机械工程材料教学课件作者张文灼第5章.ppt

表5 -2 常用低合金高强度结构钢的新旧牌号对比 返回 图5一4 农业机械 返回 图5一5 凸轮轴 返回 表5 -3 常用合金渗碳钢的牌号、化学成分、热处理、力学性能及用途 返回 表5-4 常用调质钢的牌号、化学成分、热处理力学性能及用途 返回 表5 -5 常用轴承钢的牌号、化学成分、热处理及用途 返回 表5 -6 常用低合金刃具钢的牌号、热处理工艺、机械性能及用途 返回 图5 -6 高速钢数控刀具 返回 图5 -7 W18Cr4V的热处理工艺曲线 返回 表5 -7 常用高速钢的成分、热处理、机械性能及用途 返回 续表 返回 图5一8 汽车部件的冷冲压模具外观 返回 表5-8 常用冷作模具钢的牌号、化学成分、热处理及用途 返回 表5-9 常用热作模具钢的牌号、化学成分、热处理及用途 返回 表5一10 常用塑料模具钢的牌号、性能及用途 返回 续表 返回 图5一9 不锈钢汽轮机叶片 返回 图5一10 不锈钢餐具 返回 图5一11 不锈钢阀门 返回 表5一11 常用不锈钢的牌号、化学成分、热处理、力学性能及用途 返回 表5一12 常用耐热钢的牌号、化学成分、热处理、力学性能及用途 返回 图5一12 高锰钢设备 返回 表5一13 易切削结构钢的常用牌号及用途 返回 图5一13 硬质合金立铣刀 返回 表5一14 常用硬质合金的代号、成分和性能 返回 * 5.5 合金工具钢 (3)锻造与热处理特点高速钢铸态组织中有大量的粗大鱼骨状的合金碳化物，此碳化物硬而脆，不能用热处理方法消除，必须借助于反复的压力热加工，一般选择多次轧制和锻压，将粗大的共晶碳化物和二次碳化物破碎，并使它们均匀分布在基体中。高速钢的热处理工艺过程极其复杂，与其他钢的热处理工艺相比较，高速钢的淬火、回火可归纳为“两高一多”，即淬火温度高（1270℃~1280℃）、回火温度高(560℃ )、回火次数多(3次)。典型的高速钢牌号W18ar4V的热处理工艺曲线如图5一7所示。 上一页 下一页 返回 5.5 合金工具钢 (4)常用高速钢我国最常用是W18Cr4V , W6Mo5Cr4V2，分别简称18-4-1和6-5 -4 -2。 W18Cr4V钢是发展最早、应用非常广泛的高速钢，其热硬性高，主要制作中速切削刀具或结构复杂的低速切削的刀具(如拉刀、齿轮刀具等);W6Mo5 Cr4V2钢可作为W18Cr4V钢的代用品，与W18Cr4V钢相比，W6Mo5Cr4V2钢由于钥的碳化物细小，故有较好的韧性，主要制作耐磨性和韧性配合较好的刃具，尤其适于制作热加工成型的薄刃刀具(如麻花钻头等)。常用高速钢的成分、热处理、机械性能及用途见表5一7 上一页 下一页 返回 5.5 合金工具钢 5. 5. 2合金模具钢 制作模具的材料很多，碳素工具钢、高速钢、轴承钢、耐热钢、不锈钢、蠕墨铸铁等都可制作各类模具，用得最多的是合金模具工具钢。根据用途模具用钢可分为冷作模具钢、热作模具钢和塑料模具钢。 1.冷作模具钢 (1)应用特点冷作模具用于冷态下(工作温度低于200C ~ 300C)金属的成型加工，如冷冲模、冷挤压模、剪切模等。此类模具承受很大的压力、强烈的摩擦和一定的冲击，要求具有高硬度、高耐磨性和足够的韧性。此外，形状复杂、精密、大型的模具还要求具有较高的悴透性和小的热处理变形。图5一8为汽车部件的冷冲压模具外观图。 上一页 下一页 返回 5.5 合金工具钢 (2)化学成分冷作模具钢一般具有高的含碳量，wc= 1. 0% ~ 2. 0%，以获得高硬度和高耐磨性。通过加入合金元素Cr, Mo, W, V等，可提高耐磨性、悴透性和耐回火性 (3)常用冷作模具钢主要包括(Cr12 , Cr12MoV等，此类钢的淬透性及耐磨性好，热处理变形小，常用于大型冷作模具。其中Cr12MoV钢除耐磨性不及Cr12钢外，强度、韧性都较好，应用最广。尺寸较小的冷作模具可选用低合金冷作模具钢CrWMn等，也可采用刃具钢9SiCr或轴承钢GCr15。常用冷作模具钢的牌号、化学成分、热处理及用途见表5一8 上一页 下一页 返回 5.5 合金工具钢 2.热作模具钢 (1)应用特点热作模具用于热态金属的成型式加工，如热锻模、压铸模、热挤压模等。热作模具工作时受到比较高的冲击载荷，同时模腔表面要与炽热金属接触并发生摩擦，局部温度可达soo℃以上，并且还要不断反复受热与冷却，常因热疲劳而使模腔表面龟裂，故要求热作模具钢在高温下具有较高的综合力学性能及良好的耐热疲劳性。此外，必须具有足够的悴透性。 (2)化学成分热作模具钢为中碳成分，wc= 0. 3%~0. 6%，以获得综合力学性能合金元素有Cr , Mn , Ni , Mo , W ,