W18Cr4V（W18）

务实创新 诚信经营


一、产品概述

W18Cr4V（简称W18）是一款经典的钨系普通高速钢，又称锋钢、风钢，核心特性为卓越的红硬性、极高的硬度与耐磨性、良好的切削性能，执行我国 GB/T 9943-2018 标准。其以高含量钨为核心强化元素，搭配铬、钒等合金元素复合合金化，通过精准控制化学成分、采用精炼工艺及严格热处理，在 600℃ 高温切削工况下仍能保持 HRC 60 以上的高硬度，可有效承受高速、高强度切削过程中的极端高温、高压及剧烈摩擦作用，是机械加工领域高强度切削工具的经典核心选材。相较于钼钨系高速钢，W18 凭借高钨含量带来更优异的红硬性和耐磨性，刃口保持性更强，适合加工高强度合金钢、耐热钢等难加工材料，是高速钢领域应用历史悠久、技术成熟的标杆产品之一。
该产品凭借稳定的高温切削性能、成熟的生产工艺、良好的刃磨适配性，广泛应用于机械制造、航空航天、模具制造等高端切削加工领域，国内钢厂已实现规模化、精细化生产，产品质量全面满足 GB/T 9943-2018 及国内外高速钢工具制造标准要求。

二、核心化学成分（质量分数，%）

W18Cr4V（W18）高速钢化学成分经严格管控，重点保障红硬性、高硬度及耐磨性，严格限制有害杂质含量，具体范围如下（含允许偏差，符合 GB/T 9943-2018 标准要求）：
  • 碳（C）：0.70~0.80（允许偏差±0.02）
  • 硅（Si）：0.20~0.45（允许偏差±0.03）
  • 锰（Mn）：0.15~0.40（允许偏差±0.04）
  • 钨（W）：17.50~19.00（允许偏差±0.20）
  • 铬（Cr）：3.80~4.40（允许偏差±0.05）
  • 钒（V）：1.00~1.40（允许偏差±0.05）
  • 硫（S）：≤0.030（允许偏差±0.003）
  • 磷（P）：≤0.030（允许偏差±0.003）
  • 镍（Ni）：≤0.30（允许偏差±0.03）
  • 铜（Cu）：≤0.25（允许偏差±0.03）
关键控制指标：钢中碳化物不均匀度等级≤2.0 级（按 GB/T 9943-2018 评级）；总氧（T(O)）≤25×10⁻⁶；高碳设计与高含量钨、钒元素形成稳定的钨碳化物（WC）、钒碳化物（VC），显著提升红硬性和耐磨性；铬元素提升抗氧化性和淬透性，保障高温切削时的表面稳定性，防止刀具氧化磨损；硫、磷等有害杂质严格限制，避免降低钢的韧性和加工性能，减少切削过程中刀具崩刃风险。

三、力学性能（淬火+回火状态典型值）

W18Cr4V（W18）高速钢力学性能以淬火+多次回火状态为基准，核心突出红硬性、高硬度与耐磨性，性能可根据热处理工艺微调，以下为核心性能指标（试样尺寸：Φ25mm，热处理工艺：820~860℃预热+1270~1290℃淬火（油冷/空冷）+550~570℃回火 2~3 次，每次保温 1h）：
  • 硬度：HRC 64~67（典型值 HRC 65~66，确保极高耐磨性和切削性能）
  • 红硬性：600℃保温 4h 后硬度≥HRC 60；620℃保温 4h 后硬度≥HRC 56（红硬性优于普通钼钨系高速钢）
  • 抗拉强度（σᵦ）：≥1800MPa（常温下，典型值 1850~2000MPa）
  • 屈服强度（σₛ）：≥1400MPa（常温下，典型值 1450~1600MPa）
  • 伸长率（δ₅）：≥8%（常温下，典型值 10%~13%）
  • 冲击韧性（αₖᵥ）：≥25J/cm²（常温下，典型值 30~40J/cm²，保障切削过程中的抗冲击能力）
  • 耐磨性：室温下磨损量≤0.06mm³（按 GB/T 12444.2 试验标准，耐磨性优于W6系列高速钢）
  • 刃磨性能：刃磨后刃口粗糙度可达到 Ra≤0.2μm，易获得锋利刃口，刃口保持性优异

四、核心工艺优势

1. 冶炼工艺

采用电弧炉（EAF）-LF 精炼-VOD 真空精炼-模铸成熟工艺流程：电弧炉冶炼终点严格控制温度 1590~1630℃，碳含量 0.68~0.78%、磷≤0.025%；LF 精炼阶段造高碱度还原渣（R=4.0~6.0），渣系成分 CaO 55%~65%、SiO₂ 8%~12%、Al₂O₃ 20%~25%，FeO+MnO≤0.8%，深度去除硫、磷等有害杂质；VOD 真空处理压力≤67Pa，保温时间≥25min，高效脱气，降低氧、氢含量，减少钢中气孔等缺陷；模铸过程采用全程保护浇注，控制过热度 15~25℃，减少成分偏析和碳化物聚集，保障铸坯内部质量均匀性，避免出现疏松、裂纹等有害缺陷。高端产品可采用粉末冶金工艺生产，使碳化物呈极细小颗粒均匀分布在基体上，进一步提升碳化物均匀性和使用寿命。

