工具钢之热处理.ppt

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1、工具鋼之熱處理49566045鄭壬智49566048李承恩工具鋼之一般特性硬度大且高溫時仍維持硬度，以使耐磨強韌、耐壓縮、耐破裂熱處理容易耐氧化、耐蝕、耐熔損且不生熱龜裂製造及裝置容易JIS記號記號的一般規則第一部份材質……S（鋼）F（鐵）第二部份規格品、製品名、用途、添加元素的符號第二部份種類（號碼、最低抗拉強度）EX：SK2（鋼，工具，2種）SKH3（鋼，工具，HighSpeed，3種）SKS3（鋼，工具，Special，3種）工具鋼之種類碳工具鋼含碳量0.6～1.4％，適用於不高之速度、切削性較軟之場合。優點:退火易加工，淬火回火

2、硬度極高。缺點:不耐高溫切削。合金工具鋼藉由合金元素的添加，達到碳工具鋼無法達致之特性Cr聚有增進硬化能效應，同時生成碳化物能力大，高溫硬度、耐磨性皆可提高。按照用途可分為:切削合金工具鋼、耐衝擊合金工具鋼耐磨不變形合金工具鋼、熱作合金工具鋼。工具鋼之種類切削合金工具鋼用作切削工具，含碳量需高，包括Cr鋼、Cr-W鋼等。耐衝擊合金工具鋼用於冷作耐衝擊之用，需強韌性，固切削性及耐磨性可以稍差耐磨不變形合金工具鋼用於冷作耐磨之場合，淬火時須使尺寸變化及內應力減至最小，故使用高碳而添加Mn、Cr、Mo、W、V等之鋼料。熱作合金工具鋼用於熱加工

3、模具，其特性為使用中佈置音溫度上升而軟化變形。工具鋼之種類高速鋼高速鋼只達到紅熱溫度時仍能保持切削硬度、可作高速切削的工具鋼。合金元素以Co、Cr、Mo、W、V等為主，可分為T型1及M型2兩大類。1.即Tungsten，鎢型，亦作W型。2.即鉬型工具鋼之種類碳工具鋼之熱處理法完全退火加熱溫度在變態溫度上方，有細化晶粒的效果軟化退火通常加熱到650~750℃間1~3小時後空冷或水冷恆溫退火將在退火溫度加熱後的材料，急速冷卻到600~650℃快速完成變態而軟化弛力退火加熱至500~600℃，短時間保溫後冷卻。球化退火碳工具鋼之熱處理法正常化

4、加熱使之成完全沃斯田鐵，然後空冷。正常化避免過熱，以免晶粒粗大化或冷卻時造成費德曼組織。淬火碳工具鋼淬火前之組織宜調整球化組織或正常化組織，以避免淬火變形或破壞。由於含碳量高，其萃火加熱須嚴防脫碳，常用固態劑封填保護。碳工具鋼之熱處理法含碳量大於1.08％之鋼，淬火溫度太高時，硬度會下降，此為殘留沃斯田鐵增多之故。消除殘留沃斯田鐵，可行深冷處理，於淬冷至一分鐘以內即行深冷效果最佳。碳工具鋼之熱處理法碳工具鋼淬火一變形、淬裂，升溫宜採兩段法，前緩後急，以消除內應力之影響。碳工具鋼之熱處理法回火回火須於淬火或深冷後馬上實施，以免殘留沃斯田鐵

5、安定化。回火採低溫之150~200℃回火。深冷處理特別要求尺寸安定性者需行深冷處理，探工具鋼之ㄧ般淬火、回火無法消除殘留沃斯田鐵，高溫回火又導致過度軟化，故只能於淬冷後馬上深冷，再於150℃回火，冷卻至室溫後又深冷，如此反覆4~5次，效果較佳。其被切削性非常優秀，低碳韌性好，高碳耐磨性佳。切削合金工具鋼之熱處理法切削合金工具鋼之熱處理性此類工具鋼因含Cr、W、V等促進硬化能比工具鋼好。有多量W存在，往往生成WC或Fe3W3C之複碳化物1，這些化合物在正常溫度下不易溶於沃斯田鐵，會造成硬化能下降。1.可促進切削效果退火切削合金工具鋼常行球

6、化退火，以使軟化並增進本身之被切削性。切削合金工具鋼之熱處理法淬火淬火溫度太高，硬度下降，是殘留沃斯田鐵增加之故切削合金工具鋼之熱處理法深冷處理消除殘留沃斯田鐵。於回火前，先進行沃斯田鐵，有助於韌性大幅提升。切削合金工具鋼之熱處理法回火採低溫回火，所需時間較長。冷作工具鋼-耐衝擊合金鋼之熱處理熱處理性探討硬化能與切削合金工具鋼近似或略遜。冷作工具鋼-耐衝擊合金鋼之熱處理淬火硬化層很淺冷作工具鋼-耐衝擊合金鋼之熱處理此類工具鋼採低溫回火，故需較長的時間。而做模具使用則需回火兩次以上。耐衝擊合金鋼-AISIW2工具鋼之熱處理法正常化加熱到內

7、外均溫，小斷面零件持溫15分，大斷面零件持溫一小時，然後在空氣中冷卻耐衝擊合金鋼-AISIW2工具鋼之熱處理法退火小斷面零件低溫退火，大斷面零件高溫退火，冷卻時540℃以前採用小於28℃/小時冷卻速率，低於540℃以下可以用爐冷或空冷。弛力退火加熱到650~675℃，每25mm斷面持溫一小時，然後空冷淬火淬火溫度在760~845℃，低炭取上限，高炭取下限，熱勻後淬入水或鹽浴中冷作工具鋼-耐衝擊合金鋼之熱處理回火淬火後馬上回火，要在低於50℃前進行回火，在室溫放置會導致材料裂，回火溫度175~345℃，持溫一小時，在做第2次回火熱作工具鋼

8、之熱處理熱作工具剛之熱處理性在退火時要緩慢均勻，尤其以淬火回火材料為然，否則會有破裂的情況，而熱作工具鋼易滲碳也易脫碳所以在淬火回火高溫加熱過程要小心注意，可以用真空保護法和鹽浴法去避免這類情況發生。退火小