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《第4章 工具钢--20090316》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第四章工具钢主要内容概述（刃具钢;模具钢；量具钢）碳素及低合金工具钢高速工具钢（重点）冷作模具钢热作模具钢工具钢与常用结构钢的简单比较结构钢工具钢成分：C：中低C中高C合金元素:中偏低中偏高组织:P（S,T）,B,MM,S,T热处理：退正淬回淬火回火性能：综合性能（强韧）（热）硬，强应用：工程或制造结构各种工具4.1概述一.按用途分类刃具钢应用：用于刃具，如车刀，刨刀，丝锥，锉刀，锯条性能要求：要求高硬度，高耐磨性，一定韧性和塑性，有时需要热硬性。钢种：T7-T12；W，V，Cr,Cr2,CrWMn,9Mn2V,CrW5,W18Cr4V。模
2、具钢热作模具钢要求高温下的硬度和强度，抗热疲劳和良好的韧性。如锤锻模，挤压模，压铸模。5CrNiMo(5CrMnMo),3Cr2W8V冷作模具钢高硬度，耐磨性和一定的韧性。如冲切模，搓丝模，拉丝，剪刀片。T8-T12,Cr12V,Cr12MoV量具钢要求高硬度，高耐磨性和尺寸稳定性如量规，样板，卡尺。二.按成分分类1）碳素工具钢2）低合金工具钢3）高合金工具钢（高速钢）注意：同一种钢种有时既可作刃具钢又可作模具钢或量具钢。三.基本性能要求使用性能硬度与耐磨性，热硬性，强度韧塑性热疲劳性能工艺性能淬透性，变形与开裂倾向氧化与脱C敏感性切削加工
3、性，磨削性4.2碳素及低合金工具钢一.碳素工具钢成分：中高C钢，0.65-1.35%组织：高C回火马氏体+细粒状K，HRC58-64。牌号：T7~T13高牌号者,硬度高,耐磨性好,但韧性较低；低牌号者，硬度较低，但韧性较好。可选择不同场合具体运用。热处理球化退火+淬火与低温回火性能成本低，冷热性能较好，热处理简单，应用范围较宽。不足处1）淬透性低,盐水中淬火,变形开裂倾向大。2）组织稳定性差,热硬性低,工作温度小于200℃。应用：制作工件尺寸较小、受热温度不高、形状简单、不受较大冲击的工具如低速切削的刃具和简单的冷冲模。二.低合金工具钢加入
4、合金元素：如Si,Mn,Cr,W,Mo,V合金元素作用：提高耐磨性；高淬透性，淬火变形小，回火稳定性好；细化晶粒,提高韧性；增大热硬性。钢种：Cr06,Cr,Cr2,9Cr2,9SiCr,8MnSi,CrMn,CrWMn,CrW5,W,V不足：热硬性差,难以满足高速切削的需要。[HighSpeedToolSteel]4.3高速工具钢一.高速钢概述用途：适用于高速切削刀具，也可制作高温工作的弹簧、轴承和模具。特点：合金度高，高热硬性（刃部在650℃时实际硬度仍高于HRC50）主要性能：高硬度，高热硬性，高耐磨性，高强度和一定的韧性成分：C,W
5、,Mo,Cr,V,Co,Nb,Al,Si。高速钢的分类W系W18Cr4VW、Mo系W6Mo5Cr4V2Mo系Mo8Cr4VW高C高V含Co高V通用型高速钢特殊高性能高速钢钢号CWMoVCrCoW18Cr4V0.8018.00<0.301.004.00W6Mo5Cr4V20.906.005.002.004.00W12Cr4V4Mo1.3012.001.004.004.00W6Mo5Cr4V2Co80.806.005.002.004.008.00W6Mo5Cr4V31.206.505.003.004.00W7Mo4Cr4V2Co51.106.7
6、53.752.004.255.00W2Mo9Cr4VCo81.101.709.501.153.758.00表主要高速钢的平均化学成分（%）二.高速钢中的组成相高速钢的平衡组织：合金F和合金K常加入合金元素：W，Mo,Cr,V可形成的合金碳化物：M6C型：W,Mo的K，溶解Cr,V,CoM23C6型:(Cr,Fe,Mo,W,V)23C6MC型：V的K,溶解少量W,Mo,Cr在热处理过程中还存在M2C型K：W,Mo的K：W2C,Mo2C三.高速钢的铸态组织高合金莱氏体钢平衡结晶过程为：L→δ(高温α)1400℃，包晶反应L+δ→γ1345℃，包
7、共晶反应L+δ→γ+K1330℃-1300℃，L→γ+K共晶反应碳化物呈鱼骨状，骨络之间为γ870-800℃，包析反应γ+K→α800℃，共析反应γ→α+KFe-W-Cr-C系的变温截面平衡状态组织：合金α+合金KK：M6C，M23C6，MC，Fe3C少或无。铸态组织鱼骨状Le+黑色与白色组织凝固过程包晶反应不能进行完毕，部分δ相被保留：1）共析分解δ→γ+M6C，随后γ→α+K（T，屈氏体）。这种转变产物金相形态呈黑色．称为“黑色组织”。2）γ共析反应被抑制而过冷到低温，转变为M和Ar，形成“白亮组织”四.碳化物的不均匀性与改善途径碳化物
8、的均匀分布程度是考核高速钢的主要技术质量指标之一。粗大的共晶碳化物—碎化—颗粒状K危害：热处理后刃具的硬度、热硬性、耐磨性、抗弯强度、韧性指标因碳化物不均匀而降低。W18Cr4V
