工业用钢及热处理ppt课件

1、课程教学模块课程教学模块8：工程材料及其热处理：工程材料及其热处理 课题81教学重点1、钢的分类。2、合金元素在钢的作用及运用。3、 渗碳零件，调质钢，弹簧钢， 轴承钢热处置工艺教学难点渗碳零件，弹簧钢，调质钢热处置工艺渗碳零件，弹簧钢，调质钢热处置工艺本课题重点与难点2 引言引言 工业用钢按化学成份分为碳素钢和合金钢两大类。工业用钢按化学成份分为碳素钢和合金钢两大类。碳素钢为含碳量小于碳素钢为含碳量小于2.11%的铁碳合金，具有较好的力的铁碳合金，具有较好的力学性能和工艺性能。但由于碳素钢的淬透性低，回火学性能和工艺性能。但由于碳素钢的淬透性低，回火稳定性差，根本相脆弱，很多方面不能满足更高

2、的要稳定性差，根本相脆弱，很多方面不能满足更高的要求，诸如耐腐蚀性，高强度求，诸如耐腐蚀性，高强度合金钢定义：合金钢定义： 合金钢就是在碳钢的根底上，为改善钢的合金钢就是在碳钢的根底上，为改善钢的 性能，在性能，在冶炼时有目的地参与一种或数种合金元素的所获得的冶炼时有目的地参与一种或数种合金元素的所获得的钢。钢。钢的种类繁多，为了便于消费、运用、管理，可按以钢的种类繁多，为了便于消费、运用、管理，可按以下几种方法分类。下几种方法分类。 工业用钢及热处置3 1.按化学成分分类 按化学成份可将钢分为碳素钢和合金钢。碳素钢根据含碳量分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。合金钢根据合金元素含量分为低合金钢、中合

3、金钢和高合金钢。 2.按质量分类 钢的质量是以硫、磷的含量来划分的。根据硫、磷的含量可将钢分为普通质量钢、优质钢、高级优质钢和特级优质钢。 3.按冶炼方法分类 根据冶炼所用炼钢炉不同，可将钢分为平炉钢、转炉钢和电炉钢。 4.按金相组织分类 在退火组织可将钢分为亚共析钢、共析钢和过共析钢。按正火组织可将钢分为珠光体钢、贝氏体钢、马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢和莱氏体钢等。 5.按用途分类 按用途可将钢分为构造钢、工具钢和特殊性能钢。4钢中常存杂质元素对性能的影响钢中常存杂质元素对性能的影响 钢中常存杂质元素主要是指锰、硅、硫、磷及氮、氢、钢中常存杂质元素主要是指锰、硅、硫、磷及氮、氢、氧等。这些元

4、素在冶炼时或者由原料、燃料及耐火资氧等。这些元素在冶炼时或者由原料、燃料及耐火资料中带入钢中，或者由大气进入钢中，或者脱氧时残料中带入钢中，或者由大气进入钢中，或者脱氧时残留于钢中，它们的存在会对钢的性能产生影响。留于钢中，它们的存在会对钢的性能产生影响。 1.硅和锰的影响硅和锰的影响 硅和锰在钢中均为有益元素，能溶于铁素体中起硅和锰在钢中均为有益元素，能溶于铁素体中起固溶强化作用，提高钢的强度和硬度。固溶强化作用，提高钢的强度和硬度。 2.硫和磷的影响硫和磷的影响 硫和磷在钢中都是有害元素。硫在钢中以硫和磷在钢中都是有害元素。硫在钢中以FeS的方的方式存在，使钢变脆，产生热脆性。控制在式存在

5、，使钢变脆，产生热脆性。控制在0.05以下，以下，MnS对断屑有利。磷可溶于铁素体中，使钢的强度、对断屑有利。磷可溶于铁素体中，使钢的强度、硬度显著添加。但使钢脆化，产生冷脆性。硬度显著添加。但使钢脆化，产生冷脆性。 5 3. 气体元素的影响 氮：室温下氮在铁素体中溶解度很低，钢中过饱和的氮在常温放置过程中会以Fe4N方式析出而使钢变脆，称为时效脆化。在钢中参与Ti、V、Al等元素可使氮以这些元素氮化物的方式被固定，从而消除时效倾向。 氧： 氧在钢中主要以氧化物夹杂的方式存在，氧化物夹杂与基体的结合力弱，不易变形，易成为疲劳裂纹源。 氢：常温下氢在钢中的溶解度很低。当氢在钢中以原子态溶解时，降

