅速转移到160～200℃的硝盐槽 中进行分级淬火，降低淬火时的变形。然后在190～ 200℃低温回火，降低残余应力，保留较高的硬度值(60～ 63)HRC。2.2
高速钢的热处理工艺高速钢的碳及合金元素质量分数皆 较高，属于莱氏体钢，铸态组织有粗大、鱼骨状的共晶 碳化物，分布不均匀，会使强度下降，脆性增加，并且 不能通过热处理来改变碳化物分布，只有通过
W18Cr4V钢淬火加上三次回火后组织为回火马氏体+碳化 物+少量残余奥氏体。2.3 模具钢的热处理工艺用作冷冲
压模、热锻压模、挤压模、压铸模等模具的钢称为模具 钢。根据性质和使用条件的不
同，可分为冷作模具钢和热作模具钢两大类。2.3.1 冷作
模具钢热处理工艺冷作模具钢热处理的目的是最大限度 地满足其性能要求，以便能正常工作，现以Crl2MoV冷作 模具专用钢制造冲孔落料模
高的硬度、耐磨性、导热性、抗热疲劳能力，较高的淬 透性和尺寸稳定性。 热作模具钢是用于制造在受热状态
下对金属进行变形加工的模具，包括热锻模、热挤压模、 热镦模、压铸模、高速锻模等。1.2.
5量具钢用于制造卡尺、千分尺、样板、塞规、块规、螺 旋测微仪等各种测量工具的钢被称为量具钢。量具在使 用过程中始终与被测零件紧密接触并作相对移动，主要 承受磨损破坏。因此要求其具有较高的硬度
较高，锻后空冷易出现马氏体组织，一般锻后都采用缓 冷。钢中有莱氏体组织，可以通过
锻造使其破碎，并均匀分布。锻后退火工艺与高速钢的 等温退火工艺相似，退火后硬度小于255HBW，可进行机 械加工。Crl2MoV钢的淬火十回火工艺，淬火温度较低机 械论文，低温回火后钢的耐磨
性和韧性较高，组织为回火马氏体+残余奥氏体+合金碳 化物，硬度为(58～60)HRC。如果要求模具具有较高的红 硬性，能够在400～450℃条件下工作，则要进行“二次 硬化法”处理，将淬火加
除锻造应力，得到粒状珠光体和合金渗碳体组织，提高
了切削加工性，为最终热处理作组织上准备。其工艺为 780～800℃加热，在Ar1以下690～710℃长时间等温，硬 度为(217～255)H
BW。
版权所有 禁止转载 谢谢！
论文检测 www.80paper.com
ty89htvv
外螺纹的刀具，要求钢中碳化物均匀分布，热处理后硬
度和耐磨性较高，而且齿形变形小。其制造工艺路线： 下料—球化退火一机加工+淬火+低温回火+磨平面一抛 槽—开口。9SiCr圆板牙的球化退火采
用等温处理工艺，组织为粒状珠光体，硬度在(19～ 24)HBW之间，适宜切削加工。淬火+低温回火工艺，先 在600～650℃预热，目的是缩短随后的淬火保温时间， 减轻氧化脱碳的可能性。在85
布的合金碳化物所组成。(2) 淬火十回火。W18Cr4V钢盘 形齿轮铣刀的淬火回火工艺。高速钢中含大量合金元素， 导热性差核心期刊。为避免加热过程产生变形开裂，一 般在800～840℃预热机
械论文，截面尺寸较大的零件可在500～650℃多进行一 次预热。高速钢淬火温度都比较高，一般在1270℃加热，
论文导读:：合金工具钢的种类和性能要求。经适当热处 理后可获得较高的硬度和良好的耐磨性。论文关键词： 合金工具钢，热处理，工艺分析随着我国装备制造业的 快速发展，工程材料的合理应用越发显得重
要。选用恰当的材料来制造，从而保证制成的产品具有 最佳形貌和性能；如果选材不当，将会使所设计制造出 产品，不能发挥出最佳性能，并可能导致其使用寿命大 大降低；或因选材不当，导致成本太高，失去
