高速工具钢制作的冲头容易脆断的原因及预防措施

用高速工具钢制作的刀具应具有高的硬度、高的耐磨性和高的红硬性等，其通常采用较高的淬火温度，而一般的高速钢冲头的热处理也是同刃具是一样的，即具有上述性能，因此往往着眼于它的硬度，要求速度在63～65HRC，而忽视了韧性，因为冲击韧性不足，故在冲制过程中容易发生脆断，大大降低了它的使用寿命。

事实上冲头在冲击过程中，除了要求具有较高的硬度 （60～62HRC）外，还需要量较好的摩擦作用，因此只有确保冲头在冲击中不折断，不崩刃等，才能提高其使用寿命。冲头容易沿阶处发生脆性断裂，其原因在于硬度高、脆性大和韧性差，造成了台阶处的应力集中。

为了获得理想的技术指标，确保冲头具有长的使用寿命，排除非正常的失效，故应当牺牲部分硬度和红硬性，来换取冲击韧性的提高，对于冲头而言，降低其硬度可换来冲击韧性的提高，因此在保证硬度和足够淬透性的前提下，可对冲头进行低温淬火处理，一般而言，W18Cr4V钢的淬火温度在1180～1200℃，W6Mo5Cr4V2的淬火温度为1160～1180℃，而W9Mo3Cr4V钢则介于二者之间，目的是减少碳化物和合金元素溶于奥氏体中的数量，获得含碳量低的基体，淬火后可获得较多的板条马氏体组织和较细的晶粒，以确保足够的硬度、高的强度和韧性等。在回火过程中应避开二次硬化峰值，第一次取580℃，第二次取550℃，保温时间为1h即可，事实表明，冲头的整体硬度控制在60～62HRC为宜，另外对于冲击载荷较大的刀具和其他模具来说也是有益的，可提高使用寿命数倍。另外对于冲头的设计应进行适当的改进，即将台阶处的直角设计成R1.5～3的圆弧，以减少弯曲应力的作用。

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来源：东莞市弘超模具科技有限公司

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