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淬火组织 回火组织 高速钢W18Cr4V 进一步提高高速钢的性能 改善和提高切削效率和耐用度，广泛采用表面强化方法，通过表面化学热处理或在刃具表面覆层： 1）表面氮化（如辉光离子氮化、气体软N化）、硫氮共渗或 硫氮硼等多元共渗、蒸气处理等，处理温度均不超过560℃. 2）表面覆层是PVD法在工件表面沉积TiC或TiN覆层，具有高硬度、高耐磨性、抗粘着性和抗咬合性，显著提高工件使用寿命。 六. 合金元素的作用 碳化物是高速钢的主要合金相，钢加热时碳化物的变化反应了奥氏体中合金成分的变化和淬火回火时马氏体的次生硬化情况和热硬性好坏。因此，碳化物的变化是高速钢性能的晴雨表。 C: 　对高速钢硬度影响很大，是高速钢的主要强化元素。随着Ｃ含量的增加，淬火回火后硬度和热硬性都增高。 　缺点：碳化物总量增加，其不均性加大；淬火后残余奥氏体增加，需多次回火；对Ｗ系高速钢，使抗弯强度和韧性明显下降。 W或Mo W是高速钢获得热硬性的主要元素，在钢中形成M6C，是共晶碳化物的主要组成，它还以二次碳化物由奥氏体析出。 锻轧材中M6C以颗粒状碳化物存在，淬火加热时未溶的M6C阻碍奥氏体晶粒长大，改善韧性；溶于奥氏体的约7%~8%的W淬火后保留在马氏体中，提高马氏体的抗回火稳定性。 在560回火时析出W2C，产生弥散强化。 W或Mo 比较: Mo和W同族，可相互取代，1%的Mo可取代1.5%W。 Mo系高速钢共晶碳化物为细鸟巢状，减少了K的不均匀性，锻轧后含Mo的M6C颗粒也较细小； 抗弯强度和冲击韧性远高于W系；磨削性能好。 Mo2C比W2C析出温度较低，且易聚集长大，热硬性不如W系;高温下容易脱C。 现常选用W-Mo系，如W6Mo5Cr4V2，使用量已超过W18Cr4V。 V V主要以VC存在，也溶于其他类型的碳化物中。 提高热硬性。 　低V高速钢，1%~2% V 　高V高速钢，3%~5% V。MC型碳化物与M6C型碳化物量相当，并且是鸟巢状共晶碳化物的主要组成。MC硬度 HV2800， M6C硬度HV1500~1800，MC的大量存在提高了耐磨性，可切削性减低。 　　　高V高速钢属于高热硬性高耐磨高速钢，如W12Cr4V4Mo钢，退火后MC体积分数 10%， M6C 12%，M23C6 10%，热处理后硬度ＨＲＣ６４～６６. Cr 　 主要存在于M23C6中，也溶于M6C和MC中。淬火加热时几乎全部溶于奥氏体，主要起提高钢的淬透性的作用，一般含量约４％左右； 增加耐蚀性和增大抗氧化能力，减少粘刀现象，改善刃具切削性能。 Co 　　 非碳化物形成元素，淬火加热时溶于奥氏体，淬火后存在于马氏体中，提高马氏体的抗回火稳定性，加强次生硬化效果，有较好的热硬性。Co与W、Mo原子结合力强，减低W、Mo原子扩散速率，减慢合金碳化物析出和聚集长大，使W、Mo较多在基体中，增加热硬性。 　 降低韧性，增加脱C倾向。 　 根据含Co量有5%、8%、12%三个级别，均为高热硬性高速钢，如W6Mo5Cr4V2Co5和W2Mo9Cr4VCo8。 加入微合金化元素 N ：0.05-0.10%于高C超硬高速钢中， 细化奥氏体晶粒，可提高热硬性(常与Al配合加入)及抗弯强度和韧性。 RE：降低在S在晶界的偏聚，可明显改善其在900-1150℃之间的热塑性。 七. 粉末冶金高速钢 4.4 冷作模具钢 一. 概述 冷作模具钢是用来制作使金属冷变形的模具，如冷冲、冷镦、冷挤压、冲裁拉丝等模具。 具有高硬度和耐磨性，一定韧性。 常用两类 1）中小型模具 如T12、Mn2V、Cr2、CrWMn等。 2）大型模具 高淬透性、高耐磨的高碳高铬钢、高碳中铬钢、低C高速钢 或基体钢。 如：Cr12, Cr12MoV（高碳高铬钢） Cr6WV, Cr4W2MoV, Cr5Mo1V（高碳中铬钢） 6W6Mo5Cr4V2; 5Cr4W3Mo2VNb （低C高速钢） 50Cr4Mo3W2V， 60Cr4Mo3Ni2WV（基体钢） 二. 高铬和中铬模具钢 高铬钢是含Cr 12%的高C亚共晶莱氏体钢，退火态含16~20%Cr7C3，HV1700，具有高淬透性。 Cr12MoV 在高碳Cr12基础上降C,增加Mo、V以减少并细化共晶碳化物，细化晶粒，改善韧性，形成Cr12MoV。 可用两种热处理工艺： 1）低温淬火和低温回火, M+Ar(少)+12%Cr7C3（