2. 热处理工艺

热处理工艺成熟稳定，核心优势为红硬性调控精准、性能稳定性高：采用“预热-淬火-多次回火”的标准热处理工艺，预热阶段分阶段升温，有效减少热应力，避免淬火变形和开裂；淬火温度精准控制在 1270~1290℃，充分溶解碳化物，保障后续回火后获得高硬度和红硬性，油冷或空冷即可完成淬火；多次回火工艺可充分转变残余奥氏体，进一步提升硬度、耐磨性和尺寸稳定性，同时消除淬火内应力；退火工艺成熟，退火温度 860~880℃，退火后硬度 HB≤255，塑性优良，便于后续复杂机械加工和成型。

3. 加工与刃磨性能

退火状态下加工性能良好，机械加工性评级为 55（以 AISI 1212 钢 100 为基准），可顺利实现车、铣、钻、磨、刨等多种机械加工，能精准加工成车刀、钻头、铣刀、滚刀、插齿刀、拉刀等复杂形状的高强度切削工具；锻造性能良好，锻造温度范围 1150~1200℃，锻后需及时缓冷至 600℃ 以下，再进行退火处理，避免产生裂纹，通过锻造可显著细化晶粒，破碎粗大碳化物，提升组织均匀性和致密度；刃磨性能优异，通过砂轮刃磨可快速获得锋利刃口，刃口保持性强，适配各类高精度切削工具的精密刃磨加工；焊接性能较差，一般不推荐焊接，若需焊接需采用专用焊材并严格控制预热（预热温度 300~400℃）和焊后热处理工艺。

五、产品规格与供货形式

供货形式以圆棒、锻件、板材、丝材为主，规格覆盖全面，支持个性化定制，满足各类高强度切削工具及模具核心零部件生产需求：
  • 圆棒：直径 5mm~300mm，常见规格 Φ10mm~Φ200mm，长度可定制（标准固定长度 6m，或按需定制任意长度），可提供剥皮、磨光、精磨圆棒
  • 锻件：可定制圆盘、圆环、阶梯轴、模具模块、异形件等多种复杂形状，最大单重可至 50t，适配大型模具及专用高强度切削工具 OEM 配套需求，锻件可提供粗锻、精锻等不同精度等级
  • 板材/扁钢：厚度 5mm~150mm，宽度 100mm~2000mm，长度 2000mm~10000mm，常见规格 T10~100mm×W500~2000mm×L3000~10000mm，主要用于模具模块、大型切削工具基体等
  • 丝材：直径 0.8mm~10mm，常见规格 Φ1mm~Φ8mm，主要用于小型高精度切削工具、丝锥、板牙等
  • 交货状态：退火、淬火+回火等，可提供精密切断、表面抛光、超声波探伤、磁粉探伤、渗透探伤、热处理定制、精密刃磨等增值服务

六、典型应用领域

依托卓越的红硬性、高硬度及耐磨性，W18Cr4V（W18）高速钢广泛应用于机械制造、航空航天、模具制造等高端切削加工领域，具体如下：
  • 切削工具领域：制造车刀、钻头、铣刀、滚刀、插齿刀、拉刀、丝锥、板牙等各类高强度通用及专用切削工具，尤其适合切削高强度合金钢、耐热钢、不锈钢、铸铁等难加工材料
  • 模具制造领域：制造冷冲模具、冷挤压模具、拉拔模具、粉末冶金模具等，适用于承受高载荷、高摩擦的冷作模具
  • 机械加工领域：制造多辊轧机工作辊、高精度耐磨零部件、机床主轴等高精度耐磨部件
  • 航空航天领域：制造用于加工钛合金、高温合金等航空航天专用难加工材料的专用切削工具，以及航空发动机辅助耐磨零部件
  • 其他领域：制造木工刀具、印刷刀具、高速裁剪机刀具、纺织机械耐磨部件等

七、执行标准与质量保障

执行标准：GB/T 9943-2018（国标，高速工具钢），对应国际近似标准 ASTM A600（美国，T1 钢）、EN ISO 4957（欧盟，HS18-4-1 钢）、JIS G4403（日本，SKH2 钢），可满足国内外高速钢切削工具及模具制造标准要求。
质量控制：建立全流程精细化质量管控体系，从原料采购（选用优质废钢+高纯度钨铁、铬铁、钒铁）到成品出库实施多环节严格检测，核心检测项目包括化学成分（重点检测钨、铬、钒、碳元素含量，光谱分析+化学分析双重验证）、力学性能（硬度、拉伸、屈服强度、冲击测试、红硬性测试、耐磨性测试）、金相组织（碳化物形态与分布、晶粒尺寸、夹杂物等级）、碳化物不均匀度、非金属夹杂物、超声波探伤（≥GB/T 6402 二级）、磁粉探伤、渗透探伤、尺寸精度检测、表面质量检测等，确保每批次产品性能稳定、质量一致。特别注重碳化物不均匀度的检测与控制，通过优化锻造工艺和热处理工艺，降低碳化物聚集风险。可提供材质证明（COA）、第三方权威检测报告、热处理工艺报告等全套质量文件，支持客户现场质量验证与全程追溯。

产品优势

务实创新 诚信经营

加工平台

务实创新 诚信经营

物流包装

务实创新 诚信经营

下一篇：M35
上一篇：W6（W6Mo5Cr4V2）

合作伙伴