高速工具钢的锻造和热处理.docx

纵观整个高速加工过程，应用到的金属切削工具主要是以高速工具钢材料为主，当锻造成型之后，借助于合适的热处理进行制作。在该类制作之中，需要材料具备较强的热硬性和韧性，能够承受较大的负荷，形状也处于不同状态。因此，相关工作人员需要了解高速工具钢锻造和热处理特点，在满足实际高速切削要求的同时，强化其应用效率。

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高速切削刀具材料的基本要求?

总的来说，实际刀具切削性能情况与构成刀具的材料、结构等有直接关系。在实际高速切削过程中，除了刀具材料自身具备普通刀具材料的一些基本特质外，还要具备基本抗冲击性能和耐高温等性能。首先，刀具材料要具备较强的可靠性。高速切削一般会在数控机床或者是加工中心开展，此时，刀具材料需要具备较强的可靠性，否则，在实际应用过程中，必然会导致换刀时间的增加，影响最终的生产效率，实际高速切削工作也会失去意义。除此之外，实际刀具可靠性有限，还可能会出现废品，进而将最终的机床和设备损坏。其次，刀具材料要具备较强的耐热性和抗冲击性能。在高速切削过程中，切削温度会处于大幅提升状态，如高温硬度、高温韧性等等，其中，高温硬度和原材料碳化物偏析等也会对主体工作造成影响。

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高速工具钢的锻造技术?

高速工具钢的实际碳含量大约为0.7%～1.6%之间，合金元素总量也会超过10%，最为常见的合金元素种类有钨、铬、铝等等。也正是在这些合金元素的帮助之下，工具钢在-Fe之中的最大溶解度明显下降，铸态组织之中也会出现莱氏体。对于高速工具钢莱氏体的锻造，实际共晶碳化物的形状以鱼骨状为主，这也导致其强度和硬度受到很大影响。更为重要的是，该种合金碳化物具备硬而脆的特点，无法借

助于热处理手段进行消除操作，只能通过高温轧制和反复锻造将其打碎，实际锻造比值为10时，整个碳化物将处于均匀分布状态。当高速工具钢锻造好之后，需要在空气中自然冷却即能自行淬火，提高锻

件的硬度和脆性，但由于冷却时的温度应力较大，产生裂纹的可能性也较大，因而必须进行缓慢冷却。

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高速工具钢的热处理研究??

3.1莱氏体的稳定性

总的来说，高速工具钢莱氏体自身具备较高的稳定性，当锻造工作结束之后，虽然会出现缓冷情况，但自身硬度依旧较高，还会出现一些参与内应力。为了实现对切削加工性能的有效更改，将残余内应力彻底消除，为后续热处理组织做充足准备，工作人员还要执行具体的球化退火处理操作。在日常生产中，主要以等温球化退火操作为主，当成功退火之后，还要组织索氏体和粒状碳化物进行应用，具体硬度（HBS）范围在207～255之间。在实际高速钢优秀性展示上，只有做到正确的淬火和回火，才能将更好的功能呈现出来。由于高速工具钢内部含有很多合金元素，自身导热性有限，淬火加热时，为了避免出现开裂和变形问题，工作人员可以对其进行预热处理操作，将温度提升到800～840℃之间，当工件截面上里外温度处于一致状态之后，还要继续进行高温加热操作。如果刃具本身的截面大、形状也比较复杂，则需要进行二次预热操作，预热温度范围同样为800～840℃。

3.2淬火加热温度的控制

实际高速工具钢淬火温度的提升，主要目的就是将其热硬性保持在最佳状态。一般情况下，高速钢的热硬性主要与马氏体之中的合金元素含量存在直接关系，换句话说，就是与在加热过程中溶入奥氏体内部的合金元素数量有关。例如，在W18Cr4V钢研究过程中，随着加热温度的不断提升，奥氏体之中的合金元素数量迅速提升，在1280℃的时候效果最佳。但如果加热温度过高，合金碳化物溶解度也会大幅提升，晶粒成长阻碍因素减少，此时，奥氏体晶粒会变得越来越粗大，剩余碳化物也会聚集在一起，导致钢的性能出现破坏，从这里也可以看出，高速工具钢淬火加热温度不能超过1300℃。实际高速工具钢淬火方法设计过程中，最为常见的当属油淬空冷双介质淬火法，或者是马氏体分级淬火法。淬火之后的组织代表着隐针马氏体，实际粒装碳化物和20%～25%的参与奥氏体构成。

3.3淬火应力的消除

?为了将淬火应力全面消除，降低参与奥氏体的数量，强化组织稳定性，满足应用性能，在淬火时，需要及时开展回火操作。随着回火温度的不断提升，实际回火硬度也会明显提升，从实际研究过程中也能够看出，在550～570℃范畴之中，回火硬度能够达到最高状态，具体硬度（HRC）范围在64～66之间。如果在560℃左右进行回火操作，马氏体之中能够

析出很多高度弥散的钒或者是钨的碳化物，此时，钢的硬度明显提升，参与奥氏体之中也能析出碳化物，以此来提升钢的硬度。更为重要的是，残余奥氏体也能析出碳化物，使得碳合金元素含量迅速降低，MS点上升，但从实际回火冷却过程中能够看出，参与奥氏体部分能够转化成马氏体，这些也是在高速钢淬火之后可以在550～570℃范围内出现二次硬化的直接原因所在。

3.4第三次回火及冷却

?之所以会出