第5章工模具用钢 51概述 51.1分类 工模具钢:用以制造各种加工工模具的钢种。 刃具钢 按用途分类模具钢 量具钢 碳素工具钢 按化学成分类合金工具钢 高速工具钢
第5章 工模具用钢 5.1 概述 5.1.1 分类 工模具钢： 用以制造各种加工工模具的钢种。 刃具钢 模具钢 量具钢 碳素工具钢 合金工具钢 高速工具钢 按用途分类 按化学成分分类
5.12性能要求 工作条件的共性:很大的局部压力和磨损 共同点:高硬度、高耐磨性和一定的韧性及强度。 高硬度:保证工模具在应力作用下形状和尺寸的稳定; 高耐磨性:保证工模具使用寿命的必要条件 定的韧性:保证工模具在受到冲击、振动作用时,不因崩 裂或折断而提前失效。 既韧又耐磨,这是两个互相矛盾的基本性能,取决于马氏体 的成分与硬度以及碳化物的性质、数量、形态及分布。 特殊点:刃具钢:高的红硬性及一定的强度和韧性; 冷模具钢:较高的强度和一定的韧性; 热模具钢:高韧性和耐热疲劳性; 量具钢:高的尺寸稳定性。 红硬性:钢在高温下保持高硬度的能力
5.1.2 性能要求 工作条件的共性：很大的局部压力和磨损。 共同点：高硬度、高耐磨性和一定的韧性及强度 。 ◆ 高硬度：保证工模具在应力作用下形状和尺寸的稳定； ◆ 高耐磨性：保证工模具使用寿命的必要条件； ◆ 一定的韧性：保证工模具在受到冲击、振动作用时，不因崩 裂或折断而提前失效。 既韧又耐磨，这是两个互相矛盾的基本性能，取决于马氏体 的成分与硬度以及碳化物的性质、数量、形态及分布。 特殊点：刃具钢：高的红硬性及一定的强度和韧性； 冷模具钢：较高的强度和一定的韧性； 热模具钢：高韧性和耐热疲劳性； 量具钢：高的尺寸稳定性。 红硬性：钢在高温下保持高硬度的能力
513成分特点 1、高碳:0.6~1.3% 作用:(1)获得高碳马氏体。马氏体的硬度和切断拉力随 含碳量增加而提髙 (2)形成足够数量的碳化物,以保证高的耐磨性。 2、主加合金元素:Cr,W,Mo,V,形成碳化物,保证 高硬度和高耐磨性。 3、辅加合金元素:Si,Mn,提高淬透性,减少热处理 时的变形,提高回火稳定性。 4、S,P均限制在0.02~0.03%以下,以改善工具钢的塑 性变形能力,减轻热处理时淬裂的可能性。属优质钢和高级 优质钢
5.1.3 成分特点 1、高碳：0.6～1.3% 作用：⑴获得高碳马氏体。马氏体的硬度和切断拉力随 含碳量增加而提高。 ⑵形成足够数量的碳化物，以保证高的耐磨性。 2、主加合金元素：Cr，W，Mo，V，形成碳化物，保证 高硬度和高耐磨性。 3、辅加合金元素：Si，Mn，提高淬透性，减少热处理 时的变形，提高回火稳定性。 4、S，P均限制在0.02～0.03%以下，以改善工具钢的塑 性变形能力，减轻热处理时淬裂的可能性。属优质钢和高级 优质钢
514热处理特点 1、预先热处理:球化退火 退火组织:F+细小均匀的粒状K(粒状P) 目的:降低硬度,便于切削加工,为淬火作组织准备。 若有网状碳化物,则正火+球化。 2、最终热处理:淬火+低温回火 淬火加热温度:Ac1+30~50°C,保留部分未溶碳化物,以 防止奥氏体晶粒长大,保持细小晶粒,保证一定的韧性和耐磨 性 钢的硬度相同时,具有细小碳化物的组织,其耐磨性较高。 淬火组织:M+A′+未溶K。 低温回火目的:消除有害应力的前提下,尽量保持高硬度。 回火组织:回火M+A′+K
5.1.4 热处理特点 1、预先热处理：球化退火 退火组织：F+细小均匀的粒状K（粒状P） 目的：降低硬度，便于切削加工，为淬火作组织准备。 若有网状碳化物，则正火+球化。 2、最终热处理：淬火+低温回火 淬火加热温度：AC1+30～50℃，保留部分未溶碳化物，以 防止奥氏体晶粒长大，保持细小晶粒，保证一定的韧性和耐磨 性。 钢的硬度相同时，具有细小碳化物的组织，其耐磨性较高。 淬火组织：M+A ＇+未溶K。 低温回火目的：消除有害应力的前提下，尽量保持高硬度。 回火组织：回火M+A ＇+K
52刃具钢 刃具钢:用来制造各种切削加工工具的钢种。 521工作条件和性能要求 1、工作条件:主要承受压应力、弯曲应力,扭转应力,还 会受到冲击、振动等作用,同时受工件及切屑的强烈摩擦作用。 摩擦产生的大量热量使刃具温度升高。切削速度越快,刃具 温度越高。有时刀刃温度可达600°C 2、失效形式:磨损;崩刃;折断 3、性能要求:高硬度(HRC>60),足够的耐磨性,高 的红硬性,足够的塑、韧性和强度。 4、用途:制造切削刃具,如车刀、铣刀、钻头、丝锥、板 牙等
5.2 刃具钢 刃具钢：用来制造各种切削加工工具的钢种。 5.2.1 工作条件和性能要求 1、工作条件：主要承受压应力、弯曲应力，扭转应力，还 会受到冲击、振动等作用，同时受工件及切屑的强烈摩擦作用。 摩擦产生的大量热量使刃具温度升高。切削速度越快，刃具 温度越高。有时刀刃温度可达600℃。 2、失效形式：磨损；崩刃；折断。 3、性能要求：高硬度（HRC＞60 ），足够的耐磨性，高 的红硬性，足够的塑、韧性和强度。 4、用途：制造切削刃具，如车刀、铣刀、钻头、丝锥、板 牙等