高快钢宽泛利用于造作尺寸大、切削快率高、负荷沉、工作温度高的各类机加工刃具 ，也可用于造作耐磨性高的冷、热模具。今天我们从高快钢的共性动手 ，列举用高快钢钢丝造作各类刀具、模具、量具等产品的热处置工艺。指出高快钢玄妙无限 ，但只有我们把握好成分、组织、机能与使用寿命（产品性命线）的关系（简称“三点一线”） ，肯定能造作出高质量的产品。什么是高快钢
高快工具钢简称高快钢（亦称锋钢） ，自1900年问世至今已有120多年汗青。该钢因其怪异的冶金成分以及后续制品热处置所获得的优异机能 ，引起机床与工具造作业、模具产业等革命性的刷新 ，推动了国民经济的发展和社会的进取 ，因而钻研高快钢及其制品的机能拥有现实意思。本文试图从高快钢的共性动手 ，介绍用高快钢丝造作各类工具的热处置工艺 ，以期引起业内人士的器沉 ，把高快钢热处置搞上去 ，对社会做点贡献。
高快钢资料的共性
高快钢属莱氏体钢 ，除含有较高C ，还含较多的W、Mo、Cr、V等沉要的合金元素 ，因而造就了高快钢特殊的工艺机能。高快钢按化学成分分类 ，可分成低合金高快钢（HSS-L）、通常高快钢（HSS）、高机能高快钢（HSS-E）；按成形步骤分为冶金高快钢、粉末钢、喷射钢。不论以何种步骤出产的高快钢 ，其都有以下共性。
1）含C较高 ，通常均＞0.70%（质量分数 ，下同）。
2）全数属高合金钢（含合金总量＞10%）。
3）大多含Cr达4%。
4）都含有很高的合金元素和足够的碳相共同 ，在热处置过程中形成分歧的碳化物。
5）正常的淬火加热温度低于该钢熔点80℃左右。
6）淬火、回火后的硬度都≥63HRC。
7）淬火、回火后的金相组织雷同。
8）淬火后都要进行屡次回火才充分 ，都有二次硬化景象 ，二次硬化峰温度在540~560℃。
9）除车刀产品表 ，公共产品刀具淬火晶粒度在9.5~10级 ，晶粒都比力细。
10）拥有优良的淬透性 ，＜200㎜的制品在整个截面都能够获得均匀的高硬度 ，幼件空冷自硬。
11）有很高的扰撞性。
12）能够造作多种大局的工具。
13）有优越的冷热加工机能。
14）用高快钢造成的各类工具、模具等都能够进行多种大局的表表强化处置。
15）价值昂贵 ，是同规格45钢价值的10倍以上。
16）热处置难度大 ，影响成分多 ，造作出来的产品质量不变性不易受控。
GB/T 3080—2001《高快工具钢丝》和YB/T 5302—2010《高快工具钢丝》都划定钢丝的直径为1.0~16.0mm。以下简介公称直径在此领域内制品的热处置工艺。对于直柄幼钻头的热处置 ，JB/T 9986—2013《工具热处置金相检验》划定：直径≤3mm的钻头淬火晶粒度10~11.5级（W-Mo系） ，过热≤1级 ，回火水平合格。淬火、回火后硬度62~65HRC。笔者造订和执行的实用工艺：若用M2钢造作 ，经预热 ，870~880℃盐浴加热（装套筒） ，1215~1220℃盐浴加热 ，晶粒度节造在11~12级 ，直径2.5mm的M2钢造幼钻头淬火金相组织如图1所示。500~550℃中性盐（50%CaCl2+30%BaCl2+20%NaCl） ，三角盒夹直回火 ，560~570℃×1h×4次回火后硬度63~65.5HRC。硬度超标（≥65.1HRC）者应作金相检测 ，如不外扰爪作切削试验 ，达到合格品尺度应放行。直径＞3mm以上的高快钢丝 ，能够造作各类钻头、直柄立铣刀、键槽铣刀、圆柱形铣刀、直柄T形槽铣刀、燕尾槽铣刀、倒角刀、中心钻、直柄机用铰刀、机用丝锥及圆孔拉刀等几十种金属切削刀具。由于这种刀具状态各别 ，切削加工对象分歧 ，因而不能执行统一种工艺 ，造订热处置工艺必须个性化。总的准则是既要硬度高 ，又要韧性好 ，在保障韧性的情况下 ，力求高硬度。直径＞3~6mm的刀具 ，淬火加热温杜酌中限 ，直径＞6~15㎜的刀具 ，淬火加热温度选中上限 ，碳化物溶化要充分 ，前者淬火、回火后硬度在64.5~66HRC较好 ，后者硬度在65~66.5HRC更有市场竞争力。以用M2（W6Mo5Cr4V2）钢造作的直柄麻花钻为例：1220~1225℃盐浴加热淬火 ，晶粒度9.5级 ，M2钢丝造φ 8mm直柄钻头淬火金相组织如图2所示 ，回火后硬度66~66.5HRC。经出产实际证明 ，用此工艺热处置的钻头寿命最高。若是是M8的机用丝锥 ，淬火加热温度要适当低一点 ，晶粒度节造在10.5~10级 ，硬度在65~66HRC较妥。造订热处置工艺要相识刀具的加工对象 ，凸起某一方面的机能 ，这样造作出来的刀具会深受市场青睐。
