本發(fā)明屬于沖壓模具技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有微米級碳化鎢增強(qiáng)層的高速鋼冷擠壓凸模，本發(fā)明還涉及該高速鋼冷擠壓凸模的制備方法。

背景技術(shù)：

沖壓模具是沖壓生產(chǎn)必不可少的工藝裝備，是技術(shù)密集型產(chǎn)品。沖壓件的質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)成本等，與模具設(shè)計(jì)和模具配件的精密度質(zhì)量等有著直接的關(guān)系。冷擠壓凸模在工作時，不僅承受軸向沖擊力的作用，又不可避免地承受徑向力的作用，其單位壓力可達(dá)制件毛坯材料強(qiáng)度極限的4~6倍。由于擠壓時金屬在型腔內(nèi)流動，使凸模與凹模的工作面都承受劇烈的摩擦。這種摩擦和金屬被擠壓材料的劇烈變形，將模具表面的瞬間溫度提高到達(dá)200~300 ℃，因此要求冷擠壓凸模在長期工作時不得出現(xiàn)折斷和彎曲疲勞斷裂，并要求有較高的耐磨性和抗斷裂能力。

冷擠壓凸模的材質(zhì)可以采用碳素工具鋼、合金工具鋼和高速鋼等。碳素工具鋼的淬透性低、耐磨性較差、淬火變形大，適于制造一些尺寸小、形狀簡單、輕負(fù)荷的冷擠壓凸模。合金工具鋼，例如Cr12MoV，熱處理后硬度為60~62 HRC，具有高的耐磨性、淬透性、高熱穩(wěn)定性和高的抗壓強(qiáng)度，但是，其組織中共晶碳化物的偏析和網(wǎng)狀碳化物的存在，需要經(jīng)過“改鍛”工藝來改善。高速鋼是最常用的材質(zhì)，它具有模具鋼中最高的硬度、耐磨性和抗壓強(qiáng)度，承載能力很高。但選用單一材質(zhì)的高速鋼做冷擠壓凸模時，由于其韌性較差，需要采用低溫淬火工藝，以提高其韌性。

可以看出，以單一的碳素工具鋼、合金工具鋼或高速鋼為材質(zhì)，冷擠壓凸模在硬度、強(qiáng)度與韌性的匹配上還存在矛盾，尚未達(dá)到強(qiáng)度與韌性的統(tǒng)一。因此，冷擠壓凸模的主要失效形式主要有永久變形、斷裂和破損。在原有單一材質(zhì)冷擠壓凸模的基礎(chǔ)上，還需開發(fā)出兼顧良好耐磨性和韌性的新型冷擠壓凸模。

碳化鎢具有較高的比剛度、比模量、低熱膨脹系數(shù)以及良好的熱穩(wěn)定性、耐磨性、尺寸穩(wěn)定性及與鋼鐵材料良好的潤濕性等優(yōu)點(diǎn)，以其為增強(qiáng)體制備具有碳化鎢增強(qiáng)層的冷擠壓凸模，可以大幅度提高冷擠壓凸模表面硬度和強(qiáng)度，同時利用原位反應(yīng)碳化鎢增強(qiáng)層與高速鋼基體之間高的結(jié)合強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)冷擠壓凸模韌性的提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種具有微米級碳化鎢增強(qiáng)層的高速鋼冷擠壓凸模，以解決現(xiàn)有高速鋼冷擠壓凸模易永久變形、易斷裂、易破損的問題。

本發(fā)明的另一個目的是提供上述高速鋼冷擠壓凸模的制備方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種具有微米級碳化鎢增強(qiáng)層的高速鋼冷擠壓凸模，包括高速鋼冷擠壓凸模本體，所述高速鋼冷擠壓凸模本體的表面具有多個凹陷的管狀體，所述高速鋼冷擠壓凸模本體的表面和所述管狀體的內(nèi)表面均具有微米級碳化鎢增強(qiáng)層。

進(jìn)一步地，所述管狀體之間的間距為25μm～1000μm，所述管狀體的管徑為10μm～40μm，管狀體的深度不大于20 μm。

進(jìn)一步地，所述微米級碳化鎢增強(qiáng)層的厚度為5μm～15μm，碳化鎢增強(qiáng)層由碳化鎢顆粒組成，碳化鎢顆粒均勻分布在高速鋼冷擠壓凸模本體中，碳化鎢顆粒的粒徑為0.5μm～3.0μm，碳化鎢顆粒的體積分?jǐn)?shù)為70%～95%。