的主要是提高红硬性、抗热疲劳性和综合力学性能，最 终热处理一般为淬火斗高温(或中温)回火，以获得均匀的 回火索氏体(或回火托氏体)。以5CrMnMo钢制造板牙热锻 模为例来分析热处理工艺方法
及制定生产工艺路线。板牙热锻模要求硬度为(351～ 387)HBW，抗拉强度大于1200～1400MPa，冲击值大于 32～56J，同时还要满足对热作模具淬透性、抗热疲劳性 等的要求。其生产
n钢制造的测量标定线性尺寸的块规为例，说明其热处理
工艺方法的选定和生产工艺路线的安排。块规是机械制 造行业常用的标准量块，硬度值要求达到(62～65)HRC， 淬火不直度小于0.05mm，
长期使用时尺寸应保持高稳定性核心期刊。生产工艺路
线：锻造一球化退火一机加工一淬火一冷处理一回火一 粗磨一低温人工时效一精磨一低温去应力回火+研磨。 CrWMn钢的预先热处理采用球化退火，消
工艺路线：锻造一退火一粗加工一成型加工+淬火+回火+ 精加工(修型、抛光)。由于钢在轧制时会出现纤维组织，
导致各向异性，所以要予以锻造消除。锻后要缓冷，防 止应力过大产生裂纹，采用780～
800℃保温4～5h退火，消除锻造应力，为最终热处理作 组织上的准备。5CrMnMo钢制热锻模淬火+回火工艺，为 降低热应力，大型模具需在500℃左右预热，为防止模具 淬火开裂，一般先由炉内
钢是一种高合金工具钢，含钨、钼、铬、钒等合金元素， 总量超过10％Me。高速
钢优于其他工具钢的主要之处是其具有良好的红硬性， 在切削零件刃部温度高达600℃时，硬度仍不会明显降低。 高速钢的碳平均质量分数较高，一般为(0.70％～1．50 ％)C核心期刊。高碳一方面
是保证与钨、钼等诸多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。另一方面是在 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，常用于车刀、铣刀、高
回火冷却时，部分残余奥氏体转变为马氏体，发生了 “二次淬火”使硬度升高。高速钢淬火后要在560℃回火 三次是因为一次回火不能完全消除残余
奥氏体，第一次回火后，残余奥氏体量由30％降为15％ 左右，第二次回火后还有5％～7％，第三次回火后残余 奥氏体减少为1％～2％。而且，后一次回火可消除前一 次回火时马氏体转变产生的内应力。
和耐磨性，以保证测量精度，还要有耐轻微冲击、碰撞
的能力，热处理变形要小机械论文，在存放和作用过程 中要有极高的尺寸稳定性。2 热处理工艺设计分析2.1低 合金刃具钢热处理工艺低合金刃具钢的
预先热处理是球化退火，目的是改善锻造组织和切削加 性能，最终热处理是淬火+低温回火。组织为回火马氏体 +碳化物+少量残余奥氏体，具有较高的硬度和耐磨性。 以9SiCr钢制造的圆板牙是切削加工
热温度提高到1100～1150℃，此时由于钢中出现了大量 的残余奥氏体，硬度仅为(42～50)HRC，但是随后在 510～520'C高温下三次回火，析出了细小弥散的合金碳化 物及残余奥氏体转
变为马氏体，产生“二次硬化”现象，硬度回升到(60～ 62)HRC，红硬性也较好，但是淬火加热温度较高，组织 粗化会导致强度和韧性下降。2.3.2 热作模具钢热处理工 艺热作模具钢热处理的目
分类有两种形式，一种是按成分可分为：碳素工具钢和 合金工具钢；一种是按用途可分为：刃具钢、模具钢和 量具钢。此外，还可按所用淬火冷却介质分为：水淬钢、 油淬钢和空硬钢三类。工具钢分类方法很多
，其中按用途分类是常用的。1.2 工作条件和性能要求 1.2.1低合金刃具钢 对于某些低速而且走刀量较小的机用