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合金工具钢的特点有哪些?

2021-11-01 15:04:00

合金工具钢的特点有哪些?

工具钢是制造刀具、量具、模具等工具用钢的总称。刀具钢应具有高硬度、高耐磨性、高淬透性、强韧性。在合金工具钢中,ωS和ωP不到0.03%,因此合金工具钢是优质钢。


1、合金刃具钢

性能要求

合金刀具钢用于制造车刀、铣刀、铰刀等各种切削刀具。由于刀具在切削过程中不仅承受切削力和切削热的作用,而且摩擦强烈,因此刀具钢具有以下性能:

(1)高的硬度和耐磨性。

(2)有足够的强度和一定的韧性,以确保刀刃不间断地开裂。

(3)高硬刀刃在刀刃加热后仍然能够维持高硬度的能力被称为红硬性。


2、低合金刃具钢

(1)低合金刃具钢omegaC=0.9%~1.5%,添加Si、Cr、Mn等元素能提高钢的淬透性和回火稳定性,回火后的硬度仍维持在60HRC以上。通过添加WC、V等碳化物形成元素,形成WC、VC、V4C3等特殊碳化物,提高钢的红硬性和耐磨性。

(2)低合金刀具钢的热处理特点是球化退火,以提高切削性能。合金工具钢厂家进行的热处理为低温淬火回火,淬火后有细小回火的马氏体、颗粒状合金碳化物,硬度一般在60~65HRC之间。

常用合金刃具钢的牌号有9SiCr、9Mn2V、CrWMn。


合金工具钢


3、高速钢

在高合金刃具钢中,高速钢是重要的钢种,与低合金刃具钢相比,有两大特点:淬透性好,红硬性强。截面积不大的刀刃,淬火时在空气中冷却即可进行淬透,切削温度达到600℃时,硬度仍然没有显著降低。

(1)组成特征:高速钢的omegaC=0.7%~1.65%,并且含有Cr、W、Mo、V等强碳化物形成元素。

(2)莱氏体组织出现在具有热处理特性的高速钢铸态组织中,属于莱氏体钢。莱氏体中的共晶合金碳化物呈粗鱼骨状,不能通过热处理消除。只有反复锻造才能破碎,均匀分布在基体上。

高速钢锻压后采用球化退火。退火后组织为207~255HBS的索氏体和细粒状碳化物。球化退火的目的是消除锻造应力,降低硬度,提高切削性能,为淬火做准备。

热处理的高速钢为560℃三次淬火。淬火温度较高,W18Cr4V在1270~1280℃,W6Mo5Cr4V2在1210~1230℃下能较大限度地溶于奥氏体中,淬火后,马氏体中合金元素含量增加,红硬增强。在1000℃以上时,W和Cr的溶入量明显增加,但过高的温度会使奥氏体晶粒粗大,残余奥氏体增多,力学性能下降。

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