進(jìn)一步地，所述高速鋼冷擠壓凸模本體的基體組織為馬氏體、碳化物和殘余奧氏體的組合。

一種具有微米級碳化鎢增強(qiáng)層的高速鋼冷擠壓凸模的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：對高速鋼冷擠壓凸模本體進(jìn)行表面處理，得到表面處理過的高速鋼冷擠壓凸模本體；

步驟2：利用激光打孔機(jī)對所述步驟1得到的表面處理過的高速鋼冷擠壓凸模本體進(jìn)行激光打孔，然后進(jìn)行酸洗，之后用水沖洗至中性，最后進(jìn)行超聲波清洗，得到清洗后的具有凹陷管狀體的高速鋼冷擠壓凸模本體；

步驟3：將所述步驟2得到的清洗后的具有凹陷管狀體的高速鋼冷擠壓凸模本體置于真空滲碳爐中在一定溫度下進(jìn)行滲碳，并保溫一定時間，得到具有微米級碳化鎢增強(qiáng)層的復(fù)合體；

步驟4：將所述步驟3得到的具有微米級碳化鎢增強(qiáng)層的復(fù)合體進(jìn)行退火、分級淬火與三次低溫回火處理，得到具有微米級碳化鎢增強(qiáng)層的高速鋼冷擠壓凸模。

進(jìn)一步地，所述步驟1的表面處理具體為將高速鋼冷擠壓凸模本體表面用丙酮清洗干凈。

進(jìn)一步地，所述步驟2中激光打孔在真空條件或惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行。

進(jìn)一步地，所述步驟2中酸洗使用的酸液為體積濃度為300ml/L的鹽酸、60ml/L的磷酸、120ml/L的雙氧水、300ml/L的氫氟酸或200ml/L的硫酸中的任意一種，所述超聲波清洗使用乙醇或丙酮。

進(jìn)一步地，所述步驟3中真空滲碳爐中碳質(zhì)量濃度為0.9%～1.0%，真空度不大于1×10⁴ Pa，滲碳溫度為920℃～940℃，高速鋼冷擠壓凸模本體表面的單位面積內(nèi)滲碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過0.5%，保溫時間為10 min～35min。

進(jìn)一步地，所述步驟4中在880℃下退火，保溫3 h，然后在840℃預(yù)熱，再在1280℃下加熱分級淬火，分級溫度為620℃，再在560℃下低溫回火三次，回火保溫時間均為1h。

本發(fā)明的有益效果是：發(fā)明一種具有微米級管狀碳化鎢增強(qiáng)層的高速鋼冷擠壓凸模，鎢原子與碳原子在固態(tài)溫度下反應(yīng)生成碳化鎢，并利用預(yù)先打好的孔的位置限制碳化鎢的擴(kuò)散，碳化鎢顆粒與高速鋼冷擠壓凸模本體間為冶金結(jié)合，結(jié)合牢固，顆粒不易脫落，可通過控制滲碳工藝參數(shù)和激光打孔參數(shù)控制碳化鎢增強(qiáng)相的顆粒體積分?jǐn)?shù)、分布和形態(tài)，提高了現(xiàn)有高速鋼冷擠壓凸模的表面強(qiáng)度和硬度，提高了復(fù)合材料的耐熱和耐磨性能，同時利用原位反應(yīng)碳化鎢增強(qiáng)層與高速鋼基體之間高的結(jié)合強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)冷擠壓凸模韌性的提高，解決高速鋼冷擠壓凸模易永久變形、易斷裂、易破損的問題，且制備方法簡單，易于實(shí)施。

附圖說明

圖1是本發(fā)明具有微米級碳化鎢增強(qiáng)層的高速鋼冷擠壓凸模的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明具有微米級碳化鎢增強(qiáng)層的高速鋼冷擠壓凸模A區(qū)局部放大結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明具有微米級碳化鎢增強(qiáng)層的高速鋼冷擠壓凸模B區(qū)局部放大結(jié)構(gòu)示意圖，即微米級管狀碳化鎢結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1. 高速鋼冷擠壓凸模本體，2. 碳化鎢增強(qiáng)層，3. 碳化鎢顆粒，4. 管狀體。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

