工程材料与成形技术基础第2版教学课件ppt作者庞国星第四章工业用钢4第五节工具钢课件.ppt

一、刃具钢 用来制造各种切削刀具的钢种。 ㈠ 性能要求 1、高硬度(≥HRC60) ，主要取决于含碳量。 2、高耐磨性 靠高硬度和析出细小均匀硬碳化物来达到。 ㈡ 碳素工具钢 共有七个牌号：T7~T13 1、成分特点： 高碳（0.65~1.35%C） 随含碳量提高，碳化物量增加，耐磨性提高，但韧性下降。 2、热处理及组织 ⑴ 热处理：正火+球化退火+淬火+低温回火 球化退火目的： ① 降低硬度，便于加工； ② 为淬火作组织准备。 ⑵ 使用状态下的组织： M回+颗粒状碳化物+A’(少量) 3、用途 由于碳工钢热硬性、淬透性差，只用于制造小尺寸的手工工具和低速刃具。 T7~T9：制造承受冲击的工具，如木工工具：冲子、凿子、锤子等。 T10~T11： 制造低速切削工具，如钻头、丝锥、车刀等。 T12~T13：制造耐磨工具，如锉刀、锯条等。 ㈢ 低合金工具钢 在碳素工具钢基础上加入少量合金元素(≤3~5)形成。 1、成分特点： ⑴ 高碳：0.75~1.5%C ⑵ 合金元素作用 ①??提高淬透性: Cr、Mn、Si ③ 提高耐磨性、细化晶粒: W、V 2、热处理及组织 同碳素工具钢，只是淬火介质为油 （碳工钢为水）。 使用状态下的组织为： M回+颗粒状碳化物+A’（少量） 3、常用钢号及用途 应用最多的是9SiCr。用于制造形状复杂、要求变形小的低速刃具，如丝锥、板牙等。 ㈣ 高速工具钢 制造高速切削刃具用钢。 （俗称锋 钢、白钢） 1、性能特点：高热硬性(达600℃)、高淬透性。 2 、成分特点 ⑴ 高碳：0.70~1.5%C ⑵ 高合金元素含量 ①??提高淬透性：Cr ②??提高热硬性、耐磨性：W、Mo、V 高速钢是莱氏体钢，其铸态组织为亚共晶组织，由鱼骨状莱氏体与树枝状M+T组成，脆性大且无法通过热处理改善。 ⑵ 退火目的： 降低硬度,便于切加工； 为淬火作组织准备。 退火后组织： S+颗粒状碳化物 淬火后组织： M+未溶碳化物（~10%）+A’（ ~20%） ⑷ 回火目的：主要为减少A’。消除内应力。 常采用560℃三次回火。 回火时的组织变化： ① 析出W、Mo、V的碳化 物，产生二次硬化。 ② 碳及合金元素含量下降，Ms点上升，回火冷却时，A’转变为M。 每次回火加热都使前一次的淬火马氏体回火。 4、使用状态下组织 M回+颗粒状碳化物+A’（少量） 不同状态下W18Cr4V的组织 5、常用钢号及用途 常用的高速钢有４种，W系：W18Cr4V（18-4-1） WMo系：W9Mo3Cr4V（9-3-4-1） W6Mo5Cr5V2（6-5-4-2）超硬系：W6Mo5Cr4V2Al（6-5-4-2-1）。W18Cr4V和 W6Mo5Cr4V2钢的组织和性能相似，但W6Mo5Cr4V2钢的耐磨性、热塑性和韧度较好，W18Cr4V钢的红硬性和热处理防脱碳、过热倾向性较好。 用于高速切削刃具，如车刀、刨刀、铣刀、钻头等。 二、模具钢 用以制造冷热模具的钢种。 ㈠ 冷作模具钢 制造金属冷成型模具的钢种 1、性能要求 ⑴ 高硬度和耐磨性。 ⑵ 足够的强度和韧性。 2、常用钢种 ● 碳素工具钢和低合金工具钢：用于小尺寸、形状简单、受力不大的模具。 ● Cr12型冷作模具钢 ⑴ 成分特点：高碳(1.4~1.7%C)；高铬(11.5~13%Cr) 合金元素作用： Cr 提高淬透性； Mo、V 提高耐磨性，细化晶粒。 ② 加工及热处理：同高速钢相。 最终热处理为：淬火+低温回火 使用状态下的组织： M回+颗粒状碳化物+A’（少量） ㈡ 热作模具钢 制造使加热金属或液态金属成型模具的钢种。 1、性能要求 ⑴ 高温下良好的 综合力学性能。 ⑵ 抗热疲劳性能。 ⑶ 高的淬透性和良好的导热性。 2、常用钢种 ⑴ 热锻模钢 5CrNiMo、5CrMnMo 前者用于大型热锻模，后者用于中小型热锻模。 成分特点、合金元素作用及热处理同调质钢。 使用状态下的组织：S回。 ⑵ 压铸模钢 常用3Cr2W8V。为过共析钢。 中碳（0.3~0.4%C），合金元素作用同高速钢。 W、Cr有提高抗热疲劳作用。 淬火+回火后组织： M回+颗粒状碳化物+A’(少量) 汽车四缸压铸模 （三）塑料模具钢 适合制作塑料制品用的钢种。 要求模具纯净和高光洁表面、耐磨、耐蚀、具有一定表面硬化层、足够的强度和韧性。 种类： 1. 中小型形状不复杂模具：T7A、T10A、9Mn2V、CrWMn、Cr2等。大型复杂模具：4Cr5MoSiV、Cr12MoV等。 2.