高速钢热处理工艺参数如何制定？

高速钢热处理工艺包括、退火、淬火、回火工艺。有时为了提高硬度，提高切削加工后工件表面光洁度，改善组织，为zui后淬火工序作准备，减少淬火变形，或改善钢件淬火回火后的性能而采用在淬火前采用调质，退火等预处理工艺。
常用钢材：W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2、W12Cr4V4Mo。
1）退火
高述钢退火使其充分软化，退火索氏体基体碳化物应当均匀，颗粒大小适当。
（1） 退火温度确定：
高速钢的退火属于不*退火，即加热到高于Ac1，的温度，进行保温，然后再以不同的冷却方式进行冷却。通常各种类型的高速钢所采用的退火温度大约都为Ac1+30～50℃。
（2） 退火时间确定：
一般的时间是当工件透烧后，再保温1～2h。过长时间和过高温度的退火会使碳化物的稳定化，淬火时碳化物溶解能力减弱，引起二次硬化和热硬性的降低。
（3） 冷却方法：
在A1以上炉冷，不少厂采用650～700 ℃以下，取出空冷。应当指出：A1点以下的冷却，对退火硬度是没有影响的。所以在控制硬度≤255HB时出炉温度不应过高。A1以上及整个A1范围（ 800℃左右）的冷却速度，一般不应大于30℃／h。在500℃以下出炉是可以采取的。
（4） 常用退火工艺曲线：
 
表7-4  常用高速钢等温退火工艺规范
钢材
临界温度/℃
等 温 退 火
退火硬度（HB）
Ac1
Acm
Ar1
Ms
W18Cr4V
820
860
760
210
860～880℃温度段保温2h；
740～760℃温度段保温2～4h；
其余按工艺图7-5中曲线
≤255
W6Mo5Cr4V2
835
885
770
225
≤255
W12CrV4Mo
835
885
770
225
≤262
 
2）调质处理：
高速钢调质处理工艺曲线，见图7-6，高速钢调质处理的质量控制，一般都以硬度为准。W18Cr4V的硬度在33～39HRC,W6Mo5Cr4V2的硬度在38～42HRC，
 
3）淬火：
高速钢淬火包括四个方面来：预热、加热温度、加热时间、冷却。
⑴预热：
*次预热一般是在空气炉中进行，主要是起烘烤工件的作用。预热采用的温度，大致在500～600℃之间。加热时间是根据工件的有效厚度按1～2min/mm计算。
第二次预热温度在800～900℃，采用在盐浴炉预热时加热时间按工件的有效厚度按25～30s/mm计算。为了便于组织生产，一般是高温淬火加热时间和各个预热时间比例为：
高温加热﹕中温预热﹕*次预热（烘干）=1﹕2﹕3或1﹕3﹕5
⑵奥氏体化温度
选择高速钢的淬火加热温度时，首先要考虑钢的化学成分。各种型号高速钢，都有其规定的加热温度范围。在这个前提下，由于对工具有各种不同的要求及尺寸形状，所体选定时要更为复杂些。
当工件几何形状复杂，厚薄不均，在整体加热时，容易产生局部过热，甚至引起变形和开裂。所以在保证必要的红硬性前提下，适当降低淬火温度。
钢中碳化物偏析度：对于大型工件，即使经过锻造，也不易使其分布充分均匀，尤其是心部更是如此。这种碳化物不均匀度过大的钢件，在加热时，为了防止开裂，宜采用下限加热温度，而加热时间，可适当延长。
对于工具刃部工作时受热较高，但冲击载荷小、形状简单的刀具，如车刀、大钻头等，则宜采用较高的淬火温度，获得较高的热硬性。
对于返修件，为了防止过热，也应适当降低加热温度。
W18Cr4V奥氏体化温度1260～1300℃、W6Mo5Cr4V2奥氏体化温度1200～1220℃、W12Cr4V4Mo奥氏体化温度1240～1250℃（高强度薄刃刀具使用）、1260（复杂刀具使用）、1270～1280℃（简单刀具使用）。
⑶奥氏体化加热时间
通过下式进行计算： t= a×D       （秒）
式中：t——加热时间（秒）；
a——加热系数（s／mm）；
D——工件的有效直径或有效厚度（mm）。
此计算方法的关键在于如何确定加热系数。一般加热系数8～15S/min。装炉量大，工件大，压温时间长就去上限（大值）；反之取下限（小值）。但是zui短时间不能少于30秒。
工件的有效直径或有效厚度的取值方法和结构钢相同。特殊情况按下列选取：
①圆柱形刀具（如钻头、铰刀等）；以外径计算；
②扁平形刀具（锯片铣刀、车刀等）,以厚度计算；
③空心圆柱体（如滚刀），以外内径之差减半计算；
④圆锥体以距大端h/3处的外径计算;
⑤空心圆锥体（如指形铣刀）以外径乘0.8计算；
⑥球体以球径乘0.6计算。
⑷淬火冷却：
①气冷或采用油冷；
②分级、等温处理可以参考《如何确定模具钢等温分级时的热处理参数？》
⑸回火：
高速钢的回火一般都是采用550～570℃回火温度，回火保温时间1h，回火次数3次。每次回火之间工件必须冷到室温后，再进行下一次回火。