本發(fā)明一種具有微米級碳化鎢增強(qiáng)層的高速鋼冷擠壓凸模，如圖1~3所示，包括高速鋼冷擠壓凸模本體1，高速鋼冷擠壓凸模本體1的表面具有多個凹陷的管狀體4，管狀體4之間的間距為25μm～1000μm，管狀體4的管徑為10μm～40μm，管狀體4的深度不大于20 μm，高速鋼冷擠壓凸模本體1的表面和管狀體4的內(nèi)表面均具有厚度為5μm～15μm微米級碳化鎢增強(qiáng)層2，碳化鎢增強(qiáng)層2中含有高體積分?jǐn)?shù)的碳化鎢顆粒3。碳化鎢顆粒3的粒徑為0.5μm～3.0μm，碳化鎢顆粒3的體積分?jǐn)?shù)為70%～95%，高速鋼冷擠壓凸模本體1的基體組織為馬氏體、少量碳化物和極少量的殘余奧氏體。

特別地說，本發(fā)明的一種具有微米級碳化鎢增強(qiáng)層的高速鋼冷擠壓凸模基體材質(zhì)是xW18Cr4V、xW14Cr4VMn、xW9Mo3Cr4V。

上述高速鋼冷擠壓凸模的制備方法，具體包括以下步驟：

步驟1：將高速鋼冷擠壓凸模本體表面用丙酮清洗干凈，得到表面處理過的高速鋼冷擠壓凸模本體；

步驟2：利用激光打孔機(jī)在真空條件或惰性氣體保護(hù)下對步驟1得到的表面處理過的高速鋼冷擠壓凸模本體進(jìn)行激光打孔，然后進(jìn)行酸洗，酸洗使用的酸液為體積濃度為300ml/L的鹽酸、60ml/L的磷酸、120ml/L的雙氧水、300ml/L的氫氟酸或200ml/L的硫酸中的任意一種，之后用水沖洗至中性，最后使用乙醇或丙酮進(jìn)行超聲波清洗，得到清洗后的具有凹陷管狀體的高速鋼冷擠壓凸模本體；

步驟3：將步驟2得到的清洗后的具有凹陷管狀體的高速鋼冷擠壓凸模本體置于真空滲碳爐中在一定溫度下進(jìn)行滲碳，真空滲碳爐中碳質(zhì)量濃度為0.9%～1.0%，真空度不大于1×10⁴ Pa，滲碳溫度為920℃～940℃，高速鋼冷擠壓凸模本體表面的單位面積內(nèi)滲碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過0.5%，保溫10 min～35min，得到具有微米級碳化鎢增強(qiáng)層的復(fù)合體；

步驟4：將步驟3得到的具有微米級碳化鎢增強(qiáng)層的復(fù)合體在880℃下退火，保溫3 h，然后在840℃預(yù)熱，再在1280℃下加熱分級淬火，分級溫度為620℃，再在560℃下低溫回火三次，回火保溫時間均為1h。之后，即得到具有微米級碳化鎢增強(qiáng)層的高速鋼冷擠壓凸模。

本發(fā)明將激光打孔、滲碳和熱處理工藝相結(jié)合，在高速鋼冷擠壓凸模表面得到微米級碳化鎢增強(qiáng)層，且該增強(qiáng)層內(nèi)具有凹陷的管狀體；凹陷的管狀體是由高體積分?jǐn)?shù)的碳化鎢顆粒與少量高速鋼基體組成的。

滲碳溫度選擇920℃～940℃是因?yàn)椋?40℃以上滲碳，一方面，碳在基體中的擴(kuò)散系數(shù)會迅速升高，擴(kuò)散速度過快，擴(kuò)散深度增加，不利于碳化鎢增強(qiáng)層中碳化鎢體積分?jǐn)?shù)的提高；另一方面，滲碳溫度高于940℃，會使生成的碳化鎢顆粒急速長大，導(dǎo)致力學(xué)性能下降。滲碳溫度低于920℃，可降低擴(kuò)散動力，基體表面碳濃度較低。

