《金属材料及热处理》课件 9.5合金工具钢

知识点1

合金刃具钢

《金属材料基础》项目9工业用钢任务9.5：了解合金工模具钢122《金属材料基础》合金工具钢：在碳素工具钢基础上加入铬、钼、钨、钒等合金元素(加入总量一般不超过5%)以提高淬透性、韧性、耐磨性和耐热性的一类钢种。

它主要用于制造量具、刃具、耐冲击工具和冷、热模具及一些特殊用途的工具。较碳素钢相比合金工具钢适合制造形状复杂、尺寸较大、切削速度较高或工作温度较高的工具和模具。合金工具钢33《金属材料基础》1、量具刃具用钢2、耐冲压工具用钢3、轧辊用钢量具刃

具模具合金工具钢的分类44《金属材料基础》合金量具钢是用于制造测量工件尺寸的工具(如卡尺、块规、千分尺、卡规、塞规、样板等)所使用的合金钢。量具在使用过程中主要受磨损，因而要求量具有高的硬度和耐磨性，同时还必须有高的尺寸稳定性，良好的磨削加工性能，使量具能达到较小的表面粗糙度值，形状复杂的量具还要求热处理变形小。一、量具刃具用钢55《金属材料基础》量具钢的热处理与刃具钢基本一样，须进行球化退火及淬火、低温回火处理。为使量具获得高的硬度与耐磨性，其回火温度还可以更低些。量具热处理的主要问题是要保证量具在使用过程中的尺寸稳定性。

量具尺寸不稳定的主要原因是：①残余奥氏体继续转变引起的尺寸增大；②马氏体在室温下继续分解引起的尺寸收缩；③淬火及加工过程中产生的残余应力未彻底消除，引起的尺寸变形。一、量具刃具用钢66《金属材料基础》为了提高量具尺寸的稳定性，可在淬火后立即进行低温回火(150℃~160℃)。高精度量具如块规等，在淬火后及时进行-60℃~-80℃的冰冷处理，以减少残余奥氏体量，然后再进行低温回火，并在精磨后再进行一次120℃×(12~16)h的人工时效处理，以消除磨削应力，保证量具的尺寸稳定性。一、量具刃具用钢77《金属材料基础》合金刃具钢主要是指用来制造车刀、铣刀、钻头、丝锥、板牙等切削刃具的钢。刃具在工作时受到零件的压力，刃部与切屑之间产生强烈摩擦，使刀刃磨损并发热，切削速度愈大，刃部温度愈高，会使刃部硬度降低，甚至丧失切削功能，此外刃具还承受一定的冲击和振动。

