高速工具钢的锻造和轧制裂纹

　　高速工具钢(高速钢)是莱氏体钢。室温下的显微组织由索氏体共析混合物(aFe+碳化物)、Y晶析出的二次碳化物和冷却过程中的较粗的一次碳化物(莱氏体共晶磁化)组成。

　　当高速工具钢被加热(约820℃)时，共析混合物转变为奥氏体。随着温度继续升高，二次碳化物逐渐溶解在奥氏体中。然而，由于含钨、钒和铬的碳化物的高热稳定性，它们只有在加热温度相当高并且保持时间足够长时才会溶解。例如，当水化合物在1050-1100℃时，含钨的碳化物会急剧溶解。而一次碳化物在热压温度范围内不溶于奥氏体。由于在热压加工的湿度范围内，高速工具钢中存在复杂的影响相，给热压加工带来以下困难:

　　(1)塑性低，高速工具钢的塑性随温度急剧下降。楔形试件轧制实验表明，w18Cr4v铸造组织的塑性在1200℃时比低碳钢低11%，在1000℃时比低碳钢低31.3%，在900℃时只有低碳钢的一半。经过锻造和结合后，高速工具钢的塑性将大大提高，但如果轧制温度低于900℃或锻造温度低于800℃，将发生拉伸开裂。

　　(2)随着温度的降低，高速工具钢的抗变形能力急剧增加。例如，高速工具钢在200℃时的温度极限比15钢高50%，在900℃时高145%。

　　(3)导热系数低，高速工具钢在低温下的导热系数约为低碳钢的1/3。因此，高速工具钢在低温区加热时以及锻造和轧制后的冷却过程中应特别小心。

　　(4)过烷烃。铸态高速工具钢组织极不均匀，存在含高碳高合金元素的低熔点共晶偏析区(特别是含锐钛矿时)。稍高的加热温度可能会熔化隔离区并导致过烧。

　　由于高速工具钢具有上述工艺特点，在热压过程中容易产生表面或内部裂纹。主要形式有冷却裂纹、热应力断裂、过度扭转、锻造、轧制裂纹、拉伸裂纹等。