6、低韧性，引起氢脆。当氢在缺陷处以分子态析出时，会产生很高的内压，构成内裂纹，其内壁为白色，称为白点或裂纹。6合金元素在钢中的主要作用合金元素在钢中的主要作用 1.合金元素对钢中根本相的影响合金元素对钢中根本相的影响 铁素体和渗碳体是碳素钢中两个根本相，合铁素体和渗碳体是碳素钢中两个根本相，合金元素进入钢中将对这两个根本相的成分、构金元素进入钢中将对这两个根本相的成分、构造和性能产生影响。造和性能产生影响。 1溶于铁素体，起固溶强化作用溶于铁素体，起固溶强化作用 参与钢中的非碳化物构成元素及过剩的碳化参与钢中的非碳化物构成元素及过剩的碳化物构成元素都将溶于铁素体，构成合金铁素体，物构成元素都将溶

7、于铁素体，构成合金铁素体，起固溶强化作用。从几种合金元素对铁素体硬起固溶强化作用。从几种合金元素对铁素体硬度和韧性的影响可以看出，度和韧性的影响可以看出，Si、Mn的固溶强化的固溶强化效果最显著，但其含量超越一定值后，铁素体效果最显著，但其含量超越一定值后，铁素体的韧性将急剧下降，而的韧性将急剧下降，而Cr、Ni在适当的含量范在适当的含量范围内不但能提高铁素体的硬度，而且还能提高围内不但能提高铁素体的硬度，而且还能提高其韧性。因此为了获得良好的强化效果，应控其韧性。因此为了获得良好的强化效果，应控制固溶强化元素在钢中的含量。制固溶强化元素在钢中的含量。 72构成碳化物构成碳化物 参与到钢中的合

8、金元素，除溶入铁素体外，还能参与到钢中的合金元素，除溶入铁素体外，还能进入渗碳体中，构成合金渗碳体，如铬进入渗碳体进入渗碳体中，构成合金渗碳体，如铬进入渗碳体构成构成(Fe,Cr)3C。当碳化物构成元素超越一定量后，。当碳化物构成元素超越一定量后，将构成这些元素本人的碳化物。合金元素与碳的亲将构成这些元素本人的碳化物。合金元素与碳的亲和力从大到小的顺序为：和力从大到小的顺序为：Zr、Ti、Nb、V、W、Mo、Cr、Mn、Fe。合金元素与碳的亲和力越大，所构成。合金元素与碳的亲和力越大，所构成化合物越稳定、熔点、分解温度、硬度、耐磨性就化合物越稳定、熔点、分解温度、硬度、耐磨性就越高。在碳化物构

9、成元素中，钛、铌、钒是强碳化越高。在碳化物构成元素中，钛、铌、钒是强碳化物构成元素，所构成的碳化物如物构成元素，所构成的碳化物如TiC、VC等；钨、钼、等；钨、钼、铬是中碳化物构成元素，所构成碳化物如铬是中碳化物构成元素，所构成碳化物如Cr23C6、Cr7C3、W2C等；锰、铁是弱碳化物构成元素，所等；锰、铁是弱碳化物构成元素，所构成的碳化物如构成的碳化物如Fe3C、Mn3C等。碳化物是钢中的等。碳化物是钢中的重要组成相之一，其类型、数量、大小、形状及分重要组成相之一，其类型、数量、大小、形状及分布对钢的性能有着重要的影响。布对钢的性能有着重要的影响。8v合金元素对钢的工艺性能的影响1. 合金

