W6Mo5Cr4V2高速钢——模具行业从业者必备知识手册
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W6Mo5Cr4V2高速钢
概述
W6Mo5Cr4V2是钨钼系高速钢，是国内最常用的高速钢牌号，相当于美国M2，具有高硬度、高耐磨性、良好的红硬性，广泛用于制造各种刀具和冷作模具。
国内也常简称W6，对应日本牌号 SKH-9。
国家标准对应牌号
- 中国GB：W6Mo5Cr4V2
- 美国AISI：M2
- 日本JIS：SKH-9
- 德国DIN：S 6-5-2
化学成分
元素 含量（%） C 0.80 ~ 0.90 Si 0.20 ~ 0.45 Mn 0.15 ~ 0.40 W 5.50 ~ 6.75 Mo 4.50 ~ 5.50 Cr 3.80 ~ 4.40 V 1.75 ~ 2.20 P ≤ 0.030 S ≤ 0.030 物理性能
密度
- 密度：8.05 g/cm³（约 8050 kg/m³）
硬度
- 退火状态：≤ 255 HB
- 淬火回火后：62 ~ 66 HRC（常用范围）
- 红硬性：600℃ 时仍保持 60 HRC 以上硬度
线膨胀系数
- （20 ~ 600℃）：11.5 ~ 12.5 × 10⁻⁶ /℃
热处理工艺
1. 退火
- 温度：840 ~ 860℃
- 冷却：随炉缓慢冷却（≤ 20℃/h 冷却到 500℃ 出炉）
- 硬度：≤ 255 HB
- 目的：降低硬度，便于切削加工，消除内应力
2. 预热
- 第一次：500 ~ 650℃ 保温
- 第二次：800 ~ 850℃ 保温
- 目的：高速钢导热差，预热减少变形和开裂风险
3. 淬火
- 淬火温度：1190 ~ 1230℃（一般 1210 ~ 1220℃ 常用）
- 冷却：油淬（油温 30 ~ 60℃）
- 淬透性：有效厚度 ≤ 80mm 可淬透
4. 回火
- 温度：540 ~ 560℃
- 次数：三次回火，每次保温 1 ~ 2h
- 目的：
- 消除淬火应力
- 转变残余奥氏体
- 获得稳定组织和性能
回火温度 (℃) 硬度 (HRC) 540 64 ~ 66 550 63 ~ 65 560 62 ~ 64 性能特点
优点：- 红硬性好，600℃仍保持高硬度
- 耐磨性优良，适合高速切削
- 韧性比W18Cr4V好
- 热塑性好，适合锻造
- 耐磨性比高碳铬钢好得多
缺点：- 对热处理工艺要求较高，必须三次回火
- 价格比低合金冷作模具钢高
- 导热差，必须预热
应用领域
1. 刀具领域（主要用途）
- 钻头、铣刀、铰刀、拉刀
- 齿轮刀具、滚刀
- 机用丝锥、板牙
2. 模具领域
- 冷冲模：冷冲裁模、冲头
- 冷挤压模
- 滚丝模、搓丝板
- 粉末冶金压模
- 高精度耐磨模具
3. 其他
- 高强度机械零件
- 耐磨量具
对比W18Cr4V（高速钢）
性能 W6Mo5Cr4V2 W18Cr4V 钨含量 低（~6%） 高（~18%） 韧性 更好 稍差 热塑性 更好，适合锻造 稍差 红硬性 良好 更好 耐磨性 相近 相近 价格 较低（钨少） 较高 选型建议：
- 一般用途优先选 W6Mo5Cr4V2，性价比更高
- 要求特别高热硬性选 W18Cr4V
对比粉末高速钢（PM23）
性能 W6Mo5Cr4V2（熔炼） PM23（粉末） 硬度 62-66 HRC 64-68 HRC 耐磨性 好 更好 韧性 好 更好 各向同性 一般（偏析） 极佳 价格 低 高（2-3倍） 选型建议：
- 普通模具刀具 → W6 足够用
- 高精度长寿命模具 → 考虑粉末高速钢
使用注意事项
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锻造：
- 锻造温度区间：1100 ~ 900℃，温度过低不要锻打
- 锻后必须缓慢冷却并及时退火
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热处理：
- 必须二次预热，不能直接高温升温，否则容易开裂
- 淬火温度严格控制，过高晶粒粗大，韧性下降
- 必须三次回火，一次回火残余奥氏体转变不充分，硬度不够
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磨削：
- 高硬度，磨削时要充分冷却，避免磨削开裂
常见问题
问题 原因 解决 硬度不够 回火温度太高，或者回火次数不够 严格控制温度，保证三次回火 淬火变形开裂 预热不够，升温太快 分段预热，控制升温速率 耐磨性差 硬度不够，或者材料不对 检查成分，保证淬火回火硬度
本文整理自模极社百科，分类：【模具材料】
相关标准参考- GB/T 12555 塑料注射模模架
- JB/T 6057 塑料模成型零件技术条件
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