第八章 工具钢

1、第八章第八章 工具钢工具钢 碳素工具钢碳素工具钢 合金工具钢合金工具钢 低合金工具钢、中合金工具钢和高合低合金工具钢、中合金工具钢和高合 金工具钢。金工具钢。 2、按用途分、按用途分 刃具钢刃具钢 车刀、铣刀、钻头等。车刀、铣刀、钻头等。 模具钢模具钢 冷作模具钢和热作模具钢。冷作模具钢和热作模具钢。 冷冲模、冷挤压模、热锻模、压铸模等。冷冲模、冷挤压模、热锻模、压铸模等。 一、合金钢的分类一、合金钢的分类 第一节第一节 工具钢的分类及编号工具钢的分类及编号 1、按成分分、按成分分 二、工具钢的编号二、工具钢的编号 1、碳含量大于1.0%时，不标注其含量。 2、碳含量小于1.0%时，用千分数千

2、分数表示， 如5CrMnMo，C=0.5%注注第二节第二节 刃具钢刃具钢一、性能要求一、性能要求 1、高硬度、高硬度:HRC60 2、高耐磨性、高耐磨性刀具寿命和生产率刀具寿命和生产率 3、高热硬性、高热硬性 4、足够塑性和韧性、足够塑性和韧性二、碳素工具钢二、碳素工具钢 0.65-1.35C%， 用以制作刃具、量具、模具用以制作刃具、量具、模具 钢号用平均碳含量的钢号用平均碳含量的千分数千分数的数字和的数字和T一起表示。一起表示。如：如：T10A （1.0%C，A表示高级优质碳素工具钢）表示高级优质碳素工具钢）, T9 （0.9%C） , T12 （ 1.2%C,） T7，T8，强度，韧性较

3、高，可制作冲头、凿子、榔头，强度，韧性较高，可制作冲头、凿子、榔头 T9、T10、T11，强度，韧性适中，可制作钻头、刨刀、，强度，韧性适中，可制作钻头、刨刀、丝锥、手锯及冷作模具。丝锥、手锯及冷作模具。 T12，T13， 硬度很高，韧性低，可制作锉刀、刮刀、硬度很高，韧性低，可制作锉刀、刮刀、量规。量规。用途用途 冲头、凿子、钻头、锉刀、量规等。冲头、凿子、钻头、锉刀、量规等。 螺纹量规螺纹量规三、低合金刃具钢三、低合金刃具钢成分特点与合金化原则：成分特点与合金化原则： 高C:0.9 %1.1 % 加入Cr,Mn,Si提高淬透性，Si提高回火稳定性 加入W,V提高硬度、耐磨性，细化晶粒 用途

4、：车刀、铣刀、钻头等金属切削刀具用途：车刀、铣刀、钻头等金属切削刀具 典型钢号及其应用典型钢号及其应用 低合金刃具钢（HRC60，使用温度200 300 。）钢号钢号主要化学成分，主要化学成分，w / %热处理及性能热处理及性能CMnSiCr淬火淬火回火回火回火后回火后HRCHRC9SiCr0.850.950.300.601.201.600.951.25860880油1802006062CrWMn0.901.050.801.10W1.21.600.901.20820840油1401606265（摘自GB/T12992000）Si-Cr系系:如如9SiCr,做板牙做板牙,丝锥丝锥,冷冲模冷冲模,

5、 木工工具木工工具,低速低速 切削刃具切削刃具板牙板牙丝锥丝锥Cr-W-Mn系系:CrWMn 如拉刀如拉刀,冲模冲模,样板样板,量规量规应用应用 热处理特点热处理特点 低合金刃具钢低合金刃具钢 正火正火球化退火球化退火机加工机加工淬火低温回火淬火低温回火三、高速钢三、高速钢成分特点与合金化原则：成分特点与合金化原则： 高C:0.7 %1.5% 加入Cr（4）提高淬透性加入W,Mo保证高的热硬性（600 时HRC62 ，W2C等 提高热硬性。）加入V提高耐磨性，用途：车刀、铣刀、钻头等金属切削刀具用途：车刀、铣刀、钻头等金属切削刀具高速钢高速钢高速切削刃具（高速切削刃具（ 600oC）W系系:

6、W18Cr4V热硬性突出，少热处理脱碳、过热倾向。热硬性突出，少热处理脱碳、过热倾向。 W-Mo系系:W6Mo5Cr4V2热塑性、韧性突出热塑性、韧性突出 钢号钢号主要化学成分，主要化学成分，w，%热处理及性能热处理及性能CWVCrMo淬火淬火回火回火回火后回火后HRCW18Cr4V0.700.8017.519.01.001.403.804.4012701285 油550570三次三次63W6Mo5Cr4V20.800.905.506.751.752.203.804.404.755.5012101230 油540560三次三次63高速钢刀具高速钢刀具应用应用锻造（莱氏体碎化）球化退火(预热)淬

7、火(1220-1280oC)回火(550-570oC，三次)使用态组织使用态组织 M粒状合金 少量A 热处理特点热处理特点 第三节第三节 模模 具具 钢钢一、冷作模具钢一、冷作模具钢 冷冲、冷镦、冷挤压模等。冷冲、冷镦、冷挤压模等。性能特点性能特点 高硬度:HRC58-62 高耐磨性 足够韧性与疲劳抗力 热处理变形小成分特点成分特点高C:1.1 % Cr,Mo, W,V 提高耐磨性 热处理特点与使用态组织热处理特点与使用态组织 低合金刃具钢：正火球化退火淬火低温回火 Cr12型钢：950-1000oC淬火150-180oC低温回火 1100-1150oC淬火510-520oC多次回火使用态组织

8、：使用态组织： M合金 少量A 典型钢号及其应用典型钢号及其应用 冷模具：一般低合金刃具钢，9Mn2V、9SiCr、CrWMn 等 大型Cr12型钢， Cr12MoV二、热作模具钢二、热作模具钢 热锻、热挤压、压铸模等。热锻、热挤压、压铸模等。性能特点性能特点 高的热硬性和高温耐磨性 高的抗氧化性高的热强性 足够高的韧性与热疲劳抗力 成分特点成分特点 中C:0.3 %0.6% Cr、Ni、Mn、Si提高淬透性 Mo、W、V二次硬化 Mo防止回火脆性， 热处理特点与使用态组织热处理特点与使用态组织 热锻模：淬火550oC高温回火S-T组织热压模：淬火600oC多次回火M粒状 典型钢号及其应用典型钢号及其应用 热锻模： 中小型模具 韧性高，热硬性不高：5CrMnMo、5CrNiMo 大型模具 热强度高：3Cr2W8V应用应用卡尺、千分尺、塞规等。卡尺、千分尺、塞规等。简单量具 T10A、T12A 等。 高精度量具 GCr15、CrWMn 等。最终热处理最终热处理 淬火淬火 +（ -70-80 ）冷处