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    一、W18Cr4V 鋼的性質

    1. 化學成分

    W18Cr4V 鋼的化學成分： wC= 0. 7 % ～0. 8 % ； wSi≤0. 4 % ； w Mn ≤0. 8 % ； wCr = 3. 8 % ～4. 4 % ； w Mo ≤0. 3 % ； wW= 17. 5 % ～19 %； wV = 1. 0 % ～1. 4 %。

    2. 成分特點

    在鋼中，碳主要與鉻、鎢、鉬和釩( 碳化物的形成元素) 等形成碳化物，以提高硬度、耐磨性及紅硬性。鎢是提高紅硬性的主要元素，它在鋼中形成碳化物。加熱時，一部分碳化物溶入奧氏體，淬火后形成含有大量鎢及其他合金元素、有很高回火穩定性的馬氏體。在回火時，一部分鎢以碳化物的形式彌散析出，造成二次硬化。在加熱時，未溶的碳化物則起到阻止奧氏體晶粒長大的作用。

    釩能顯著地提高高速鋼的紅硬性、硬度及耐磨性。釩形成的碳化物在加熱時，部分溶入奧氏體，回火時以細小的質點彌散析出，造成二次硬化而提高鋼的紅硬性。鉻在高速鋼中主要是增加其淬透性，同時還能提高鋼的抗氧化脫碳和抗腐蝕能力。鈷也能顯著提高鋼的紅硬性及硬度。

    3. W18Cr4V 鋼的組織結構

    W18Cr4 V 的鑄態組織包括呈骨骼狀的、碳化物片狀與馬氏體或屈氏體相間排列的萊氏體，以及黑色組織( δ偏析) 和白色組織( 馬氏體和殘余奧氏體) 。高速鋼的鑄態組織和化學成分尤其不均勻，而且熱處理也不能改變，因而必須進行壓力加工，將粗大的共晶碳化物打碎，并使其均勻分布，然后再用以制造各種刃具及模具。

    二、鍛造工藝

    高速鋼加熱時很容易發生過燒，接近此溫度范圍的鍛造很容易出現碎裂，應嚴格控制其加熱溫度。

    1. 鍛造溫度范圍

    W18Cr4 V 屬于高合金鋼，其特點是升溫速度慢,鍛造溫度范圍窄。始鍛溫度為1100 ～1150°C，終鍛溫度為900 ～950°C。

    2. 加熱時間的確定

    W18Cr4 V 鋼的導熱性差，一般需分段加熱。低溫段加熱溫度為800 ～900°C，加熱時間一般按1mi n/ mm計算。高溫時快速加熱，加熱時間一般按0. 5mi n/ mm計算。加熱時，為了防止過熱或過燒，要嚴格控制上限溫度。同時，爐內的坯料要裝爐適量，還要不停地翻轉，以使其內外溫度均勻。

    3. 鍛造比

    鋼錠在鍛造過程中，其鍛造比都在8 以上，因而鍛造比選在5 ～7 之間即可。

    4. 加熱火次的確定

    W18Cr4 V 鋼的加熱火次由鐓拔次數、設備能量以及操作工人的熟練程度來確定。根據我們多年來的生產實踐和對鍛件的技術要求，前三火為三鐓三拔，或前四火為四鐓四拔，最后一火修整成形。火次不宜太多，在可能的情況下，應盡量減少火次，以免因鍛造抗力過大而開裂。

    三、操作過程

    當坯料加熱到工藝要求的溫度后，即開始鍛造。鍛造前，錘砧應預熱到100 ～200°C，同時還要根據坯料橫截面尺寸的大小，以及對零件的技術要求，采用最為合適的鍛造工藝，即軸向反復鐓粗拔長法、徑向“十字”鍛造法和三向鐓拔鍛造法。操作過程中應嚴格執行“兩輕一重” 的鍛造方法,即當在高溫段1100 ～1150°C 時要輕擊，以防止開裂；當鍛造溫度在1000 ～1050°C 時要重擊，以保證能打碎碳化物； 當鍛坯溫度低于1000°C 時要輕擊，以防內裂紋出現； 當鍛坯溫度降至900 ～950°C 時停鍛。

    為避免鍛造時出現裂紋，鐓粗階段錘擊不易太重,必要時可先將端部“鉚鍛” 后再鐓粗，鐓粗后立即拔長。拔長時，送進量要控制在鍛件高度的0. 6 ～0. 8 倍的范圍內。送進量過小鍛不透，過大則會產生“十字”裂紋。鐓粗時要避免單面變形或發生歪斜。拔長時翻轉毛坯要均勻，拔圓時要先倒角，不要在同一地方多次錘擊。當發現坯料出現細小的裂紋時，應及時加以鏟除后再鍛。

    四、鍛后冷卻及退火

    ( 1) 鍛件鍛后應立即放入白灰箱或干砂箱中嚴埋緩冷，不可有外露部分。鍛件埋入前，白灰或干砂的溫度以100 ～200°C 為宜。小鍛件鍛后，可在爐內保溫后隨爐冷至50°C 出爐空冷。

    ( 2) 鍛件冷卻后應立即進行退火，退火的目的不僅是為了消除內應力、降低硬度以利于切削加工，同時也是為了以后的淬火準備較好的原始顯微組織。W18Cr4V的退火工藝有普通退火和等溫退火兩種( 見圖1 、圖2) 。

    五、結語

    通過對W18Cr4V 鋼的性能分析，進一步完善了鍛造工藝，這不僅為刀具的熱處理打下了良好的基礎，而且改善了W18Cr4 V 鋼的綜合力學性能，提高了刃、模具的使用壽命。近年來，生產的高速鋼鍛件，獲得了用戶的普遍贊譽。