10、元素对钢热处置工艺性能的影响 v 热处置工艺性能反映钢热处置的难易程度和热处置产生缺陷的倾向。主要包括淬透性、过热敏感性、回火脆化倾向和氧化脱碳倾向等。合金钢的淬透性高, 淬火时可以采用比较缓慢的冷却方法,可减少工件的变形和开裂倾向。即提高淬透性，提高回火抗力。参与锰、硅会增大钢的过热敏感性。9v 提高耐回火性回火抗力 淬火钢在回火过程中抵抗硬度下降的才干称为耐回火性也称回火稳定性。由于合金元素妨碍马氏体分解和碳化物聚集长大过程，使回火时的硬度降低过程变缓，从而提高钢的耐回火性。因此，当回火硬度一样时，合金钢的回火温度比一样含碳量的碳钢高，这对于消除内应力是有利的，而当回火温度一样时，合金钢的

11、强度、硬度要比碳钢高。 产生二次硬化 含有高W、Mo、Cr、V等元素的钢在淬火后回火加热时，由于析出细小弥散的这些元素碳化物以及回火冷却时剩余奥氏体转变为马氏体，使钢的硬度不仅不下降，反而升高，这种景象称为二次硬化。 v 防止第二类回火脆性 在钢中参与W、Mo可防止第二类回火脆性，这对于需调质处置后运用的大型件有着重要意义。P10v2.合金元素对钢塑性加工性能的影响 v 塑性加工分热加工和冷加工。合金元素溶入固溶体中, 或构成碳化物(如Cr、Mo、W等), 都使钢的热变形抗力提高和热塑性明显下降而容易锻裂。普通合金钢的热加工工艺性能比碳钢要差得多。v3. 合金元素对钢焊接性能的影响 v 合金元

12、素都提高钢的淬透性, 促进脆性组织(马氏体)的构成, 使焊接性能变坏。但钢中含有少量Ti和V, 可改善钢的焊接性能。11v4. 合金元素对钢切削性能的影响 切削性能与钢的硬度亲密相关, 钢是适宜于切削加工的硬度范围为170HB230HB。普通合金钢的切削性能比碳钢差。但适当参与S、P、Pb铅等元素可以大大改善钢的切削性能。12v5. 合金元素对钢铸造性能的影响 v 固、液相线的温度愈低和结晶温区愈窄, 其铸造性能愈好。合金元素对铸造性能的影响, 主要取决于它们对Fe-Fe3C相图的影响。另外, 许多元素, 如Cr、Mo、V、Ti、Al等在钢中构成高熔点碳化物或氧化物质点, 增大钢的粘度, 降低

13、流动性, 使铸造性能恶化。13总之：合金元素在钢中的作用有：提高钢的淬透性，细化晶粒，提高钢的回火稳定性，防止回火脆性，二次硬化，固溶强化，第二相强化弥散强化，细晶强化，添加韧性，提高钢的耐蚀性或耐热性。不同的合金元素在不同的钢中的作用是不一样。 14合金钢的分类及牌号合金钢的分类及牌号合金钢的分类常用下面的两种分类。合金钢的分类常用下面的两种分类。用途分类：用途分类：a.合金构造钢；合金构造钢；b.合金工具钢；合金工具钢；c.特殊性能钢。特殊性能钢。按合金元素总质量分数分类：按合金元素总质量分数分类：a.低合金钢：低合金钢：5%b.中合金钢：中合金钢：5%10%c.高合金钢：高合金钢：10%

14、 (P按硫磷质量分数分类按硫磷质量分数分类)15合金构造钢的牌号：合金构造钢的牌号：合金构造钢的牌号采用两位数字合金构造钢的牌号采用两位数字+元素符号元素符号或汉字或汉字+数字表示。数字表示。如：如：40Cr钢：表示平均含碳量为钢：表示平均含碳量为0.4，含铬，含铬约为约为1的合金构造钢。的合金构造钢。60Si2Mn：表示平均含碳量为：表示平均含碳量为0.6，含硅约，含硅约为为2，含锰约为，含锰约为1的合金构造钢的合金构造钢16v合金工具钢的牌号：合金工具钢的牌号：v A、含碳量小于、含碳量小于1时，用一位数字表示含碳量的千时，用一位数字表示含碳量的千分数。分数。v如：如：9 SiCr：表示平