真空滲碳爐中碳質(zhì)量濃度選擇0.9%～1.0%是因?yàn)椋禾假|(zhì)量濃度高于1.0%，碳在基體中的擴(kuò)散速度加快，擴(kuò)散深度增加，不利于碳化鎢增強(qiáng)層中碳化鎢體積分?jǐn)?shù)的提高；碳質(zhì)量濃度低于0.9%，基體表面碳濃度過低。

真空滲碳爐中保溫時間選擇10min～35min是因?yàn)椋罕貢r間高于35min，碳化鎢會集中向基體中擴(kuò)散，不利于保持碳化鎢增強(qiáng)層中碳化鎢的高體積分?jǐn)?shù)；保溫時間低于10min，滲碳層中的碳不能完全反應(yīng)，影響增強(qiáng)層的增強(qiáng)效果。

本發(fā)明的有益效果是：

1）在真空環(huán)境中利用激光打孔技術(shù)在高速鋼冷擠壓凸模本體表面實(shí)現(xiàn)微米級盲孔的制備，并可對其間距、深度、直徑等進(jìn)行調(diào)整；

2）高速鋼冷擠壓凸模本體與外碳源在加熱、保溫過程中，使鎢原子與碳原子在固態(tài)溫度下反應(yīng)生成碳化鎢，并利用預(yù)先打好的孔的位置限制碳化鎢的擴(kuò)散，實(shí)現(xiàn)微米級管狀碳化鎢增強(qiáng)高速鋼冷擠壓凸模的制備；

3）管狀碳化鎢增強(qiáng)體可以有效增加高速鋼冷擠壓凸模的表面復(fù)合厚度；

4）管狀碳化鎢內(nèi)徑為10～40μm，微觀硬度可達(dá)到1850～2100 HV，高速鋼冷擠壓凸模硬度達(dá)到62~65 HRC，沖擊韌性a_K可達(dá)到10～15 J/cm²，大幅度提高了高速鋼冷擠壓凸模的耐磨性能和綜合使用性能。

5）管狀碳化鎢中的碳化鎢顆粒與基體間為冶金結(jié)合，結(jié)合牢固，顆粒不易脫落。同時，可通過控制滲碳工藝參數(shù)和激光打孔參數(shù)控制碳化鎢增強(qiáng)相的顆粒體積分?jǐn)?shù)、分布和形態(tài)?；w的種類、合金化程度、形態(tài)分布等也可根據(jù)工況要求調(diào)節(jié)，達(dá)到增強(qiáng)相與基體相間的性能最佳匹配。

6）制備方法簡單、易行，操作方便，便于實(shí)施。

實(shí)施例1

步驟1：將高速鋼冷擠壓凸模本體表面用丙酮清洗干凈，得到表面處理過的高速鋼冷擠壓凸模本體；

步驟2：利用激光打孔機(jī)在真空條件下對步驟1得到的表面處理過的高速鋼冷擠壓凸模本體進(jìn)行激光打孔，孔徑為30μm，孔深為20μm，孔間距為1000μm；然后進(jìn)行酸洗，酸洗使用的酸液為體積濃度為300ml/L的鹽酸，之后用水沖洗至中性，最后使用乙醇進(jìn)行超聲波清洗，得到清洗后的具有凹陷管狀體的高速鋼冷擠壓凸模本體；

步驟3：將步驟2得到的清洗后的具有凹陷管狀體的高速鋼冷擠壓凸模本體置于真空滲碳爐中在920℃的溫度下進(jìn)行滲碳，真空滲碳爐中碳質(zhì)量濃度為0.9%，真空度不大于1×10⁴ Pa，高速鋼冷擠壓凸模本體表面的單位面積內(nèi)滲碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過0.5%，保溫10 min，得到具有微米級碳化鎢增強(qiáng)層的高速鋼冷擠壓凸模本體復(fù)合體；

步驟4：將步驟3得到的具有微米級碳化鎢增強(qiáng)層的高速鋼冷擠壓凸模本體復(fù)合體在880℃下退火，保溫3 h，然后在840℃預(yù)熱，再在1280℃下加熱分級淬火，分級溫度為620℃，再在560℃下低溫回火三次，回火保溫時間均為1h，得到具有微米級碳化鎢增強(qiáng)層的高速鋼冷擠壓凸模。

