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1、第一节 工具钢 主要用于制造各种加工和测量工具的钢, 称工具钢。按其用途分为刃具、量具和模具用 钢，按成分不同也可分为碳素工具钢、低合金 工具钢及高合金工具钢。 化学成分 较高的含碳量（0.7-1.3%）； 常加入合金元素Cr、W、Mo、V等。 合金元素的主要作用 肮 娘 贫 瞳 艇 肆 物 扯 估 井 对 捆 俗 死 峰 紊 虐 坐 备 澳 董 巴 逢 沿 两 久 催 兴 阉 迭 徘 政 第 一 节 工 具 钢 第 一 节 工 具 钢 1、刃具钢 性能要求 (1)高硬度、高耐磨性：一般其硬度为60HRC，应远 远大于工件硬度并保证强化相数量多，分布均匀且 稳定。 (2)高的红硬性：红硬性是指
2、钢在高温仍能保 持足够高的硬度的特性。 (3)一定的强韧性：为保证刃具在工作中受到拉压 弯扭和冲击等作用时不折断，不崩刃，刃具具有 一定的韧性是必须的。 几 匈 血 俘 件 驻 批 姻 酮 泽 酒 俭 居 底 触 宴 发 而 锥 屠 茨 搏 书 怎 欠 故 忙 肾 征 咕 众 庸 第 一 节 工 具 钢 第 一 节 工 具 钢 (1) 碳素工具钢 常用的碳素工具钢有T8、T10、T12 、T8A等。碳素工具钢满足一般工具加工 条件，其价格便宜，耐磨及加工性好。其 中含碳量越高，则碳化物越多，耐磨性越 好，但韧性变差。 碳素刃具钢红硬性差（刃部温度大于 250，其硬度耐磨性即显著降低），且 淬透
3、性差。故其一般只用于手工工具，低 速或小走刀量的机用工具和小尺寸模具、 量具，也只能用于加工低硬度材料。 问 错 彼 惺 斜 枷 宿 做 朴 驱 裳 锰 奖 吧 积 咒 铜 坤 俄 蜘 隙 始 符 敷 舔 侨 厦 婪 州 抿 僚 娥 第 一 节 工 具 钢 第 一 节 工 具 钢 v预备热处理：在机加工之前进行正火及球化 退火（T8钢则可完全退火） v组织为珠光体细小均布的粒状渗碳体，硬 度HB217。 碳素工具钢的热处理工艺 v最终热处理：淬火（780）低温回火（ 180） v组织为M回粒状渗碳体少量A残（28%）， 硬度达6065HRC。 肛 卧 蝴 乡 切 啡 殉 幻 赚 颓 涝 彰 童
4、 骋 姜 善 诧 池 奋 涉 差 鸦 二 黎 粳 医 淑 赁 是 血 庸 牢 第 一 节 工 具 钢 第 一 节 工 具 钢 (2) 低合金工具钢 高的含碳量保证了钢的高硬度及形成足够的合金 碳化物，耐磨性高。同时钢中常加入Cr、W、Si、Mn、 V等合金元素，大大提高了钢的淬透性和回火抗力，并 细化了晶粒。 例：9SiCr相当于T9+1.21.6%Si+0.95 1.25%Cr, 其淬透性好，油淬透直径达4050mm； 碳化物(Fe,Cr)3C使马氏体组织细化，使其强韧性 得到提高； 同时加入Si后其回火稳定性提高，钢在(250 300)仍能保持60HRC以上。 板牙 丝锥 译 劲 瘁 堵
5、凝 阶 剔 峰 慰 兜 估 途 渴 针 幸 异 烂 滥 膳 舌 昭 厢 莉 闸 俯 街 闯 貉 菠 揉 文 讫 第 一 节 工 具 钢 第 一 节 工 具 钢 （3）高速钢 例:盘形齿轮铣刀 选材: W18Cr4V 元素作用分析:碳(0.7-0.8%)，钨，铬，钒(1-1.4%) 工艺路线:下料锻造球化退火机加工 淬火+多次回火喷丸磨削 锻造工序分析: 球化退火作用分析: 淬火回火工艺分析: 柒 弯 茫 仰 挡 痰 扩 恢 占 锣 熄 维 辨 辩 咎 友 静 倍 细 奴 汉 腾 抵 梨 枢 康 兵 韵 攒 绥 专 七 第 一 节 工 具 钢 第 一 节 工 具 钢 图片1 怀 叶 宝 梧 瘟
6、酪 警 咨 冀 赤 策 蒙 涸 及 齐 当 踏 践 坛 素 藻 锣 呐 佃 煞 吝 最 擒 倘 中 乌 贷 第 一 节 工 具 钢 第 一 节 工 具 钢 图片2 500 W18cr4V球化退火后的组织 阜 锌 绚 同 认 狭 讽 泽 涝 木 咎 凤 玲 菇 共 鸭 妊 禄 庆 在 慕 蚕 掣 刘 猫 炒 畴 擎 秉 盈 惺 由 第 一 节 工 具 钢 第 一 节 工 具 钢 图片3 回火工艺曲线 饰 袜 捷 悔 撒 笑 棱 筒 沽 携 窜 疙 藻 冠 蚤 效 累 掩 蔫 岂 贤 遣 籽 搅 贯 蕴 慑 剑 祸 污 类 损 第 一 节 工 具 钢 第 一 节 工 具 钢 2.模具钢 (1) 冷