15、均含碳量为：表示平均含碳量为0.9，含硅约为，含硅约为1，含铬约为含铬约为1的合金工具钢。的合金工具钢。v B、含碳量大于、含碳量大于1时，在钢牌号前不用数字表示含时，在钢牌号前不用数字表示含碳量。碳量。v如：如：Cr12MoV：表示平均含碳量大于：表示平均含碳量大于1，含铬约为，含铬约为12，含钼约为，含钼约为1，含钒约为，含钒约为1的合金工具钢。的合金工具钢。v特殊性能钢：特殊性能钢：vA、不锈钢：、不锈钢：2Cr13 C=0.2% Cr=13%vC=0.03%0.10% 用用0，如：，如：0cr18Ni9vC0.03%时，用时，用00 如：如：00Cr30Mo2vB、公用钢：钢前用汉语拼

16、音字母：、公用钢：钢前用汉语拼音字母：v如：如：GCr15 GCr15SiMn17v合金构造钢合金构造钢v一、低合金构造钢：一、低合金构造钢：v低合金高强度构造钢：低合金高强度构造钢：v性能：塑性、韧性、耐蚀性和焊接性均比同含碳性能：塑性、韧性、耐蚀性和焊接性均比同含碳素的碳钢高。素的碳钢高。v运用：桥梁、船舶、车辆、锅炉、压力容器起重运用：桥梁、船舶、车辆、锅炉、压力容器起重和线等。和线等。v牌号：牌号：Q295 各种容器、储油罐、低压锅炉造船；各种容器、储油罐、低压锅炉造船；vQ345 锅炉、车辆等；锅炉、车辆等；vQ390 起重机等；起重机等；vQ420 高压容器、重型机械等。高压容器、

17、重型机械等。v低合金耐钢：车辆、塔架低合金耐钢：车辆、塔架v低合金专业用钢低合金专业用钢18构造钢及其热处置构造钢及其热处置构造钢分类：工程构造钢和机械零件用钢构造钢分类：工程构造钢和机械零件用钢渗碳刚及其热处置渗碳刚及其热处置渗碳用钢是指经渗碳淬火、回火后的用钢。渗碳用钢是指经渗碳淬火、回火后的用钢。主要作用：外表接受剧烈摩擦和磨损，同时接受交变主要作用：外表接受剧烈摩擦和磨损，同时接受交变 载荷和冲击载荷载荷和冲击载荷19v 1.化学成分：含碳量0.10-0.25的合金钢，主要参与能提高淬透性的Mn、Cr、Ni等元素； 2.性能特点：经热处置后表硬里韧、耐磨性及抗疲劳性好； 3.渗碳件普通

18、的工艺道路：渗碳工序位置v(1)整体渗碳的工艺道路普通为：v下料锻造退火正火粗加工、半精加工渗碳淬火、低温回火磨削。v(2)部分渗碳的工艺道路普通为：v下料锻造退火正火粗加工、半精加工维护非渗碳部位渗碳切除防渗余量淬火、低温回火磨削。 渗碳钢及其热处置渗碳钢及其热处置20v用 途 运用很广，主要用于制造渗碳零件，如变速齿轮、内燃机凸轮轴等各种外表耐磨件。v常用的渗碳钢 低淬透性渗碳钢：15Cr、20Cr等，心部强度低，尺寸和载荷小的齿轮和滑块； 中淬透性渗碳钢：20CrMnTi、20CrMn等，心部强度较高，用于制造中等强度的耐磨零件，如汽车、迁延机的变速齿轮、齿轮轴等； 高淬透性渗碳钢：18

19、Cr2Ni4WA、20Cr2Ni4A等，淬透性很高。用来制造接受重载荷和剧烈磨损的重要零件，如飞机、坦克中的曲轴及重要齿轮等。 21v以以20CrMnTi渗碳钢制造汽车变速齿轮为例：渗碳钢制造汽车变速齿轮为例： 下料下料毛坯锻造毛坯锻造正火正火切削加工切削加工(加工齿形加工齿形) 渗渗碳碳(930)+预冷淬火预冷淬火(830)低温回低温回(200) 喷喷丸丸磨削加工磨削加工22喷丸处置：是一种外表强化处置.是用砂粒石英砂、钢砂和铁砂高速撞击在资料外表,使其外表产生形变强化层. 常用的外表强化处置方法有以下几种: 1.外表覆盖层强化法，使资料外表获得特殊性能的覆盖层，如气相堆积层、镀覆层、喷涂层