要求刃具应具有以下性能：一是高的硬度和耐磨性：一般刃具的硬度应高于60HRC，切削某些高硬度材料时，刃具的硬度还要更高些。通常硬度越高，耐磨性越好。耐磨性直接影响刃具寿命，耐磨性不仅决定于硬度，而且与钢中碳化物的性质、数量、大小和分布状况有关。二是高的热硬性：热硬性是指钢在高温下保持高硬度的能力，切削速度很高时，刃部温度可达800℃以上，所以热硬性是刃具钢的最主要的性能要求。三是足够高的塑性和韧性：足够高的塑性和韧性可以避免刃具在切削过程中因冲击振动造成刃具断裂和崩刃。一、量具刃具用钢88《金属材料基础》在量具刃具钢中9SiCr和8MnSi两个牌号应用最为广泛。9SiCr钢是生产中应用最广泛的一种量具刃具钢，它比铬钢具有更高的淬透性和淬硬性，且回火稳定性好，适宜制造形状复杂、变形小、耐磨性要求高的低速切削刀具。8MnSi钢由于不含铬，故价格较低，其淬透性、韧性和耐磨性均优于碳素工具钢。一般多用于作木工凿子、锯条等。一、量具刃具用钢99《金属材料基础》耐冲击工具用钢，该钢是在铬硅钢的基础上加进2.00%~2.50%(质量分数)的钨而成的，由于加进了钨而有助于在淬火时保存比较细的晶粒，这就有可能在回火状态下获得较高的韧性，并进步回火稳定性，该钢还具有一定的淬透性和高温强度，主要用来制造承受高冲击负荷的工具。二、耐冲压工具用钢1010《金属材料基础》常用的耐冲压工具用钢的牌号、成分、热处理及用途（摘自GB/T1299-2014）统一数字代号牌号化学成分w/%淬火硬度用途举例CMnSiCr淬火温度/℃HRCT402944CrW2Si0.35~0.45≤0.400.81~1.101.00~1.30860~900油≥53风动工具、冲裁切边复合模、冲模、冷切用剪刀等T402955CrW2Si0.45~0.55≤0.400.50~0.801.00~1.30860~900油≥55冷剪金属的刀片、铲搓丝板的铲刀、冷冲裁和切边的凹槽等T402966CrW2Si1.55~1.65≤0.400.50~0.801.10~1.30860~900油≥57风动工具、凿子、模具、冷剪机刀片、冷冲裁和切边的凹槽、空气锤用工具等二、耐冲压工具用钢1111《金属材料基础》常用的耐冲压工具用钢的牌号、成分、热处理及用途（摘自GB/T1299-2014）统一数字代号牌号化学成分w/%淬火硬度用途举例CMnSiCr淬火温度/℃HRCT403566CrMnSi2Mo1V0.50~0.650.60~1.001.75~2.251.10~0.50885（盐域）或900（炉控气氛）≥58适宜制造在高冲压载荷下操作的的工具、冲模、冷冲裁切边用凹模T403555Cr3MnSiMo10.45~0.550.20~0.900.20~1.003.00~3.50941（盐域）或955（炉控气氛）≥56适宜制造在较高温度、高冲压载荷下工作的工具、冲模，也可用于制造锤锻模具T403765CrW2SiV0.55~0.650.15~0.450.70~1.000.90~1.20870~910水≥58适宜制作刀片、冷成型工具和精密冲裁模以及热冲孔工具等二、耐冲压工具用钢1212《金属材料基础》耐冲压工具用钢的常用钢种有4CrW2Si、5CrW2Si和6CrW2Si等。铬钨硅钢含碳量较小，在0.35〜0.65%范围，故具有较好的韧性，用以制作薄刃的受冲击模具如切边模等，可不致因受震动而崩刃或断裂。这类钢还由于钨、硅的作用，具有较好的高温性能，所以也可用于热模。二、耐冲压工具用钢1313《金属材料基础》轧辊承受很大的静载荷、动载荷，表面受到轧材的剧烈摩擦和磨损，所以表面经常会局部过热，可能产生热裂纹。所以，轧辊要求表面具有高而均匀的硬度和足够深的淬硬层，以及良好的耐磨性和耐热裂性。轧辊用钢添加Mo、W，使钢在回火时基体产生二次硬化，提高耐热耐磨性，如9Cr2Mo。为了提高高合金轧辊的耐磨性，在钢中添加V等合金元素，利用高硬度碳化物MC提高耐磨性，这种轧辊是改进型高合金轧辊，如9Cr2MoV。此外，还有在改进型高合金轧辊用钢中添加Ni，使基体形成贝氏体或马氏体，提高基体的耐磨性，如8Cr3NiMoV，9Cr5NiMoV。三、轧辊用钢1414《金属材料基础》常用的轧辊用钢的牌号、成分、热处理及用途（摘自GB/T1299-2014）统一数字代号牌号化学成分w/%淬火硬度用途举例CMnSiCr淬火温度/℃HRCT422399Cr2V0.85~0.950.20~0.450.20~0.401.00~1.30830~900空气≥64冷轧工作辊、支撑辊等T423099Cr2Mo0.85~0.950.20~0.350.25~0.451.00~1.30830~900空气≥64适宜制作冷轧工作辊、支撑辊和矫正辊等T423199Cr2MoV0.80~0.900.25~0.550.15~0.401.10~1.30880~900空气≥64适宜制作冷轧工作辊、支撑辊和矫正辊等T425188Cr3NiMoV0.82~0.900.20~0.450.30~0.501.10~0.50900~920空气≥64冷轧工作辊等T425199Cr5NiMoV0.82~0.900.20~0.500.50~0.800.90~1.20930~950空气≥64适宜制造要求淬硬层深，轧制条件恶劣，抗事故性高的冷轧辊三、轧辊用钢PPT模板下载：/moban/行业PPT模板：/hangye/节日PPT模板：/jieri/PPT素材下载：/sucai/PPT背景图片：/beijing/PPT图表下载：/tubiao/优秀PPT下载：/xiazai/PPT教程：/powerpoint/