W6Mo5Cr4V2高速钢在精密模具制造的关键作用

　　W6Mo5Cr4V2高速钢（M2）用途及特性分析

　　一、材料基本概况

　　W6Mo5Cr4V2（简称M2）是应用广泛的钨-钼系通用高速钢，属于美国AISI标准的经典钢种。该材料通过合理的钨钼配比（6%W+5%Mo）实现了性能与成本的优化平衡，在全球工具材料市场占有率达60%以上。

　　二、核心性能特征

　　1. 机械性能指标

　　常规硬度：HRC 63-66（热处理后）

　　高温性能：600℃时保持HRC 54-56

　　抗弯强度：3500-4500MPa

　　断裂韧性：18-25J/cm²

　　弹性模量：210GPa

　　2. 物理特性参数

　　密度：8.16g/cm³

　　热膨胀系数：11.2×10⁻⁶/K（20-600℃）

　　热导率：24.3W/(m·K)

　　比热容：460J/(kg·K)

　　W6Mo5Cr4V2高速工具钢俗称“锋钢”或“风钢”，是一种适于高速切削的高碳高合金工具钢。

　　标准GB/T 9943-2008

　　W6Mo5Cr4V2化学成分：

　　碳 C ：0.80～0.90

　　硅 Si：0.20～0.45

　　锰 Mn：0.15～0.40

　　硫 S ：≤0.030

　　磷 P ：≤0.030

　　铬 Cr：3.80～4.40

　　镍 Ni：≤0.30

　　铜 Cu：≤0.25

　　钒 V ：1.75～2.20

　　钼 Mo：4.50～5.50

　　钨 W ：5.50～6.75

　　交货硬度:(退火)≤255HB

　　四、典型应用领域

　　（一）切削加工领域

　　通用切削工具

　　车刀/铣刀/钻头

　　丝锥/板牙

　　齿轮刀具

　　特殊加工应用

　　不锈钢专用刀具

　　耐热合金粗加工

　　高强度钢切削

　　（二）模具制造领域

　　冷作模具

　　冲裁模（<3mm板材）

　　冷镦模

　　拉伸模

　　成型模具

　　塑料注塑模

　　压铸模镶件

　　玻璃模具

　　五、热处理工艺规范

　　1. 预备热处理

　　球化退火：

　　加热温度：850-870℃

　　保温时间：4-6h

　　冷却方式：20℃/h缓冷至500℃后空冷

　　退火硬度：HB207-255

　　2. 终热处理

　　淬火工艺：

　　预热阶段：800-850℃（30s/mm）

　　奥氏体化：1210-1230℃（15s/mm）

　　淬火介质：油冷/盐浴分级

　　回火工艺：

　　温度制度：540-560℃×1h×3次

　　残余奥氏体转化率：>95%

　　终硬度：HRC64-66

　　六、加工技术要点

　　1. 机械加工指南

　　车削参数：

　　v=35-45m/min

　　f=0.1-0.2mm/r

　　ap=1-3mm

　　磨削规范：

　　砂轮类型：WA/K类

　　线速度：25-35m/s

　　进给量：0.005-0.02mm/pass

　　2. 表面处理建议

　　PVD涂层：

　　TiN涂层：厚度2-4μm

　　TiAlN涂层：耐温800℃

　　蒸汽处理：

　　温度：500-550℃

　　时间：1-2h

　　氧化层厚度：3-5μm

　　七、材料优势分析

　　性能优势：

　　优异的强韧性平衡

　　良好的耐磨性能

　　稳定的热处理特性

　　经济优势：

　　原材料成本较低

　　加工性能优良

　　热处理工艺成熟

　　应用优势：

　　适用面广泛

　　技术资料完备

　　替代方案丰富

　　八、使用注意事项

　　热处理控制：

　　严格控制奥氏体化温度

　　避免脱碳现象

　　确保充分回火

　　加工限制：

　　焊接需预热300℃

　　避免剧烈磨削

　　禁止水淬处理

　　维护要求：

　　定期防锈处理

　　避免碰撞损伤

　　专用工具存放

　　W6Mo5Cr4V2高速钢以其优异的综合性能和突出的性价比，成为机械加工领域的"工作母机"材料。通过合理的热处理和表面强化，可满足大多数常规加工需求，是高速钢材料选择的基准参照系。