冷作模具用高速工具钢的热处理高速工具钢硬度 高速工具钢性能 高速工具钢耐磨性 高速工具钢热处理
高速工具钢有良好的热硬性，是适于高速切削的刃具钢，由于它具有良好的力学性能以及承受高压力和高弯曲载荷的能力，常被用作冷作模具的工作零件。高速钢有很高的硬度、抗压强度和耐磨性能，因此要求随重载荷和加工硬材质的冷作模具，也常选用高速钢制造。采用低温淬火、快速加热淬火等工艺措施可以有效地改善其韧性。对要求有高热强性的工具和热作模具，一般可选用W18Cr4V类高速钢。而要求能经受一定冲击载荷的工具和热加工模具，一般可选用W6Mo5Cr4V2类高速钢，该高速钢有较高的韧性，在制作重载荷冷作模具方面取得了很好的效果。6W6Mo5Cr4V、W9Mo3Cr4V等钢有更好的效果。
6W6Mo5Cr4V、W6Mo5Cr4V2钢软化退火为840～860℃，保温2～4h，以20～30℃/h冷却到500～600℃，炉冷或堆冷；等温退火840～860℃保温2～4h，炉冷至740～760℃，保温2～4h，炉冷到600℃，空冷。
高速钢在热加工和退火后，其组织是由铁素体基体和不凝聚的碳化物组成。基体中含质量分数约0.30%的碳，合金元素大部分结合在碳化物中。为充分发挥高速钢的特性，必须在热处理时碳化物的相当部分溶解，为此需要很高的加热温度。作刃具时，淬火温度选择比较高，可以达到最佳的可加工性能，但韧性有所损失。制作模具时为了保证有相当的韧性，淬火温度选的比较低，特别是形状复杂大型的模具零件。根据模具使用条件不同，对W18Cr4V钢制冷作模具的淬火温度，可以比用其制作刃具的淬火温度低40～80℃，推荐淬火温度为1220～1250℃；而对W6Mo5Cr4V2钢制冷作模具的淬火温度可比该钢制作刃具的淬火温度低20～60℃，推荐淬火温度为1160～1200℃；为保证低碳高速钢6W6Mo5Cr4V的强韧性要求，淬火温度不能太低，一般在1180～1200℃范围。
高速钢的淬火冷却，一般有气冷（高压惰性气体）、油冷、等温淬火、分级淬火等多种。冷却时在700～900℃温度区间内要尽可能快冷，由于高速钢冷却时有强烈的碳化物析出倾向，所以最好不要空气冷却。经淬火后的组织由马氏体、残留奥氏体和未溶解的碳化物组成。初始硬度决定于残留奥氏体量的多少，残留奥氏体的数量决定着韧性，对模具零件而言，韧性是十分重要的。
和其他高合金模具一样，高速工具钢淬火后应立即回火。W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2、6W6Mo5Cr4V可以在空气炉或熔融盐、碱浴中，于550～580℃之间进行回火，W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2的硬度可达62～66HRC，6W6Mo5Cr4V的硬度可达58～63HRC。回火使高速钢发生典型的二次硬化现象而硬度略有升高。模具零件的回火温度应略高于二次回火硬化温度，W6Mo5Cr4V2钢的回火温度可取600～620℃，以达到强韧化的目的。
回火可显著改善韧性，且对耐磨性没有不利影响，从而改善高速钢模具零件的使用性能。高速钢至少要进行两次回火，钴高速钢至少要三次回火，超硬高速钢要回火四次，每次回火的保温时间不得低于1h，每次都要冷却到室温后才能进行下一次回火。回火的作用是消除应力，降低硬度，而超细微的特种碳化物析出又使硬度上升。在达到一定的临界碳化物状态后，硬度又下降。碳化物的析出使残留奥氏体的合金化程度降低，碳化物析出是从回火温度冷却时部分残留奥氏体转变为马氏体的先决条件。
冷处理或深冷处理的目的也是提高耐磨性。深冷处理能提高耐磨性的原因是由于部分残留奥氏体转变成马氏体或贝氏体，并有特殊碳化物弥散析出，但仍留有少量残留奥氏体。提高了强韧性综合性能，从而提高了模具寿命。
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