X130W5工具钢：冷作模具领域的高性能合金解决方案
X130W5是一种高碳冷作合金工具钢，凭借其出色的耐磨性、高硬度和良好的韧性平衡，在工业制造领域尤其是模具行业占据重要地位。该钢种以钨为核心合金元素，辅以特定比例的碳、铬等成分，通过优化的热处理工艺可满足严苛工况下的性能需求。
一、材料核心特性
- 超高硬度与耐磨性
- 经适当热处理后，X130W5的硬度可达63-65 HRC，高碳含量（1.25%-1.35%）与钨元素（4.75%-5.25%）共同形成大量坚硬碳化物，赋予材料极佳的抗磨损能力。这一特性使其在连续冲压、剪切等高摩擦场景下仍能保持刃口完整性。
- 韧性平衡
- 尽管属高硬度材料，X130W5在合理回火工艺下仍具备23 J以上的冲击韧性，断面收缩率约41%。这种刚柔并济的特性使其能承受冷镦、冷挤压等工艺中的周期性冲击载荷，避免模具脆性开裂。
- 淬透性与尺寸稳定性
- 该钢种可通过水淬或油淬实现充分硬化，且热处理变形可控。其低裂纹敏感性对复杂形状模具（如多腔冲模、精密冲头）的制造至关重要。
二、合金设计与成分解析
X130W5的化学成分设计精准服务于冷作模具需求：
- 碳（1.25%-1.35%）：奠定高硬度的基础，与钨形成W6C型碳化物提升耐磨性。
- 钨（4.75%-5.25%）：核心合金元素，增强红硬性及高温稳定性，延缓软化。
- 铬（0.50%-0.80%）：提高淬透性，辅助形成碳化物提升耐磨能力。
- 低杂质控制：磷、硫含量均≤0.030%，减少晶界偏析，保障材料纯净度与韧性。
三、热处理工艺要点
热处理是激活X130W5性能的关键，需分阶段精确控制：
- 球化退火：710-750℃处理，获得≤255 HB的均匀球状珠光体组织，为后续加工和淬火奠定基础。
- 淬火：1000-1050℃奥氏体化后，采用水、油或500℃分级淬火，实现马氏体转变，硬度瞬时提升至63 HRC以上。
- 回火：低温回火（180-250℃）可保持65 HRC高硬度；中温回火（300-400℃）则调整至52-60 HRC，平衡韧性与耐磨性需求。
四、典型工业应用场景
凭借综合性能优势，X130W5广泛应用于以下领域：
- 冷作模具：冷冲模、冷挤压模、拉丝模、滚丝模，尤其擅长处理不锈钢、合金钢等硬质材料。
- 精密刀具：冲剪刃具、精密冲头、穿孔工具，兼顾薄刃锋利度与长期服役寿命。
- 高耐磨结构件：机械轴承套圈、精密轴类零件、气动工具部件等需抗磨损的承力组件。
五、工艺与性能的协同价值
X130W5的成功应用依赖于材料成分、热处理与加工工艺的深度协同：
- 锻造或轧制过程中需控制热加工温度（900-1050℃），避免过热导致晶粒粗化。
- 精加工前需充分退火，降低残余应力，避免后续热处理变形。
- 针对不同工况（如高冲击/高磨损），可通过调整回火温度定制硬度-韧性配比，实现模具寿命最大化。
结语
X130W5工具钢代表了高碳钨系合金在冷作模具领域的成熟解决方案。其价值不仅在于单一的高硬度或耐磨性，更在于通过科学的成分设计与工艺控制，实现了对“硬度-韧性-稳定性”三角关系的精准平衡。随着制造业对精密模具寿命和可靠性的要求日益提升，此类高性能工具钢将持续推动冲压、成型、切削等关键工艺的技术进步。
