高速钢W6Mo5Cr4V2的特性及应用
W6Mo5Cr4V2钢为W-Mo系高速钢,如同W18Cr4V钢,常用来制造高速切削刀具,也可以用来制造冷作模具。
钢中以Mo替代W,可使组织中共晶莱氏体得以细化,压力加工后碳化物不均匀程度较轻,晶粒也较细。故W6Mo5Cr4V2钢具有碳化物细小均匀、韧性高、热塑性好等特点。但Mo元素的加入,也使钢出现过热敏感性和脱碳倾向。为防止过热敏感性,钢中加入较多的V元素,以加强细化晶粒的作用,同时也减缓Mo元素的碳化物析出与聚集,改善钢的红硬性。
W6Mo5Cr4V2钢主要化学成分(质量分数):0.80%~0.90%C、0.20%~0.45%Si、0.15%~0.40%Mn、3.80%~4.40%Cr、5.50%~6.75%W、4.50%~5.50%Mo、1.75%~2.20%V、≤0.030%P、≤0.030%S。其相变点为:AC1850℃、Ms180℃。
W6Mo5Cr4V2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。钢中加入W、Mo、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、硬度与耐磨性;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。钢在奥氏体化时,W、Mo、V元素可随其碳化物少量地固溶于奥氏体中,进一步提高钢的回火稳定性。钢中加入大量的C、W、Cr、V、Mo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、Mo、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、Mo2C和VC,使硬功夫度回升,即出现二次硬化现象。由于回火马氏体中溶有大量的W、Cr、Mo、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。钢中加入W、Mo元素可以消除钢的回火脆性。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。W6Mo5Cr4V2钢的始锻温度1040~1080℃,终锻温度900℃,锻造后堆集冷却或砂中冷却。
W6Mo5Cr4V2钢常用来制造冷挤压模具、拉拔模具等。