熱處理工藝對W2Mo9Cr4VCo8高速鋼硬度和組織的影響

W2Mo9Cr4VCo8（美國牌號M42）是超硬型高鈷韌性高速鋼，該鋼具有高的硬度和紅硬性，同時回火穩定性及耐磨性也非常好，易于機加工，廣泛用于金屬切削刀具的制造，但采用該材料制造軸承還不常見。為了適應某型號軸承高硬度、高耐磨性和耐疲勞性能的工況要求，嘗試選用了W2Mo9Cr4VCo8鋼制造此類軸承。對軸承零件的熱處理工藝進行了詳細研究，以期找出熱處理工藝對該高速鋼硬度和組織的影響規律。

試驗用料為直徑8mm的W2Mo9Cr4VCo8鋼退火狀態直條料，供貨條件滿足GB/T9943-2008《高速工具鋼》，其化學成分和材料的冶金質量分別見表1、表2。
表1  W2Mo9Cr4VCo8鋼的化學成分（ω，%）  

淬火試驗在WZC-45真空淬火爐內進行，淬火溫度選用1150、1165、1180、1200和1220℃共5種。為減小加熱過程中試樣內外溫度差和加熱時產生的內應力，淬火前對試樣進行預熱，預熱溫度為850℃，預熱時間為20min。5種淬火溫度的加熱時間均為12min，采用油冷卻方式，冷卻15min后分別進行常溫和-78、-196℃冷處理，并保溫1h；冷處理后自然回暖至室溫，并分別在520、535和550℃下進行回火，回火時間均為1.5h，回火3次。試驗結果表明：

（1）W2Mo9Cr4VCo8鋼在1150～1220℃溫度區間淬火，淬火硬度逐漸降低。

（2）W2Mo9Cr4VCo8鋼在1150～1220℃溫度區間淬火，520～550℃溫度區間3次回火，硬度逐漸提高，這主要是淬火后的殘余奧氏體在冷處理和回火過程中大量分解轉變為馬氏體及碳化物析出的緣故。

（3）淬火組織晶粒度隨淬火溫度的升高逐漸增大，1220℃淬火后晶界出現了燒熔現象，為過燒組織。

（4）在3種不同的冷處理工藝下處理的試樣，經同一回火溫度3次回火后，硬度及回火組織差別不大，殘余奧氏體含量均為零，因此可以不必進行冷處理。

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