20、等，以到达提高强度、耐磨、耐蚀、耐疲劳等目的。2.外表形变强化法，外表经过喷丸、滚压、挤压等产生形变强化层，从而获得较高的疲劳强度的工艺方法。3.外表热处置强化法。经过化学热处置(如渗碳、渗氮、渗硼等)、外表淬火(感应加热、火焰加热外表淬火)等方法使外表强化。 23v调质钢及其热处置调质钢及其热处置v 在调质处置后运用的钢种，主要用于制造受力复在调质处置后运用的钢种，主要用于制造受力复杂的汽车、迁延机、机床及其他各种重要零件。杂的汽车、迁延机、机床及其他各种重要零件。v 1.性能要求：良好的综合力学性能；良好的淬透性。性能要求：良好的综合力学性能；良好的淬透性。v化学成分与热处置特点化学成分与

21、热处置特点 v 1.成分特点：中碳：含碳量为成分特点：中碳：含碳量为0.25%-0.50%；主加；主加合金元素为合金元素为Mn、Si、Cr、Ni、B主要提高淬透性。主要提高淬透性。2.热处置特点：预备热处置热处置特点：预备热处置+最终热处置淬火最终热处置淬火+高温高温回火回火v3.调质件普通的工艺道路：调质件普通的工艺道路： 24v典型调质零件的热处置工艺典型调质零件的热处置工艺合金调质钢合金调质钢 v 低淬透性调质钢：低淬透性调质钢：45、40Cr，用于制造尺寸较，用于制造尺寸较小的齿轮、轴、螺栓等。小的齿轮、轴、螺栓等。 中淬透性调质钢：中淬透性调质钢：40CrNi，用于制造截面较大的，用

22、于制造截面较大的零件，如曲轴、齿轮等零件，如曲轴、齿轮等 高淬透性调质钢：高淬透性调质钢：40CrNiMo，用于制造大截面、，用于制造大截面、重载荷的零件，如汽轮机主轴、叶轮、航空发动机等。重载荷的零件，如汽轮机主轴、叶轮、航空发动机等。 25v弹簧钢及其热处置弹簧钢及其热处置v用途：用来制造弹簧缓和冲击、吸收振动、存能用途：用来制造弹簧缓和冲击、吸收振动、存能v要求：高的弹性极限和屈强比、高的疲劳强度、足够要求：高的弹性极限和屈强比、高的疲劳强度、足够的塑性和韧性、其他性能热处置、耐热、耐腐的塑性和韧性、其他性能热处置、耐热、耐腐蚀蚀 v弹簧钢的化学成分与热处置性能弹簧钢的化学成分与热处置性

23、能v 1.化学成分：中、高碳含碳量在化学成分：中、高碳含碳量在0.6%0.9%的的合金钢。由于合金元素使共析点合金钢。由于合金元素使共析点s左移，因此含碳量左移，因此含碳量可减少为可减少为0.45%-0.75%。低合金主要参与元素是硅和。低合金主要参与元素是硅和锰锘，提高淬透性和屈强比；锰锘，提高淬透性和屈强比； 2.热处置及成形特点：热成形与冷成行，淬火热处置及成形特点：热成形与冷成行，淬火+中中温回火；温回火； 3.组组 织：回火屈氏体；织：回火屈氏体； 4.热处置特点：热处置特点： 冷成形弹簧：对于钢丝直径小于冷成形弹簧：对于钢丝直径小于10mm的弹簧，的弹簧，经过冷拔经过冷拔(或冷拉或

