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合金工具钢
来源:天9国际 发布时间:2007-12-16 11:34:46点击率:
        工具钢是制造刃具、量具、模具等各种工具用钢的总称。工具钢应具有高硬度、高耐磨性、高淬透性和足够的强度、韧性。合金工具钢中ωS、ωP均小于0.03%,故合金工具钢都是高级优质钢。
    1.合金刃具钢 
    性能要求 
    合金刃具钢用来制造各种切削刀具,如车刀、铣刀、铰刀等。由于刃具在切削过程中既承受切削力、切削热的作用,又受到强烈的摩擦,故要求刃具钢具有如下性能: 
    (1) 高的硬度和耐磨性。 
    (2) 足够的强度和一定的韧性 保证刃具不断裂或崩刃。
    (3) 高的红硬性 刀具刃部受热后,仍能保持高硬度的能力称为红硬性。 
    2.低合金刃具钢 
    (1) 成分特点 低合金刃具钢ωC=0.9%~1.5%,加入Si、Cr、Mn等元素可提高钢的淬透性和回火稳定性,使其在230~260℃回火后硬度仍保持在60HRC以上。加入强碳化物形成元素W、V等形成WC、VC、V4C3等特殊碳化物,提高钢的红硬性和耐磨性。 
    (2) 热处理特点 低合金刃具钢的预先热处理为球化退火,以改善切削性能。最终热处理为淬火后低温回火,组织为细小回火马氏体、粒状合金碳化物、少量残余奥氏体,硬度一般为60~65HRC。 
    常用合金刃具钢的牌号有9SiCr、9Mn2V、CrWMn。 
    3.高速钢 
    高速钢是高合金刃具钢中的重要钢种,与低合金刃具钢相比,它具有两个显著特点,即淬透性好、红硬性高。截面尺寸不大的刃具,淬火时在空气中冷却即能淬透,切削温度高达600℃时,硬度仍无明显下降。 
    (1) 成分特点 高速钢的ωC=0.7%~1.65%,并含有大量的强碳化物形成元素Cr、W、Mo、V等。
    (2) 热处理特点 高速钢的铸态组织中出现了莱氏体组织,属于莱氏体钢,莱氏体中共晶合金碳化物呈粗大的鱼骨状,无法用热处理消除,只有采用反复锻击的办法将其击碎,并均匀分布在基体上。 
    高速钢锻压后采用球化退火。退火后组织为索氏体、细粒状碳化物,硬度为207~255HBS。球化退火的目的是消除锻造应力,降低硬度,改善切削加工性能,并为淬火作组织准备。 
    高速钢最终热处理为淬火、560℃三次回火。它的淬火温度很高,W18Cr4V为1270~1280℃,W6Mo5Cr4V2为1210~1230℃,使合金元素最大限度地溶入奥氏体中,淬火后,使马氏体中合金元素含量提高,红硬性提高。当温度大于1000℃时,W和Cr的溶入量显著增加,但温度过高,导致奥氏体晶粒粗大,残余奥氏体增加,力学性能降低。
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