合金工具钢.ppt

工具钢:
§5-4 合金工具钢
碳素工具钢:价格便宜,易加工,但是淬透性差,易变形,开裂,高温易软化。
合金工具钢:可以克服碳素工具钢的一些缺点。
合金工具钢分类
合金刃具钢
合金模具钢
合金量具钢
低合金刃具钢
高速钢
冷作模具钢
热作模具钢
一、刃具钢
刃具主要是指用于切削金属或非金属的***,如车刀、铣刀、钻头、丝锥、板牙等。在切削过程中,***要承受工件的压力,刀刃与工件表面及切屑之间有强烈的摩擦,由于切削发热,刃部温度可达500~600℃。此外,***还承受一定的冲击和振动。根据刃具的工作条件,刃具钢必须具备高硬度(60HRC以上)、高耐磨性、高热硬性以及一定的强度和韧性。

成分特点:~%之间, 主加的合金元素有Cr、Mn、Si 。
低合金刃具钢同碳素工具钢相比,有较高的淬透性、强度和耐磨性,以及较小的热处理变形。
热处理特点:在加工前进行球化退火。为了获得高硬度和高耐磨性,最终热处理采用淬火及低温回火。
低合金刃具钢制造的各种工具
常用低合金刃具钢的牌号、成分、热处理规范及用途

成分特点:~%之间,主加的合金元素有W、Cr、V、Co等。
热处理特点:以W18Cr4V钢制造的盘形齿轮铣刀为例,说明其热处理工艺方法的确定和工艺路线的安排。
盘形齿轮铣刀的加工工艺路线如下:
下料→锻造→退火→机械加工→淬火及回火→喷啥(喷丸)→磨削
①高速钢的退火:退火的目的是降低硬度,消除应力,改善切削加工性能,并使碳化物分布均匀,为淬火和回火作好组织上的准备。为缩短生产周期,高速钢通常采用等温退火。
W18Cr4V钢铸态组织
W18Cr4V钢锻造退火后组织
②高速钢的淬火
③高速钢的回火
高速钢的导热性差,而淬火温度又很高,如果直接加热到淬火温度就很容易产生变形与开裂,所以必须预热。
W18Cr4V钢在淬火状态约有20%~25%的残余奥氏体,一次回火难以全部消除,经三次回火即可使残余奥氏体量减至最低,后一次回火还可以消除前一次回火由于奥氏体转变为马氏体所产生的内应力。
W18Cr4V钢淬火回火工艺
W18Cr4V钢淬火后显微组织
W18Cr4V钢回火后显微组织
W18Cr4V钢的硬度与回火温度的关系
常用高速钢的类型
高碳高速钢
常用高速钢可分为
通用型高速钢
高性能高速钢
钨系高速钢
钼系高速钢
钴高速钢
铝高速钢
常用高速钢的牌号、成分、热处理规范及性能
二、模具钢
模具钢是用来制造各种锻造、冲压或压铸成形工件模具的钢种。
1. 冷作模具钢
性能要求:与刃具钢相比,冷作模具钢应当要求更高的淬透性、耐磨性和韧性,而热硬性的要求可低些,一般冷作模具钢的工作温度不会超过200~300℃。
成分特点:~%,而要求高硬度、~%。
冷作模具钢中加入W、Mo、V等元素能形成弥散的特殊碳化物,产生二次硬化效应,同时能阻止奥氏体晶粒长大,细化晶粒。因此能显著提高钢的耐磨性、强韧性并减小钢的过热。Cr、Mn、Si的主要作用是提高钢的淬透性和强度。