W18Cr4VCo5（钨系含钴高速工具钢）

核心性能（热处理后）
硬度：退火态 ≤269HB；淬火 + 回火后 ≥63~66HRC（常规 64~65HRC）

红硬性（关键优势）：600℃时仍可保持HRC 60~62，显著优于无钴 W18Cr4V（约 HRC 58），适合高速连续切削、高温重载工况

耐磨性：VC+M₆C 碳化物 + 钴固溶强化，耐磨性优于普通 W18Cr4V

韧性：低于 W18Cr4V（钴提升红硬性会牺牲部分韧性），需严格控制热处理避免过热、开裂

淬透性：良好，大截面可整体淬硬

W18Cr4VCo5（钨系含钴高速工具钢）核心速览

W18Cr4VCo5 是W18Cr4V 的钴改性升级牌号（国标 GB/T 9943），核心是添加4.25%~5.75% Co，显著提升红硬性、高温硬度、耐磨性，韧性略低于 W18Cr4V，适合高速切削、难加工材料与重载耐磨件。

一、标准与化学成分（质量分数，%）

执行标准：GB/T 9943-2008（高速工具钢）

表格

残余：Ni≤0.30、Cu≤0.25

二、核心性能（热处理后）

1. 硬度：退火态 ≤269HB；淬火 + 回火后 ≥63~66HRC（常规 64~65HRC）

2. 红硬性（关键优势）：600℃时仍可保持HRC 60~62，显著优于无钴 W18Cr4V（约 HRC 58），适合高速连续切削、高温重载工况

3. 耐磨性：VC+M₆C 碳化物 + 钴固溶强化，耐磨性优于普通 W18Cr4V

4. 韧性：低于 W18Cr4V（钴提升红硬性会牺牲部分韧性），需严格控制热处理避免过热、开裂

5. 淬透性：良好，大截面可整体淬硬

三、完整热处理工艺（决定最终性能，严格执行）

1. 退火（软化、消除应力、便于机加工）

• 工艺：860~880℃ 保温 2~4h → 随炉缓冷至≤500℃ → 空冷

• 目的：获得球状珠光体 + 粒状碳化物，硬度降至255~269HB，改善切削加工性

2. 淬火（核心强化，阶梯加热防开裂）

预热（防变形、防脱碳、防晶粒粗大）

• 一次预热：820~870℃，保温时间按厚度 / 直径：1~1.5min/mm

• 二次预热（大件 / 复杂件）：1050~1100℃，保温 0.5~1min/mm

淬火加热（奥氏体化 + 碳化物溶解）

• 盐浴炉：1270~1290℃（，加热均匀、脱碳少）

• 箱式炉：1280~1300℃（需保护气氛 / 防氧化涂层）

• 保温：0.3~0.6min/mm（严禁过热，否则晶粒粗化、韧性暴跌）

• 冷却：油冷（分级淬火更佳，580~620℃分级→油冷），减少变形与开裂风险

3. 回火（二次硬化、稳定组织、消除应力）

• 温度：540~560℃（二次硬化峰值温度）

• 次数：3 次（推荐），每次保温 1.5~2h（2 次也可，但 3 次残余奥氏体转化更充分、尺寸更稳定）

• 冷却：空冷

• 效果：析出弥散 W、V 碳化物，实现二次硬化，硬度达峰值，残余奥氏体降至 < 5%

可选：深冷处理（-196℃液氮）

• 淬火后立即深冷→回火，可提升硬度1~2HRC，显著提高尺寸稳定性，适合精密刀具 / 模具

四、锻造与加工要点

1. 锻造：

• 加热：1150~1200℃，终锻≥900℃，避免低温锻造开裂

• 锻后：缓冷（埋砂 / 炉冷），及时退火，防止应力开裂

2. 机加工：退火态切削；淬火后用硬质合金 / 立方氮化硼刀具磨削，充分冷却，避免磨削烧伤、裂纹

五、典型应用场景

• 高速切削刀具：车刀、铣刀、滚刀、拉刀、钻头、齿轮刀具、丝锥，尤其适合自动化机床高速连续切削、难加工材料（不锈钢、高温合金、钛合金、高强度钢）

• 冷作模具：冷冲模、冷镦模、冷挤压模、冲头，要求高耐磨、高抗压、定红硬性

• 耐磨零件：高温轴承、轧辊、精密耐磨件、量具

六、与 W18Cr4V 对比（核心差异）

表格

七、质量控制关键

1. 严格控 Co、W、V 成分，保证红硬性与碳化物比例

2. 热处理严禁过热（>1300℃），防止晶粒粗大、韧性恶化

3. 多次回火，避免残余奥氏体过多导致尺寸不稳定、硬度不足

4. 锻造 / 热处理后及时探伤，检查裂纹、碳化物偏析