24、冷拉)、冷卷成型；冷卷后的弹簧不用进、冷卷成型；冷卷后的弹簧不用进展淬火处置，只需进展一次消除内应力和稳定尺寸的展淬火处置，只需进展一次消除内应力和稳定尺寸的定型处置，即加热到定型处置，即加热到250300，保温一段时间，保温一段时间，从炉内取出空冷即可运用。从炉内取出空冷即可运用。 26热成形弹簧：直径大于热成形弹簧：直径大于10-15mm，在高于淬火温度热，在高于淬火温度热卷成形，然后淬火卷成形，然后淬火+中温回火中温回火(350500)，得到回，得到回火屈氏体组织。火屈氏体组织。典型钢种碳素弹簧钢、合金弹簧钢典型钢种碳素弹簧钢、合金弹簧钢 碳素弹簧钢：碳素弹簧钢：Si、Mn弹簧钢：代表性

25、钢种弹簧钢：代表性钢种65Mn、60SiMn，主要用于制造较大截面的弹簧，如汽车、，主要用于制造较大截面的弹簧，如汽车、迁延机的板簧、螺旋弹簧等；迁延机的板簧、螺旋弹簧等； 合金弹簧钢：合金弹簧钢：Cr、V弹簧钢：代表性钢种弹簧钢：代表性钢种50CrV，主要用于大截面、大载荷、耐热的弹簧，如阀门弹簧、主要用于大截面、大载荷、耐热的弹簧，如阀门弹簧、高速柴油机的气门弹簧等。高速柴油机的气门弹簧等。弹簧工艺弹簧工艺P147气阀螺旋弹簧气阀螺旋弹簧:1、性能要求、性能要求 2、任务条件、任务条件下料下料绕簧绕簧去应力去应力淬火淬火+中温回火中温回火外表强化外表强化紧紧缩缩校正校正二次去应力二次去应力

26、检查检查热处置：淬火热处置：淬火+中温回火中温回火27汽车板簧：汽车板簧： 1、性能要求、性能要求 2、任务条件、任务条件下料下料校直校直钻孔钻孔卷耳卷耳淬火淬火+ 高温回火高温回火喷丸喷丸装装配配与压与压缩缩热处置：淬火热处置：淬火+ 高温回火高温回火28v滚动轴承钢及其热处置滚动轴承钢及其热处置v 1.用用 途：主要用来制造滚动轴承的内外圈，滚动体等途：主要用来制造滚动轴承的内外圈，滚动体等; 2.性能要求：高的接触疲劳强度和弹性极限性能要求：高的接触疲劳强度和弹性极限v 3.搞的硬度和耐磨性搞的硬度和耐磨性v 4.有一定的耐腐蚀性有一定的耐腐蚀性v运用：制造滚动轴承；运用：制造滚动轴承；

27、v 如滚动轴承钢：如滚动轴承钢： GCr15 GCr15SiMnv化学成分及热处置特点：化学成分及热处置特点：v 化学成分：含碳量化学成分：含碳量0.95-1.10%，含铬量，含铬量0.4-1.65% 热处置及组织：预先热处置：球化退火；热处置及组织：预先热处置：球化退火；v 最终热处置：淬火最终热处置：淬火+低温回火低温回火 运用形状下组织：回火马氏体细小碳化物剩余奥氏体。运用形状下组织：回火马氏体细小碳化物剩余奥氏体。 2.牌牌 号：号：29典型滚动轴承钢的热处置工艺典型滚动轴承钢的热处置工艺GCr15运用最广泛，用该钢为例运用最广泛，用该钢为例1、加工工艺道路、加工工艺道路套圈套圈 锻造

28、锻造球化退火球化退火机械加工机械加工淬火淬火低温回火低温回火磨削磨削滚珠滚珠 冷镦冷镦淬火淬火低温回火低温回火2、热处置工艺详见、热处置工艺详见P1513、淬火缺陷及预防措施详见、淬火缺陷及预防措施详见P1513031工业用钢及其热处置工业用钢及其热处置工具钢及其热处置工具钢及其热处置 1、工具钢概述、工具钢概述 2、刃具钢及其热处置、刃具钢及其热处置 3、模具钢及其热处置、模具钢及其热处置 4、量具钢及其热处置、量具钢及其热处置特殊性能钢及其热处置特殊性能钢及其热处置 1、不锈钢及其热处置、不锈钢及其热处置 2、耐热钢及其热处置、耐热钢及其热处置 3、耐磨钢及其热处置、耐磨钢及其热处置32工

