【热处理】6工模具钢

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1、第六章工模具钢1工业生产中使用最多的工具是刃具、量具、模具、轧制工具以及耐磨耗工具等。工具钢：用于制造刃具、模具、量具的钢。类型（按用途分）：刃具钢：高硬度、高耐磨性、热硬性，一定的韧性和塑性刃具材料来说，除了要求适当的强度和韧性外，主要要求具有高的硬度和耐磨性，而且，还必须在高温具有高硬度，通常称为红硬性或赤热硬性。工模具钢类型及性能要求2模具钢：热作模具钢：热作模具还必须具有良好的抗热疲劳性(耐急冷急热性)、导热性以及一定的抗氧化、抗腐蚀的能力。要求高温硬度和强度、抗热疲劳性、良好韧性冷作模具钢：冷作模具材料必须具有高强度、高硬度、高耐磨性和足够的韧性；高硬度、耐磨性、一定的韧性塑料模

2、具钢：3量具钢：高硬度、耐磨性、尺寸稳定性量具材料则应具有较高的硬度和耐磨性以及一定的强度和韧性以减少磨损和破坏；同时还应具有较高的组织稳定性，以免发生时效或其它相变而变形影响尺寸稳定性。性能：高硬度、热稳定性、耐磨性、足够的强度和韧度，达到韧度和耐磨性之间的平衡。4工具钢成分与性能特点：成分：高碳0.6%~1.3%，合金元素（提高淬透性、耐磨性、热稳定性）：Cr,W,Mo,V为主，附加Mn,Si；S、P<0.02%~0.03%组织：获得细小、均匀的球状碳化物热处理：球化退火+不完全淬火（分级淬火、等温淬火、双液淬火等）+回火4.1概述5工具钢基本性能及检测方法强度和塑性：静弯试验或扭转试

3、验，弯曲强度σbb、挠度f、扭转强度τb、扭转角φ韧度：无缺口冲击试验硬度及耐磨性：刃具HRC62~64，高速钢HRC63~65，冷作模具HRC58~63淬透性：断口法用于碳素、低合金工具钢，端淬法用于中合金工具钢。根据成分近似计算。元素的影响按Si、Mn、Mo、Cr、Ni顺序减弱热稳定性：高温强度，红硬性变形开裂倾向：选择合适的淬火冷却工艺，及时回火64.2.1碳素工具钢碳素工具钢是指含碳在0.65~1.35%的碳钢，主要钢号为T8A~T13A，淬火并低温回火后的硬度可达HRC58~64，工作温度不超过200℃。成分：C0.65%~1.35%,HRC58~64钢号：T7,T8………T13

4、热处理：球化退火+不完全淬火（盐水或碱水）+低温回火应用：低速切削刃具，简单冷冲模，断面尺寸小于15mm特点：成本低、加工性好、热处理简单，淬透性低、淬火变形开裂倾向大、工作温度低于200℃4.2碳素钢及低合金工具钢74.2.2低合金工具钢低合金工具钢是在碳素工具钢的基础上加入总量在3%以下的合金元素(如Cr、Mn、Si、W、V等)制得的，其常用钢号有Cr2、9Mn2V、9CrSi、CrWMn、CrMn等，工作温度在250℃以下。成分：Cr~1%、Si~1%、W0.5%~1.5%、Mo、V、Mn合金化钢号：9SiCr，CrWMn，Cr2(GCr15),CrW5，8MnSi，Cr06，9Cr

5、2热处理：球化退火（700℃左右等温退火）+淬火（油淬，等温淬火）+低温回火特点：淬透性大，变形开裂倾向小8合金元素在低合金工具钢中的作用是：(1)增大淬透性，为此加入Mn、Cr、Si、Ni、V(一般V和Mn同时加入)；(2)增大耐磨性，为此加入V、W、Cr、Mn等；(3)增大抗回火软化的能力，为此加入Si；(4)减少淬火变形，为此增Si减Cr；(5)细化奥氏体晶粒，提高韧性，为此加入V、W、Mn、Cr。9三、高速钢高速钢是适于高速切削的工具钢。这类钢在适当淬火、回火后的硬度，一般高于HRC63，高的可达HRC68~70，并且在600℃左右，仍然保持HRC63~65的高硬度。4.3.1高速

6、钢的分类钨系高速钢：W18Cr4V（18-4-1）钨钼系高速钢：W6Mo5Cr4V2（6-5-4-2），W6Mo5Cr4V3一般含钴高速钢：W18Cr4VCo5，W6Mo5Cr4V2Co5超硬高速钢：W6Mo5Cr4V2Al，65~70HRC，600℃：54~55HRC10C：提高硬度、红硬性，大部分碳原子都与钨、钼、钒、铌、铬等形成碳化物；使钢获得最大的二次硬化效应。高速钢中的含碳量不能过低，过低淬火后马氏体中固溶的碳量减少，回火时从马氏体中析出的碳化物也相应减少，得不到最大的二次硬化效应。高速钢中的含碳量也不能过高，过高碳化物量增多，碳化物不均匀性增大，钢的结晶温度降低，淬火加热温度也

7、相应降低，影响奥氏体的合金度；淬火钢中残余奥氏体量增多，需多次回火才能使之减少到最低限度。高速钢中合适的含碳量应视不同钢种和性能需求综合考虑。满足定比碳经验公式高速钢-4.3.2合金元素的作用11W,Mo：提高红硬性，提高回火稳定性，提高耐磨性，W降低钢的热导率，大于20%时增加碳化物不均匀性，降低强度、塑性。钨：是造成高速钢热硬性的主要元素。大部分钨形成M6C型碳化物，有相当部分在高温奥氏体化时溶入固溶体，由于钨和碳有