第一讲：钢材基础知识

1、2005-2-21Basic Knowledge Of Tool Steel for Sales Ordering Department业务部培训课程业务部培训课程钢材基础知识钢材基础知识 钢材的定义铁（Fe)+)+碳碳( (0.03%C 2.11%) )碳钢+合金元素（如Cr,Mo,V）合金钢钢的分类按碳元素高低按合金元素高低C0.25 低碳钢0.25 C 0.6 中碳钢C0.6 高碳钢合金含量5% 低合金钢5%合金含量10% 中合金钢合金含量10% 高合金钢按用途分类结构钢特殊用途钢工具钢量具刃具模具塑胶钢热作钢冷作钢特殊钢传统钢材的冶炼方法熔炼浇铸轧制或锻打钢胚两种精练方法真空电弧重熔（

2、VAR）电渣重熔（ESR）真空电弧重熔（VAR） 在真空炉里，通入强电流在钢胚上，钢胚底部开始熔化，杂质汽化成气体被抽走，从而将钢材纯度提高，而且它是一滴一滴地凝固，凝固速度非常快，组织变得很致密。特点是杂质去得彻底，但整体重熔速度慢。电渣重熔（ESR） 钢胚在高温的电渣炉里重新熔化，钢水在电渣过滤后凝固，而杂质则被电渣隔开，从而达到提纯的效果。特点：整体重熔速度快，但一些非常细小的杂质并未除去。VAR、ESR的优点 1、钢材纯度高： 1）提高抛光度 2）耐腐蚀性好 3）韧性好2、钢材致密性好，组织细小 1）提高综合机械性能 2）钢材缺陷大大降低 钢材的特性硬度韧性抗腐蚀性耐磨性加工性抛光度

3、冰VS豆腐橡皮糖VS饼干铁VS不锈钢粉笔VS原珠笔苹果VS肉铜镜VS水银镜硬度单位及其相互关系737525305005943133031051618240230HLD （里氏）HRC （洛氏）HV （维氏）HB （布氏）布氏硬度(HB)测量方法 以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值(HB)，单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。 维氏硬度(HV)测量方法 以120kg以内的载荷和顶角为136的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值，即为维氏硬度HV值(kgf

4、/mm2)。洛氏硬度(HR) 测量方法 当HB450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。 根据试验材料硬度的不同，分三种不同的标度来表示：HRA：是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。 HRB：是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球，求得的硬度，用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。 HRC：是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。 改变钢材特性的方法改

5、变化学成分热处理各合金元素之作用 增加淬火组织的硬度增加淬火组织的硬度 形成碳化物，改善耐磨性形成碳化物，改善耐磨性 降低韧性降低韧性 降低可焊性降低可焊性 碳：碳：C各合金元素之作用 NiNi能细化晶粒能细化晶粒, ,尤其是韧性，尤其是韧性， NiNi能提高钢的淬透性能提高钢的淬透性镍镍：Ni各合金元素之作用 CrCr能提高钢之硬度，形成坚硬及稳定的碳能提高钢之硬度，形成坚硬及稳定的碳 化铬化铬, ,从而改善耐磨性从而改善耐磨性 CrCr能提高钢的淬透性能提高钢的淬透性 当当CrCr含量超过含量超过12%, 12%, 具耐腐蚀作用，并提供具耐腐蚀作用，并提供良好抛光性良好抛光性铬铬：Cr各合

6、金元素之作用 MoMo是强碳化物形成元素，提高耐磨性是强碳化物形成元素，提高耐磨性 MoMo0.50.5能抑止其他合金元素引致之回火能抑止其他合金元素引致之回火脆性脆性 提供红硬性，热强度提供红硬性，热强度 提高淬透性，回火稳定性提高淬透性，回火稳定性钼钼：Mo各合金元素之作用 V V是强碳化物及氮化物形成元素是强碳化物及氮化物形成元素 V V细化钢的晶粒，降低过热敏感性细化钢的晶粒，降低过热敏感性 提高钢之强度、韧性及回火稳定性提高钢之强度、韧性及回火稳定性钒钒：V各合金元素之作用 W W是强碳化物形成元素，提高耐磨性是强碳化物形成元素，提高耐磨性 W W是高速钢及热作钢之重要元素是高速钢及

7、热作钢之重要元素 提高淬透性，回火稳定性，与提高淬透性，回火稳定性，与MoMo性性能相似，但作用仅为能相似，但作用仅为Mo的一半的一半钨钨：W 热处理 钢的热处理是指通过控制钢的加热温度、保温时间及冷却速度来改变钢的性能，以满足加工或使用要求的工艺过程。宏胜达代理钢材之分类塑胶模具钢（P20,P21,420)热作钢（H11,H13)冷作钢（O1,D2,粉末钢）特殊材料（透气钢，铜，铝合金等）钢材之国际标准美国 AISI德国 DIN日本 JIS中国 GB法国 AFNOR美国标准AISICode:P1-P19 低碳钢低碳钢P20-P39 低碳中合金钢低碳中合金钢(塑胶模钢塑胶模钢)2XX,3XX,

8、4XX,6XX 不锈钢不锈钢 H1-H19 铬基铬基(热作钢热作钢)Wx 水冷硬化钢水冷硬化钢Sx 耐冲击钢耐冲击钢Ox 油冷硬化钢油冷硬化钢 (油钢油钢)Ax 风冷硬化钢风冷硬化钢Dx 高碳高铬钢高碳高铬钢(铬钢铬钢)Mx 钼基钼基 (H.S.S.-高速钢高速钢)德国标准DINCode:1.2738 低碳高合金低碳高合金 (P20 - 塑胶模钢塑胶模钢)1.2311 低碳高合金低碳高合金 (P20 - 塑胶模钢塑胶模钢) 1.2312 低碳高合金易加工低碳高合金易加工 (P20-易切削易切削)1.2083 不锈钢不锈钢 (420 - 抗酸钢抗酸钢)1.2316 高性能不锈钢高性能不锈钢 (420 - 高抗酸钢高抗酸钢)1.2343 铬基铬基(H11 热作钢热作钢)1.2344 铬基铬基(H13 热作钢热作钢)1.2510 低合金钢低合金钢 (O1-油钢油钢)1.2379 高碳高铬钢高碳高铬钢 (D2 铬钢铬钢)日本标准JISCode:SxxC 普通碳钢普通碳钢(黃牌黃牌 - S55C)SUSxx 不锈钢不锈钢 (抗酸钢抗酸钢 - 420)SCrx 铬基钢铬基钢SCMx 铬钼钢铬钼钢SKx 碳素工具钢碳素工具钢SKSx 低合金钢低合