29、具钢概述工具钢概述 在现代工业中用于制造刃具、模具和量具等工在现代工业中用于制造刃具、模具和量具等工具的材具的材料称为工具钢含碳量在料称为工具钢含碳量在0.6%1.3%。根据任务条件不同，对性能要求也不有所区别。根据任务条件不同，对性能要求也不有所区别。如下：如下：1、高硬度高耐磨性、高硬度高耐磨性2、足够的强度和塑性、足够的强度和塑性3、一定的韧性、一定的韧性4、热稳定性好、热稳定性好5、热疲劳性能好、热疲劳性能好6、良好的工艺性能、良好的工艺性能33 合金工具钢分为合金刃具钢、合金模具钢和合金量具钢。一、刃具钢及其热处置常用刃具钢：碳素工具钢、低合金工具钢、高速钢刃具钢的性能要求作用：合金

30、刃具钢主要用来制造车刀、铣刀、钻头等 各种工具，制造各种金属切削刀具的钢种。性能要求： 高的硬度：高的硬度，HRC 60 高耐磨性：耐磨性取决于硬度、韧性和碳化物； 高的热硬性：钢在高温下坚持高硬度的才干； 足够的韧性和塑性：以免刀具在运用过程中崩刃、折断。34v.碳素工具钢碳素工具钢 1牌牌 号：号：TA；含碳千分之几，含碳千分之几，A：高级；：高级； 2典型钢种：典型钢种：T7、T7A、T8、T8A、T13A； 3用用 途：冲头、凿子要选用途：冲头、凿子要选用T7、T8等；车刀、等；车刀、钻头可选用钻头可选用T10；精车刀、锉刀那么选用；精车刀、锉刀那么选用T12, T13。 4优点：本钱

31、低，耐磨性和加工性较好，在优点：本钱低，耐磨性和加工性较好，在受用工具和机用低速工具上广泛运用；受用工具和机用低速工具上广泛运用； 5缺陷：热硬性差，淬透性低，只适于制造缺陷：热硬性差，淬透性低，只适于制造尺寸不大、外形简单的低速刀具。尺寸不大、外形简单的低速刀具。 6碳的质量分数为碳的质量分数为0.65%1.35%v 7热处置特点热处置特点v 锻造锻压比锻造锻压比4球化退火球化退火淬火淬火回火回火35v2.低合金刃具钢低合金刃具钢v 低合金刃具钢是在碳素工具钢的根底上参低合金刃具钢是在碳素工具钢的根底上参与少量合金元素的钢。由于合金的作用热处与少量合金元素的钢。由于合金的作用热处置后具有较高

32、的硬度和耐磨性置后具有较高的硬度和耐磨性.v如：如：9 SiCr：制造丝锥、板牙、铰刀等。：制造丝锥、板牙、铰刀等。vCrWMn：制造长铰刀、拉刀等。：制造长铰刀、拉刀等。v化学成分：低合金刃具钢含碳量化学成分：低合金刃具钢含碳量0.8%1.5%，在碳素工具钢的根底上参与少量合金，在碳素工具钢的根底上参与少量合金元素，在坚持高碳的同时，参与元素，在坚持高碳的同时，参与Cr、Mn、Si、W、V等合金元素；等合金元素；v低合金刃具钢的预备热处置是球化退火，最低合金刃具钢的预备热处置是球化退火，最终热处置是淬火后低温回火。终热处置是淬火后低温回火。36牌牌 号号 用用 途：广泛用于制造外形复杂、要求

