工模具用钢培训教材.ppt

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1、4.1概述工具钢成分与性能特点，基本性能及检测方法4.2碳素钢及低合金刃具钢4.3高速钢合金元素作用，碳化物，高速钢热处理4.4冷作模具钢低合金模具钢，高铬和中铬模具钢，新型模具钢4.5热作模具钢热锤锻模具钢，热挤压模具钢，压铸模具钢4.6其他类型工具用钢第4章工模具用钢4.1概述按用途分为刃具钢、模具钢、量具钢三大类。①刃具钢可分为碳素、低合金工具钢和高速钢三大类。②模具钢按工作温度可分为冷作模具钢、热作模具钢和塑料模具钢。③量具钢用来制作量规、卡尺、样板等。用来测量工件尺寸和形状。4.1概述主要矛盾韧度和

2、耐磨性间的合理平衡→基体成分和K的性质、数量、形态和分布。1、工具钢成分与性能特点成分组织一般含0.6~1.3%C→M+足够数量K。M硬度高、切断抗力较高、耐磨性好。Cr、W、Mo、V等：↑淬透性、耐磨性和热稳定性；Mn、Si辅助加入：↑淬透性，回稳性；第二相K→球状、细小、均匀分布。4.1概述4.1概述2、工具钢基本性能及检测方法4.1概述4.1概述4.2碳素钢及低合金刃具钢一、碳素工具钢1.含碳量0.65～1.35%。钢号从T7到T13。做低速切削的刃具和简单的冷冲模。淬透性低，断面尺寸<15mm的工具。

3、T7有较好的塑韧性，宜做受冲击的刃具，如凿子等；T8易过热，制造形状简单的木工工具等；T10、T12耐磨性较好，强度高，但韧度低，制造不受冲击或冲击较小形状简单的工具，如车刀、铣刀等。4.2碳素钢及低合金刃具钢2.热处理工艺及性能采用球化退火→不完全淬火→低温回火。淬火：760~800℃，盐水冷却（因淬透性低）。回火：150~250℃。性能：HRC58~64，但韧性，耐磨性不同。淬火变形开裂倾向大，工件厚淬不透。组织稳定性差，高于200℃硬度明显下降。4.2碳素钢及低合金刃具钢二、低合金工具钢4.2碳素钢及低

4、合金刃具钢球化退火2.热处理工艺及性能采用球化退火→不完全淬火→低温回火。等温退火，由退火温度以30~40℃/h冷至700℃左右，等温4h，再炉冷到600℃出炉。T淬为Acm+30~50℃，油冷、熔盐分级淬火、等温淬火（B等温淬火和M等温淬火）。淬火工艺一般组织含碳量0.5~0.6%的M+未溶粒状K4.2碳素钢及低合金刃具钢①Si、Cr↑淬透性，D油<40mm；②Si、Cr↑回火稳定性，~250℃回火，>60HRC；③K细小、均匀→不容易崩刃；④分级淬火或等温淬火处理，变形较小；⑤Si使钢的脱碳倾向增大。9S

5、iCr：适于制作形状较复杂、变形要求小的工件，特别是薄刃工具，如丝锥、扳牙、铰刀等。4.2碳素钢及低合金刃具钢CrWMn：4.3高速钢1898年就有含W钢，1910年生产了W18Cr4V。近几十年来，高速钢的产量、品种和质量都有了很大的发展。按照其成分和性能特点可分为以下几类：（1）W系高速钢：W18Cr4V（18-4-1）型，M1。（2）W-Mo系高速钢：W6Mo5Cr4V2（6-5-4-2）型，（M2）。（3）Co系高速钢：W18Cr4VCo5，W6Mo5Cr4V2Co8。红红硬性高、切削性能好。（4）超

6、硬高速钢：W6Mo5Cr4V2Al。具有65~70HRC高硬度、高红硬性特点，成本比钴高速钢高。钨系和钨钼系称为通用型高速钢，而把其他类型称为高性能或特殊用途高速钢。4.3高速钢4.3高速钢4.3高速钢一、高速钢中合金元素的作用C一般高速钢含0.7~1.65%C。形成足够数量的碳化物；保证马氏体中固溶碳量。影响C%过高：a.AR增多；b.碳量的提高使固相线降低，晶界熔化温度降低→淬火温度↓→A中Me%↓→红硬性↓；c.韧性低。4.3高速钢W：造成红硬性的主要元素。退火时主要以M6C型碳化物存在。一部分M6C型

7、碳化物溶入奥氏体强烈阻碍回火时马氏体中碳原子析出，提高回火稳定性，在600℃回火时，仍为过饱和固溶体，具有高的红硬性。回火时在马氏体中弥散析出W2C，造成二次硬化，具有高的红硬性和耐磨性。淬火加热时一部分M6C型碳化物未溶入奥氏体强烈阻止奥氏体晶粒长大。保证淬火加热采用1220~1310℃的高温，使足够数量的碳化物溶入奥氏体，保证高的红硬性，提高耐磨性。W↓↓热导率→钢导热性差。W和Mo相似，1%Mo可取代1.5~2.0%W。4.3高速钢VV显著↑红硬性、↑硬度和耐磨性，细化晶粒，↓过热敏感性。以VC存在。4

8、.3高速钢在所有的高速钢中，除钴高速钢以外，退火状态下都含有M6C、M23C6、MC三种碳化物，在含W、Mo较少的高速钢中还有M7C3型碳化物。在淬火状态下，只有M6C和MC。回火状态（650℃左右）有M2C、MC析出。二、高速钢中的碳化物1.碳化物的类型4.3高速钢2.碳化物不均匀性对高速钢性能的影响4.3高速钢钨系高速钢的始锻温度一般为1140℃~1180℃，终锻温度为900℃左右；钼系及钨系高