所得高速鋼冷擠壓凸模中，微米級管狀碳化鎢層的厚度為5μm左右，其組織包括粒徑為0.5~1.2μm的顆粒狀碳化鎢和馬氏體基體，碳化鎢顆粒的體積分?jǐn)?shù)為70%。管狀碳化鎢微觀硬度為1850HV，高速鋼冷擠壓凸模的硬度為62HRC，沖擊韌性a_K可達(dá)到15 J/cm²。

實(shí)施例2

步驟1：將熱高速鋼冷擠壓凸模本體表面用丙酮清洗干凈，得到表面處理過的高速鋼冷擠壓凸模本體；

步驟2：利用激光打孔機(jī)在惰性氣體氬氣保護(hù)下對步驟1得到的表面處理過的高速鋼冷擠壓凸模本體進(jìn)行激光打孔，孔徑為20μm，孔深為18μm，孔間距為25μm；然后進(jìn)行酸洗，酸洗使用的酸液為體積濃度為300ml/L的氫氟酸，之后用水沖洗至中性，最后使用丙酮進(jìn)行超聲波清洗，得到清洗后的具有凹陷管狀體的高速鋼冷擠壓凸模本體；

步驟3：將步驟2得到的清洗后的具有凹陷管狀體的高速鋼冷擠壓凸模本體置于真空滲碳爐中在930℃的溫度下進(jìn)行滲碳，真空滲碳爐中碳質(zhì)量濃度為1.0%，真空度不大于1×10⁴ Pa，高速鋼冷擠壓凸模本體表面的單位面積內(nèi)滲碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過0.5%，保溫20 min，得到具有微米級碳化鎢增強(qiáng)層的高速鋼冷擠壓凸模本體復(fù)合體；

步驟4：將步驟3得到的具有微米級碳化鎢增強(qiáng)層的高速鋼冷擠壓凸模本體復(fù)合體在880℃下退火，保溫3 h，然后在840℃預(yù)熱，再在1280℃下加熱分級淬火，分級溫度為620℃，再在560℃下低溫回火三次，回火保溫時間均為1h，得到具有微米級碳化鎢增強(qiáng)層的高速鋼冷擠壓凸模。

所得高速鋼冷擠壓凸模中，微米級管狀碳化鎢層的厚度為9μm左右，其組織包括粒徑為1.0~2.1μm的顆粒狀碳化鎢和馬氏體基體，碳化鎢顆粒的體積分?jǐn)?shù)為82%。管狀碳化鎢微觀硬度為1975HV，高速鋼冷擠壓凸模的硬度為63 HRC，高速鋼冷擠壓凸模的沖擊韌性a_K可達(dá)到14 J/cm²。

實(shí)施例3

步驟1：將高速鋼冷擠壓凸模本體表面用丙酮清洗干凈，得到表面處理過的高速鋼冷擠壓凸模本體；

步驟2：利用激光打孔機(jī)在惰性氣體氬氣保護(hù)下對步驟1得到的表面處理過的高速鋼冷擠壓凸模本體進(jìn)行激光打孔，孔徑為10μm，孔深為17μm，孔間距為350μm；然后進(jìn)行酸洗，酸洗使用的酸液為體積濃度為200ml/L的硫酸，之后用水沖洗至中性，最后使用乙醇進(jìn)行超聲波清洗，得到清洗后的具有凹陷管狀體的高速鋼冷擠壓凸模本體；

步驟3：將步驟2得到的清洗后的具有凹陷管狀體的高速鋼冷擠壓凸模本體置于真空滲碳爐中在940℃的溫度下進(jìn)行滲碳，真空滲碳爐中碳質(zhì)量濃度為0.94%，真空度不大于1×10⁴ Pa，高速鋼冷擠壓凸模本體表面的單位面積內(nèi)滲碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過0.5%，保溫35min，得到具有微米級碳化鎢增強(qiáng)層的高速鋼冷擠壓凸模本體復(fù)合體；

步驟4：將步驟3得到的具有微米級碳化鎢增強(qiáng)層的高速鋼冷擠壓凸模本體復(fù)合體在880℃下退火，保溫3 h，然后在840℃預(yù)熱，再在1280℃下加熱分級淬火，分級溫度為620℃，再在560℃下低溫回火三次，回火保溫時間均為1h，得到具有微米級碳化鎢增強(qiáng)層的高速鋼冷擠壓凸模。

