W18Cr4V高速钢的激光熔覆表面改性研究

　　W18Cr4V高速钢的用途及特性

　　1. 基本介绍

　　W18Cr4V（简称W18）是一种经典的钨系高速钢（High-Speed Steel, HSS），属于18-4-1型高速钢（即含18%钨、4%铬、1%钒）。它是我国早期广泛使用的高速钢牌号，具有较高的硬度、耐磨性和红硬性，适用于制造高速切削工具。

　　W18Cr4V为钨系高速钢，具有高的硬度、红硬性及高温硬度。其热处理范围较宽淬火不易过热，热处理过程不易氧化脱碳，磨削加工性能较好。该钢在500℃及600℃时硬度分别保持在HRC63～64及HRC62～63，对于大量的、一般的被加工材料具有良好的切削性能。

　　宝钢W18Cr4V标准GB/T 9943-2008

　　牌号：W18Cr4V高速工具钢

　　标准：GB/T 9943-1988

　　W18Cr4V高速钢特性及适用范围：

　　W18Cr4V广泛的钨系通用型高速钢，硬度、红硬性及高温硬度较高，易于磨削加工。适用作工作温度在 600℃以下仍能保持切削性能的刀具，如车、刨、铣、铰、拉刀、钻头、各种齿轮刀具及丝锥、板牙等，适于加工软的或中等硬度 (300～320HB以下) 的材料。及制作高温耐磨机械零

　　W18Cr4V化学成分：

　　碳 C ：0.70～0.80

　　硅 Si：0.20～0.40

　　锰 Mn：0.10～0.40

　　硫 S ：≤0.030

　　磷 P ：≤0.030

　　铬 Cr：3.80～4.40

　　镍 Ni：≤0.30

　　铜 Cu：≤0.25

　　钒 V ：1.00～1.40

　　钼 Mo：≤0.30

　　钨 W ：17.50～19.00

　　W18Cr4V力学性能：

　　硬度 ：交货硬度:(其他加工方法)≤269HB; (退火)≤255HB。

　　试样热处理制度及淬回火硬度:≥63HRC

　　2. 主要特性

　　特性说明

　　高硬度淬火后硬度可达HRC 63-66，适合高负荷切削。

　　良好的红硬性在600°C以下仍能保持较高硬度（HRC≥58），适用于高速切削。

　　耐磨性优异高钨（W）和钒（V）含量形成硬质碳化物（如WC、VC），提高刀具寿命。

　　韧性适中比含钴高速钢（如W18Cr4VCo8）韧性稍好，但低于钼系高速钢（如M2）。

　　可磨削性一般高钨含量导致磨削性能较差，需采用合适的砂轮（如CBN或刚玉砂轮）。

　　3. 典型用途

　　切削工具：

　　钻头、铣刀、车刀（适用于加工碳钢、合金钢、铸铁等）。

　　齿轮刀具（如滚刀、插齿刀）。

　　拉刀、丝锥等高精度刀具。

　　模具：

　　冷作模具（如冲裁模、冷镦模）。

　　部分热作模具（如温锻模）。

　　其他应用：

　　木工刀具、锯片等。

　　4. 热处理工艺

　　淬火：

　　温度：1270-1300°C（油冷或分级淬火）。

　　关键点：需严格控制温度，避免过热导致晶粒粗大。

　　回火：

　　560°C三次回火，每次1-2小时，以消除残余奥氏体并提高硬度。

　　退火：

　　850-880°C缓冷，改善加工性能。

　　5. 对比其他高速钢

　　钢种红硬性耐磨性韧性适用场景

　　W18Cr4V★★★★☆★★★★☆★★★☆☆通用高速切削工具

　　W6Mo5Cr4V2(M2)★★★☆☆★★★★☆★★★★☆高韧性需求工具（如复杂铣刀）

　　W18Cr4VCo8★★★★★★★★★★★★☆☆☆高温高速切削（如钛合金加工）

　　6. 优缺点总结

　　✅ 优点：

　　红硬性较好，适合高速切削。

　　耐磨性高，刀具寿命长。

　　成本低于含钴高速钢。