如何對高速工具鋼進(jìn)行熱處理？

高速度工具鋼含有大量的鎢、鉬、鉻、釩等合金元素，加熱后溶于奧氏體，γ-Fe中較大固溶點(diǎn)E明顯左移，高速工具鋼鑄態(tài)組織中出現(xiàn)了萊氏體組織，屬于萊氏體鋼。高速工具鋼的鑄態(tài)組織，共晶碳化物呈魚骨狀分布。魚骨組織中的硬脆共晶碳化物不能通過熱處理去除，粉碎后必須高溫軋制和鍛造才能再分配。未鍛造的高速工具鋼會(huì)降低刀具的強(qiáng)度、硬度、耐磨性及熱硬度，淬火易產(chǎn)生變形開裂，使用時(shí)易產(chǎn)生碎片磨損。所以，高速工具鋼在出廠時(shí)應(yīng)規(guī)定其等級，并檢查碳化物分布的不均勻性。

兩次預(yù)熱。為防止刀面氧化、脫碳，通常采用鹽浴加熱，淬火冷卻一般采用油冷卻或鹽浴爐分級淬火。高強(qiáng)度鋼淬火后，正常組織是顆粒狀、隱針狀馬氏體和20%~25%殘存奧氏體。為消除淬火應(yīng)力，穩(wěn)定組織，減小殘余奧氏體積，達(dá)到要求的性能指標(biāo)，高速工具鋼淬火后要及時(shí)進(jìn)行回火(一般為二次)?？梢钥闯?，隨著回火溫度的增加，起初硬度有所下降，但是，當(dāng)回火溫度超過300℃以后，隨著回火溫度的升高，鋼的硬度反而有所增加，這是由于該溫度下鎢、釩的碳化物(W2C、VC)開始從馬氏體中析出，二相彌散形成強(qiáng)化。此外，一些碳和合金元素從殘留的奧氏體中沉淀出來，增加Ms點(diǎn)，然后殘留的奧氏體在回火冷卻過程中轉(zhuǎn)化為馬氏體，這也增加了硬度，導(dǎo)致鋼的二次硬化。回火560℃左右后，高速工具鋼的硬度達(dá)到高值。當(dāng)回火溫度高于560℃時(shí)，由于碳化物的聚集，回火溫度升高，硬度降低。

高速鋼可分為綜合通用高速鋼和特種高速鋼。常用的高速鋼廣泛應(yīng)用于制造各種金屬切削的普通刀具(如鉆頭、錐體、鋸條)和精密刀具(例如滾刀、插齒刀、拉刀)。所切割材料的硬度一般為HB≤300。專用高速鋼又可分為高釩高速鋼，通常是含鈷高速鋼和超硬高速鋼(HRC68~70)。高耐磨性和足夠的韌性，除了具有高硬度(一般大于HRC63，高可達(dá)HRC68~70)、高耐磨性和足夠的韌性外，還具有高耐磨性和足夠的韌性，并且在高速切削下，刀片不會(huì)因發(fā)熱而變軟。耐高溫性能一般用紅色硬指標(biāo)，即連續(xù)加熱4次，每次保溫1小時(shí)后在580~650℃下測定其硬度值。高鋼韌度通常用彎曲強(qiáng)度和沖擊值來衡量。高速鋼用于制造冷模具其使用性能主要要要求抗壓屈服強(qiáng)度高、耐磨性高、韌性高，但耐熱性不高，因此可采用較低的溫度淬火。

高速工具鋼淬火后殘留奧氏體量多。有的時(shí)候?yàn)榻档突鼗鸫螖?shù)，也可以在淬火后立即進(jìn)行-60~80℃的冷處理，然后再進(jìn)行560℃回火。在高速工具鋼中淬火、回火后，其組織應(yīng)該是細(xì)密的馬氏體、粒狀碳化物以及少量的殘余奧氏體，如圖8-18所示，硬度為63~67HRC。高速工具鋼廠家為進(jìn)一步提高高速工具鋼的切削性能和使用壽命，在淬火、回火后，可以進(jìn)行氮碳共滲、硫氮共滲、蒸汽處理、表面氣相淀積等化學(xué)熱處理，以改善刀刃的抗咬合性、硬度，降低摩擦系數(shù)。