图1 φ2.5mm钻头淬火金相组织（500ⅹ）
图2 φ8mm钻头淬火金相组织（500ⅹ）
笔者是国内较早利用高快钢造作模具的科技人员之一。1975年在桂林某兵工厂工作时 ，应桂林某五金厂的要求 ，用M2钢造作M12规格梅花六角扳手获得了成功 ，其寿命为原Cr12MoV钢的几倍。1984年在浙江用M2钢造作冲棒 ，寿命比原Cr12MoV提高10倍以上 ，为此工厂组建高快钢冲棒造作车间 ，产品远销全国各地。经过持久的实际 ，笔者摸索出比力成熟的高快钢模具盐浴热处置工艺 ，现简介如下。
1）淬火加热温度比一样尺寸的刀具要低得多。
2）加热功夫较长一点。
3）第一次回火温杜酌580~590℃。
4）凭据冲棒等模具的工况 ，确定硬度很沉要。
笔者在实际中总结出极度合用的高快钢模具淬火温杜纂硬度之间的经验关系式 ，即W6Mo5Cr4V2钢 T=1190－10（64－H）
式中T——确定的淬火加热温度（℃）；
H——要求硬度的均匀值（HRC）。
这里要出格强调的是 ，淬火后模具的第一次回火温杜酌580~590℃ ，如用刀具淬火后的550℃回火 ，则推算出来的加热温度要减去20℃。在500℃以上高温下服役的轴承零部件 ，除要求＞62HRC的高硬度表 ，还必须具备耐磨损、耐委顿、抗氧化、耐侵蚀、抗冲击、优良的尺寸不变性 ，以及优良的机械加工机能 ，高快钢正是兼备上述各类机能为数不多的父髦之一。以下简介几种高快钢造作高温轴承的热处置工艺 ，仅供参考。（1）M50钢的热处置 M50（相当于我国Cr4Mo4V钢）属低合金高快钢 ，我国高温轴承用钢尺度GB/T 38886—2020也将该钢纳入其内 ，造作高温轴承的热处置工艺[2]可选择：1130~1140℃加热 ，晶粒度10~11级 ，540~550℃×1h×4次回火后 ，硬度可达63~65HRC。（2）我国自产的低合金高快钢301、4341钢的热处置 301（W3Mo2Cr4VSi）及4341（W4Mo3Cr4VSi）钢1175~1180℃加热淬火 ，晶粒度10~11级 ，540~560℃×1h×4次回火后 ，硬度可达64~66HRC。（3）M2及9341钢的热处置 M2（W6Mo5Cr4V2）及9341（W9Mo3Cr4V）钢1155~1165℃加热淬火 ，晶粒度10.5~11.5级 ，550~560℃×1h×4次回火后 ，硬度可达64~66.5HRC。塞规是常用的量具 ，国内曾用20Cr钢渗碳淬火 ，也有效CrWMn、9SiCr等合金钢造作。高快钢热处置后有很高的硬度 ，锯片铣刀、三面刃铣刀、螺钉槽蹬仔内孔的刀具 ，操作者往往在机床未停稳就丈量 ，这使9SiCr等合金钢塞规磨损很快而失效 ，笔者使用高快钢废料头和45钢摩擦焊造作塞规 ，收到了意想不到的成效。塞规资料选用碳鼓和度较高的M2或高机能高快钢造作 ，淬火加热温度取中上限 ，炉前晶粒度节造在9.5~10级 ，550℃×1h×4次回火后 ，硬度≥65HRC ，使用寿命是9SiCr钢的20倍以上。处置好成分-组织-机能、产品寿命“三点一线”的关系
笔者在职时主管工厂的热加工全数技术事宜 ，除对高快钢执行分炉号治理表 ，还对峙原资料进厂试淬造度。合格者方可入库 ，试淬数据作为批量出产的参考。因而 ，从事热处置的技术人员肯定要钻研资料 ，若是不懂资料蹬宗没有入门。50多年来 ，笔者悟出一个路理 ，要搞好热处置必须处置好成分、组织、机能与工件寿命（产品性命线）之间的复杂关系（可称为“三点一线”）。资料是基础 ，基础不牢地震山摇 ，成分决定组织 ，组织决定机能 ，机能决定寿命。凭据工件的用处 ，我们应该建议采购适合成分的钢材 ，执行最佳的热处置工艺 ，获得该产品所需的凸起机能 ，这样造作出来的产品才是高档次、有品位的 ，而不只是合格品。当今社会给合格品没有几多生计空间 ，必须出精品。
实现语
高快钢与其他钢相比 ，有多种个性。用高快钢丝造作的钻头、铣刀、丝锥、冲棒、轴承及塞规等产品 ，因要求的机能分歧 ，失效大局各别 ，所以热处置工艺必须个性化。热处置工作者要正确处置好成分、组织、机能与产品寿命“三点一线”的关系 ，把单元的产品质量搞上去 ，争得市场份额才是硬路理。