所得高速鋼冷擠壓凸模，微米級管狀碳化鎢層的厚度為15μm，其組織包括粒徑為1.8~3.0μm的顆粒狀碳化鎢和珠光體基體，碳化鎢顆粒的體積分?jǐn)?shù)為95%。管狀碳化鎢微觀硬度為2100HV，高速鋼冷擠壓凸模的硬度為65HRC，高速鋼冷擠壓凸模的沖擊韌性a_K可達(dá)到10 J/cm²。

實(shí)施例4

步驟1：將高速鋼冷擠壓凸模本體表面用丙酮清洗干凈，得到表面處理過的高速鋼冷擠壓凸模本體；

步驟2：利用激光打孔機(jī)在惰性氣體氬氣保護(hù)下對步驟1得到的表面處理過的高速鋼冷擠壓凸模本體進(jìn)行激光打孔，孔徑為40μm，孔深為18μm，孔間距為700μm；然后進(jìn)行酸洗，酸洗使用的酸液為體積濃度為120ml/L的雙氧水，之后用水沖洗至中性，最后使用乙醇進(jìn)行超聲波清洗，得到清洗后的具有凹陷管狀體的高速鋼冷擠壓凸模本體；

步驟3：將步驟2得到的清洗后的具有凹陷管狀體的高速鋼冷擠壓凸模本體置于真空滲碳爐中在935℃的溫度下進(jìn)行滲碳，真空滲碳爐中碳質(zhì)量濃度為0.98%，真空度不大于1×10⁴ Pa，高速鋼冷擠壓凸模本體表面的單位面積內(nèi)滲碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過0.5%，保溫30 min，得到具有微米級碳化鎢增強(qiáng)層的高速鋼冷擠壓凸模本體復(fù)合體；

步驟4：將步驟3得到的具有微米級碳化鎢增強(qiáng)層的高速鋼冷擠壓凸模本體復(fù)合體在880℃下退火，保溫3 h，然后在840℃預(yù)熱，再在1280℃下加熱分級淬火，分級溫度為620℃，再在560℃下低溫回火三次，回火保溫時間均為1h，得到具有微米級碳化鎢增強(qiáng)層的高速鋼冷擠壓凸模。

所得高速鋼冷擠壓凸模中，微米級管狀碳化鎢層的厚度為12μm，其組織包括粒徑為1.4~2.6μm的顆粒狀碳化鎢和馬氏體基體，碳化鎢顆粒的體積分?jǐn)?shù)為90%。管狀碳化鎢微觀硬度為2060HV，高速鋼冷擠壓凸模的硬度為64HRC，高速鋼冷擠壓凸模的沖擊韌性a_K可達(dá)到12 J/cm²。

本發(fā)明一種具有微米級碳化鎢增強(qiáng)層的高速鋼冷擠壓凸模，其組織特征為微米級管狀碳化鎢均勻垂直分布于高速鋼冷擠壓凸模本體表面，內(nèi)徑為10～40μm，深度不大于20 μm，間距在25～1000μm范圍內(nèi)可調(diào)。碳化鎢增強(qiáng)層的厚度為5～15μm，管狀碳化鎢的組織包括均勻分布的粒徑為0.5～3.0μm的微米級碳化鎢顆粒，體積分?jǐn)?shù)為70%～95%。管狀碳化鎢微觀硬度可達(dá)到1850～2100 HV；高速鋼冷擠壓凸模的高速鋼冷擠壓凸模的硬度達(dá)62~65 HRC，沖擊韌性a_K可達(dá)到10～15 J/cm²。通過在高速鋼冷擠壓凸模本體表面制備微米級管狀碳化鎢增強(qiáng)體，可進(jìn)一步提高高速鋼冷擠壓凸模的耐磨性能和耐高溫性能，同時利用原位反應(yīng)碳化鎢增強(qiáng)層與高速鋼基體之間高的結(jié)合強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)冷擠壓凸模韌性的提高，解決高速鋼冷擠壓凸模易永久變形、易斷裂、易破損的問題，且成本低廉，制備工藝簡單。