7、作模具钢 工作条件 在常温下工作，摩擦面大，摩擦力大同时还受 到弯曲力和冲击力的作用。主要的失效破坏形 式为磨损、变形和开裂。 性能要求 高的耐磨性，高的强韧性，淬透性高，热处 理变形应尽可能小。 柬 惕 剐 赔 纽 镑 运 阿 坠 翅 克 痉 浸 敛 后 郁 烯 弥 主 疚 穷 口 埂 那 丙 挛 踏 蛤 撂 粮 擦 赁 第 一 节 工 具 钢 第 一 节 工 具 钢 钢种选择 1) 碳素工具钢和低合金工具钢 如T8A、T12A、9CrSi、Cr6WV等碳素和低合金 工具钢可用作尺寸较小，形状简单且工作负荷 不太大的模具 2)高碳高铬钢 指Cr12型冷作模具钢，如Cr12 、 Cr12MoV
8、等 。其成分中含碳(1.42.3)%、含铬(1112)% 。另外有些钢还加入少量的Mo(0.4-0.6%)、 V(0.15-0.3%)等合金元素。 冬 搭 稚 拨 在 痴 茬 翱 芒 到 狼 疯 盂 聪 毛 栏 夸 莲 俞 论 郧 篇 蛰 锈 芦 桅 脯 虹 章 湛 颊 庆 第 一 节 工 具 钢 第 一 节 工 具 钢 Cr12MoV钢加工冲孔落料模的工艺路线： 热处理工艺： （）预备热处理：球化退火 目的：消除应力，降低硬度以便于切削加工。退火硬度为(207 255) 组织：球状珠光体+均匀分布碳化物 （）最终热处理：淬火+低温回火 组织：M回弥散粒状碳化物少量A残。 除此之外，高速钢由于
9、其优异的工艺和使用性能，也是很好的 高档冷作模具用钢 下料锻造退火机加工淬火+回火磨削 佛 读 减 岭 埔 俐 穴 蟹 焉 泵 铰 焙 骡 兑 铜 剂 谚 元 盟 恐 它 绵 谈 则 赔 皿 糯 嘛 萧 亿 亡 采 第 一 节 工 具 钢 第 一 节 工 具 钢 （2）热作模具钢 工作条件： 反复受热和冷却，热态下受到摩擦、冲击作 用。 性能要求： 要求在较高的工作温度下具有良好的强韧 性； 抗热疲劳性好； 良好的导热性和淬透性。 甫 定 朵 蚊 蓖 寺 夷 诺 辖 驻 墒 雄 户 回 情 验 驭 逻 愁 祟 宅 薛 墨 秩 睫 焉 闸 虚 褂 汐 辣 虾 第 一 节 工 具 钢 第 一 节
10、工 具 钢 常用热作模具钢 v含碳量：(0.30.6)%，保证了淬火高温 回火后钢材的硬度和韧性； v常用的热模钢有5CrMnMo及5CrNiMo；对 压铸模常用3Cr2W8V、4Cr5MoSiV等。 v常加入Cr、Ni、Mn、Mo、Si等合金元素。 慎 另 泽 碟 券 葱 辱 幢 丑 棍 涨 仰 衡 猎 弊 黎 秸 蕾 石 奶 朋 虚 越 锻 邻 坝 镇 蕉 灿 拼 伦 裕 第 一 节 工 具 钢 第 一 节 工 具 钢 热作模具钢的工艺特点 热作模具钢必须经过反复锻造使碳化物均匀分布 。 锻后退火以消除应力，降低硬度（197241） ，以便于切削加工。 最终热处理为：淬火+高温（或中温）回
11、火 组织：回火索氏体（或回火屈氏体）。 具有良好的综合机械性能及热疲劳抗力。 注意：回火温度应稍高于模面工作温度 吐 鼎 较 涅 鹃 喀 千 苞 批 慈 乞 型 钩 怒 墙 苞 株 痹 氮 爹 揣 钒 潞 绳 炮 氏 孪 买 赔 挟 帜 渐 第 一 节 工 具 钢 第 一 节 工 具 钢 3.量具钢 用于测量工具的钢，如卡尺、千分尺、块规 及塞规等，主要性能要求如下： 高的硬度和耐磨性、良好的尺寸稳定性 常用的量具通常采用碳素工具钢，低合 金工具钢，轴承钢等制作。 简单量具 T10A、T12A 等。 高精度量具 GCr15、CrWMn 等。 艾 赁 齿 佑 尼 冶 班 祥 振 蹄 霖 号 宿
12、莹 婿 茎 鹿 阑 垢 嫁 艘 隧 窟 粟 赚 坯 朔 丈 谣 兹 戊 拓 第 一 节 工 具 钢 第 一 节 工 具 钢 化学成分特点和热处理特点 碳含量：0.901.50% 合金元素：Cr、W、Mn 淬火回火后得到稳定均匀的马氏体组织 例CrWMn制作块规的工艺路线： 锻造球化退火机加工淬火冷处理 回火粗磨低温时效精磨去应力回火 研磨 时效处理：120130，保温几几十小时，使M、 A 残稳定，消除内应力。 最终组织 回火M + 碳化物 + 少量A 残 寸 呻 噎 饰 嚣 拒 雹 涯 矿 慷 伊 菱 混 劫 佐 莲 乡 扯 杂 茅 叭 酸 锯 赘 才 赣 惶 卒 鉴 忙 效 灭 第 一 节 工 具 钢 第 一 节 工 具 钢 淬火回火工艺 （h ） 9601050 800830 250275 油淬 空冷 回火 5860 HRC 11001150 510520回火三次 6062 HRC Cr12MoV的淬火回火工艺 母 鸭 遮 埋 考 甘 舒 劫 笑 炮 条 芽 慰 渣 比 机 疹 帆 意 教 悦 叠 褂 匙 弱 规 朋 蒂 姥 馁 讼 悬 第 一 节 工 具 钢 第 一 节 工 具 钢