Ch4 合金工具钢

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1、Chapter4合金工具钢Chapter4合金工具钢基本要求：了解工具钢分类，化学成分及热处理特点；工具的服役条件及其对用钢的性能要求；￭低合金工具钢和碳素工具钢的热处理工艺分析和缺陷分析；￭高速工具钢的服役条件及其对性能的要求。碳及合金元素在高速钢中的作用，碳化物不均匀性对性能的影响。主要内容￭冷作模具用钢的化学成分特点和热处理特点。常用冷、热作模具钢。第一节量具刃具用钢重点和难点：高速工具钢与冷、热作模具钢第二节高速钢及合金元素的作用，高速钢的热处理特点。第三节合金模具钢Chapter4合金工具钢Chapter4合金工具钢4.0引言

2、背景:服役条件对用钢的性能要求刃具若没有足够的硬度便不能进行切削加工具钢：主要用于制造各种加工工具的钢种。工；刃具钢除要求高硬度、高耐磨性外，还工具钢的分类：要求红硬性及一定的强度和韧性。￭国家标准（GB/T221-2000）把工具钢分为碳素冷作模具钢在要求高硬度、高耐磨性的同时，工具钢、合金工具钢和高速工具钢三类。还要求有较高的强度和一定的韧性；热作模￭根据合金元素的多少又可进一步分为低合金工具钢则要求高的韧性和耐热疲劳性及一定的具钢和高合金工具钢。硬度和耐磨性。刃具、模具、量具钢，既要求高硬度、高耐磨性，还要求高的尺寸稳定性。4.0引

3、言Chapter4合金工具钢Chapter4合金工具钢必须指出的是，和结构钢一样，一种工具钢工具钢对钢材的纯度要求较高，S、P含也可以兼有几种用途，如T8钢既可以用来量一般严格限制在0.02%~0.03%以下，属制造简单模具，也可以制造量具、木工工具、于优质钢或高级优质钢。钳工工具等。钢材出厂时，其化学成分、脱碳层、碳化9Mn2V既可以用于制作小型冷作模具，也物不均匀程度等均应符合国家标准的有关可以制作量规、铰刀等；规定，否则会影响工具的使用寿命。4Cr5MoSiV既可以用作铝合金压铸模、塑压模，也可以用于制造飞机、火箭等耐400℃~500

4、℃工作温度的结构零件（耐热轴承），等等。4.0引言4.0引言Chapter4合金工具钢Chapter4合金工具钢4.1量具刃具用钢服役条件及性能要求量具在使用过程中受到工件的磨擦与碰撞，量具：是用来度量工件尺寸的工具，如游标卡尺、而量具本身又必须具备非常高的尺寸精确块规、塞规及千分尺等。性和恒定性，因此要求量具材料具有高的硬度和高的耐磨性，以保证在长期使用过程中不致被很快磨损而失去其精度；具有高的尺寸稳定性，以保证量具在使用和存放过程中保持其形状和尺寸的恒定；具有一定的抗腐蚀性和韧性。4.1量具刃具用钢4.1量具刃具用钢Chapter4合金

5、工具钢Chapter4合金工具钢服役条件及性能要求刃具钢：是指用来制造各种切削加工工刃具要求具有较高的硬度和耐磨性，硬度具的钢种。刃具的种类繁多，如各种车一般应在60HRC以上，加工软材料时可为刀、铣刀、刨刀、钻头、丝锥及板牙等。45HRC~55HRC。刃具在切削加工过程中，刃具与被加工工件的表面金属相互作用，使切屑产生变形与断裂，并从工件上剥离下来。刃具在服役过程中还承受弯曲、扭转、剪切、冲击等负荷的作用，因此要求刃具有足够的塑性和韧性，以防止使用过程中崩刃或折断。4.1量具刃具用钢4.1量具刃具用钢Chapter4合金工具钢Chapter

6、4合金工具钢所谓红硬性是指钢在受热的条件下，仍能保对量具刃具用钢的性能要求还应考虑使用持足够高的硬度和切削能力，这种性能也称条件：为钢的热硬性。例如尺寸小、精度不高、形状简单的量规、刃具在服役过程中受到工件和切屑的强烈摩塞规、样板等，用碳素工具钢就可以满足擦作用，这种摩擦功和被去除材料的塑性变其耐磨性和尺寸稳定性；形功将以热的形式释放出来，使刃具的温度升高。显然切削速度愈快，刃具的温升愈高，锉刀不需要高的红硬性，钻头因其刃部散因此要求刃具具有高的红硬性。由于刃具的热非常困难，所以对红硬性要求很高。服役温度的升高，将使得刃具的性能下降，此外

7、，除使用性能外，还应考虑量具刃具如硬度、强度下降，磨损加快等，这都不利用钢的工艺性能。例如切削加工性能与磨于保证加工质量、提高效率。削性能好，具有良好的淬透性，较小的淬火变形、开裂敏感性等。4.1量具刃具用钢4.1量具刃具用钢Chapter4合金工具钢Chapter4合金工具钢碳素量具刃具用钢的性能不足之处：碳素量具刃具钢工艺性能差：￭淬透性低、红硬性差、耐磨性不够高：￭热处理时，由于要考虑获得马氏体组织，通常都￭当工具断面尺寸大于15mm时，水淬后只有工件表面层有高硬度，淬透性低，故不能做在强烈的淬火介质（如水、盐水、碱水等）中冷形状复杂、尺寸

8、较大的刃具；却，因而淬火时产生的应力大，容易引起较大的￭当工作温度超过250℃时，硬度和耐磨性迅变形甚至开裂