高速钢具有很高的硬度、抗压强度和耐磨性，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。因此，高速钢越来越多地应用与要求重载荷、高寿命的冷作模具。

　　常用的钢号有W18Cr4V(18-1-1),W6Mo5Cr4V2(6-5-4-2),W12Mo3Cr4V3N(V3N),以及为提高韧性而研制的降碳降钒高速钢6W6Mo5Cr4V(低碳M2，或称6W6),这些钢在制造重载荷的冷作模具方面取得了良好的使用效果。

　　化学成分

　　几种用于制作冷作模具的高速钢化学成分见下表：

　　2、工艺性能

　　A.钢厂供应的高速钢材，虽经轧制或锻造，但碳化物的分布仍然不均匀。尤其是大截面钢材，碳化物往往呈现严重的带状及网状，降低了钢材热处理后的基体硬度、强度和韧性。因此，用于制造模具的高速钢材，都要经过该锻，并通过反复拔长来改善碳化物的分布。几种典型高速钢锻造工艺如下图

　　B 退火分普通球化退火和等温退火两种工艺，如下图

　　高速钢退火为了降低硬度，以利于切削加工，也是为淬火作组织准备和消除锻造加工中产生的内应力。高速钢退火温度不宜过高，否则不仅不能进一步降低钢的硬度，反而会增加氧化和脱碳倾向。

　　C 淬火根据模具使用条件不同，对W18Cr4V钢制冷作模具的淬火温度推荐为1220-1250℃；而对W6Mo5Cr4V2钢制冷作模具的淬火温度推荐为1160-1200℃；至于韧性较好的低碳高速钢6W6Mo5Cr4V，为保证其强度性能要求，淬火温度不能太低，一般在1180-1200℃范围.

　　D 高速钢模具淬火加热系数一般选在8-16s/mm，具体保温时间选定与多种因素有关；淬火加热温度高，则保温时间可缩短（低温淬火，则需延长保温时间）；大型模具选用小的加热系数，小型模具则选用大的加热系数，但最少的加热时间不应低于2min;装炉量大小与模具形状也是考虑的因素。

　　E 回火：淬火后的组织处于不稳定状态，内应力高，脆性大，故必须进行回火。在500-600℃之间回火时，会析出高度弥散的钨、钼、钒的碳化物（W2C，Mo2C,VC）;在550-575℃是VC最强烈析出的温度区，此区间回火钢的硬度显著提高并达到最高值，即发生了所谓“二次硬化”现象；当回火温度超过600℃时，钢的硬度下降。高速钢必须经三次以上的回火，经三次回火后硬度达64HRC以上。

　　F .淬火、回火主要事项

　　1为减少淬火变形及开裂，淬火时必须进行预热，预热温度800-850℃，预热时间取淬火保温时间的2-3倍。

　　2如需重新二次淬火，则必须预先再次进行退火

　　3回火必须三次以上，对大尺寸或以等温淬火的模具，甚至需进行四次回火处理。绝不能用一次较长时间的回火操作代替多次短时间的回火操作。

　　3、力学性能

　　下图所示为低碳M2钢不同温度回火后的力学性能。

　　4、应用

　　高速钢的抗压强度、耐磨性及承载能力居个冷作模具钢之首，主要用于制作重载荷凸模，如冷挤压凸模、重载冷镦凸模、中厚钢板冲孔凸模（10-25mm厚）、直径小于5-6mm的小凸模，以及各种用于冲裁奥氏体钢、弹簧钢、高强度钢板的中、小型凸模和粉末冶金压膜等。

　　高速钢合金元素含量高，价格贵，工艺性能不佳，脆性较大，使其应用受到一定限制。钨钼系高速钢因其碳化物分布较均匀，颗粒细小，故W6Mo5Cr4V2钢的强韧性优于W18Cr4V钢，应用比较广泛。

　　特别应该提到的是高强韧性降碳、减钒钢6W6Mo5Cr4V,由于适当地减少了碳与钒的含量，其抗弯强度与塑性、冲击韧性等都显著提高，而硬度与二次硬化能力都得以保持；锻造工艺性能得到改善；退火易于软化；热处理工艺与W6Mo5Cr4V2高速钢相似，二次硬化状态的冲击韧度随淬火温度降低而明显上升。该钢用于取代高速钢或Cr12型钢制作易于脆断或劈裂的冷挤压凸模或冷镦凸模，可以成倍提高使用寿命；用于制作大规格的圆钢下料的剪刀，可提高寿命数十倍。