刀剑煅造工艺及名品刀剑.docx

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1、刀剑煅造材料及工艺1.高碳钢常称工具钢 ,含碳量从0.60%至1.70%,可以淬硬和回火。锤,撬棍等由含碳量0.75%的钢制造;切削工具如钻头,丝攻,铰刀等由含碳量0.90%至1.00%的钢制造。高碳钢在经适当热处理或冷拔硬化后，具有高的强度和硬度、高的弹性极限和疲劳极限(尤其是缺口疲劳极限)，切削性能尚可，但焊接性能和冷塑性变形能力差。由于含碳量高，水淬时容易产生裂纹，所以多采用双液淬火(水淬+油冷)，小截面零件多采用油淬。这类钢一般在淬火后经中温回火或正火或在表面淬火状态下使用。主要用于制造弹簧和耐磨零件。碳素工具钢是基本上不加入合金化元素的高碳钢，也是工具钢中成本较低

2、、冷热加工性良好、使用范围较广的钢种。其碳含量在0.65一1.35%，是国内热处理水平有限，一般也就是用1055、1065之类的中碳钢来做刃具，含碳高了怕热处理时会开裂，成品率下降，硬度也就HRC55到562.制作工具的钢。2.1性能特点-优点：　　1、热处理后可以得到高的硬度(HRC60一65)和较好的耐磨性。　　2、退火状态下硬度适中，具有较好的可切削性。　　3、原材料易得，生产成本低。2.2性能特点-缺点　　1、热硬性差，当刀具工作温度大于200℃时，其硬度和耐磨性急剧下降。　　2、淬透性低。水淬时完全淬透的直径一般仅为15一18mm;油淬时完全淬透的最大直径或厚度(

3、95%马氏体)仅为6mm左右，并易变形开裂。　　高碳钢的硬度、强度主要取决于钢中固溶的碳量，并随固溶碳量的增加而提高。固溶碳量超过0.6%时，淬火后硬度不再增加，只是过剩的碳化物数量增多，钢的耐磨性略有增加，而塑性、韧性和弹性有所降低。为此，常根据使用条件和对钢的强度、韧性匹配来选用不同的钢号。例如，制造受力不大的弹簧或簧式零件，可选择较低碳量的65钢。一般高碳钢可用电炉、平炉、氧气转炉生产。要求质量较高或特殊质量时可采用电炉冶炼加真空自耗或电渣重熔。冶熔时，严格控制化学成分，特别是硫和磷的含量。为减少偏析，提高等向性能，钢锭可进行高温扩散退火(对工具钢尤为重要)。热加工时

4、，过共析钢的停锻(轧)温度要求低(约800℃)，锻轧成材后应避免粗大网状碳化物的析出，在700℃以下应注意缓冷，以防热应力造成裂纹。热处理或热加工过程中要防止表面脱碳(对弹簧钢尤为重要)。热加工时要有足够的压缩比，以保证钢的质量和使用性能。1.高碳钢的焊接高碳钢由于含碳量高，焊接性能很差。其焊接有如下特点：(1)导热性差，焊接区和未加热部分之间产生显著的温差，当熔池急剧冷却时，在焊缝中引起的内应力，很容易形成裂纹。　　(2)对淬火更加敏感，近缝区极易形成马氏体组织。由于组织应力的作用，使近缝区产生冷裂纹。　　(3)由于焊接高温的影响，晶粒长大快，碳化物容易在晶界上积聚、长大

5、，使焊缝脆弱，焊接接头强度降低。　　(4)高碳钢焊接时比中碳钢更容易产生热裂纹。　　高碳钢和钢，高碳钢是钢的一个分类，应该是高碳钢和中碳钢才对。高碳钢虽然硬度高但是质脆，容易折断，中碳钢质软但是韧性好一般的结构件都是碳钢的比如40#45#钢是最常用的做轴的钢汽车大梁用的钢就是16Mn的合金结构钢。至于车架应该用中碳钢才好或者用合金结构钢才好2.中炭钢碳量0.25％～0.60％的碳素钢。有镇静钢、半镇静钢、沸腾钢等多种产品。除碳外还可含有少量锰(0.70％～1.20％)。按产品质量分为普通碳素结构钢和优质碳素结构钢。热加工及切削性能良好，焊接性能较差。强度、硬度比低碳钢高，而

6、塑性和韧性低于低碳钢。可不经热处理，直接使用热轧材、冷拉材，亦可经热处理后使用。淬火、回火后的中碳钢具有良好的综合力学性能。能够达到的最高硬度约为HRC55(HB538)，σb为600～1100MPa。所以在中等强度水平的各种用途中，中碳钢得到最广泛的应用，除作为建筑材料外，还大量用于制造各种机械零件。5.碳素钢　　（1）低碳钢－含碳量＜0.25%　　（2）中碳钢－含碳量0.25%~0.6%　　（3）高碳钢－含碳量0.6%~2.11%6.焊接预热预热有利于减低中碳钢热影响区的最高硬度，防止产生冷裂纹，这是焊接中碳钢的主要工艺措施，预热还能改善接头塑性，减小焊后残余应力。通常

7、，35和45钢的预热温度为150～250℃含碳量再高或者因厚度和刚度很大，裂纹倾向大时，可将预热温度提高至250～400℃。若焊件太大，整体预热有困难时，可进行局部预热，局部预热的加热范围为焊口两侧各150～200mm。焊条条件许可时优先选用碱性焊条。坡口形式将焊件尽量开成U形坡口式进行焊接。如果是铸件缺陷，铲挖出的坡口外形应圆滑，其目的是减少母材熔入焊缝金属中的比例，以降低焊缝中的含碳量，防止裂纹产生。焊接工艺参数由于母材熔化到第一层焊缝金属中的比例最高达30%左右，所以第一层焊缝焊接时，应尽量采用小电流、慢焊接