33、变形途：广泛用于制造外形复杂、要求变形小的低小的低 速切削刃具，如丝锥、板牙等，也速切削刃具，如丝锥、板牙等，也常用作常用作 冷冲模；冷冲模； 优优 点：淬火后的硬度与碳素工具钢处于同点：淬火后的硬度与碳素工具钢处于同一范一范 围，但淬火变形小、开裂倾向小；围，但淬火变形小、开裂倾向小； 典型钢种：典型钢种：9SiCr。 373、高速工具钢、高速工具钢(高合金工具钢高合金工具钢)： 制造高速切削刀具用钢制造高速切削刀具用钢 1牌牌 号：号：W，合金元素，合金元素， 合金元素含量；合金元素含量； 2化学成分：含碳量为化学成分：含碳量为0.7%-1.6%，主要参与的，主要参与的合金元素是合金元素是

34、Cr、W、Mo、V； 3高速钢的加工工艺道路：高速钢的加工工艺道路： 下料下料锻造锻造退火退火机加工机加工淬火淬火+回火回火喷砂喷砂磨削加工磨削加工 4典型钢种典型钢种: W18Cr4V详见详见115页表页表 5) 用途：主要用于制造高速切削刀具，如车刀、用途：主要用于制造高速切削刀具，如车刀、刨刀、铣刀、钻头等刨刀、铣刀、钻头等 6特点：高速钢价钱昂贵，为充分发扬其性能和特点：高速钢价钱昂贵，为充分发扬其性能和节省资料，常采用焊接或镶拼高速钢刀头，如直径节省资料，常采用焊接或镶拼高速钢刀头，如直径大于大于10mm的钻头，采用的钻头，采用45钢做刀柄。钢做刀柄。 387高速钢普通都进展高速钢普

35、通都进展3次热处置，之后还经常进展次热处置，之后还经常进展外表热处置外表热处置39v模具钢模具钢v 用于制造各种冷热模具的钢种用于制造各种冷热模具的钢种 一、冷作模具钢一、冷作模具钢 用于制造各种冷成型模具，如冷冲模、冷挤用于制造各种冷成型模具，如冷冲模、冷挤压模、冷墩模和拔丝模等。任务温度不超越压模、冷墩模和拔丝模等。任务温度不超越200-300 1对性能的根本要求：高的硬度和耐磨性；对性能的根本要求：高的硬度和耐磨性；较高的强度和韧性；良好的工艺性。较高的强度和韧性；良好的工艺性。 2冷作模具钢的类型：碳素工具钢和低合冷作模具钢的类型：碳素工具钢和低合金工具钢；耐冲击工具用钢；高碳高铬模具

36、钢。金工具钢；耐冲击工具用钢；高碳高铬模具钢。v 3化学成分化学成分v 高碳：普通在高碳：普通在1% 个别达个别达2.0%v 高合金：常有的高合金：常有的Cr、Mn、Mo、W、V等等细化晶粒细化晶粒v 提高耐磨提高耐磨 ，Cr、Mn提高淬透性提高淬透性模具钢模具钢40二、热作模具钢二、热作模具钢 用于制造各种使加热金属或液态金属成型的模具，用于制造各种使加热金属或液态金属成型的模具，如热锻模、热压模、热挤模和压铸模等。如热锻模、热压模、热挤模和压铸模等。 1对性能的根本要求：高温下良好的力学性能；对性能的根本要求：高温下良好的力学性能；高的抗热疲劳性能；高的淬透性和良好的导热性；高的抗热疲劳性

37、能；高的淬透性和良好的导热性；高的抗氧化性。高的抗氧化性。 2钢种：热锻模钢；压铸模钢。详见钢种：热锻模钢；压铸模钢。详见P163页表页表 3合金热作模具钢含碳量合金热作模具钢含碳量0.3%0.6%之间之间 属中合金钢，主加元素属中合金钢，主加元素Cr、Ni、Si等。等。4热处置道路：小热锻模普通加工后淬火、回火热处置道路：小热锻模普通加工后淬火、回火 大中型：锻造大中型：锻造退火退火机械加工机械加工淬火淬火回火回火 P164热处置范围及运用热处置范围及运用 41v量具钢量具钢v 用于制造各种量测工具，如卡尺、千分尺、快规、用于制造各种量测工具，如卡尺、千分尺、快规、塞规及螺旋测微仪塞规及螺旋测微仪