合金工具钢

理论课教案课题合金工具钢课程机械加工基础授课教师专业课型新授教案序号授课时间教学方法教学目标1、掌握合金工具钢的概念和分类2、熟悉各种合金工具钢的编号教学重点难点及解决办法合金工具钢的牌号和用途作业布置习题教学后记学生听课情况学生掌握情况存在的问题审查签字年月日教学过程教师活动教学内容学生活动提问复习多媒体显示不同的合金工具钢一、新课导入复习1、合金结构钢的分类2、合金结构钢的编号二、新课讲授工具钢按用途分为刃具钢、模具钢和量具钢，但实际应用界限并非绝对。1、合金刃具钢用途：主要用于制造各种金属切削刀具，如车刀、铣刀、钻头等。性能要求：刃具切削时受工件的压力，刃部与切屑之间产生强烈的摩擦；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震动。因此刃具钢要求有高硬度、高耐磨性、高热硬性及足够的强度和韧性等合金刃具钢分为低合金刃具钢和高速钢两种（1）低合金刃具钢低合金刃具钢是在碳素工具钢的基础上加入少量合金元素的钢。钢中加入铬、锰、硅等元素，提高钢的淬透性和强度。加入钨、钒提高钢的硬度和耐磨性并防止过热和保持晶粒细小。这类钢由于合金元素加入量不大，一般工作温度不超过300℃。应用：制作截面尺寸较大且形状复杂的刃具，精密的刃具，切削刃在心部的刃具，切削速度较低的刃具等。热处理：预备热处理——球化退火最终热处理——淬火+低温回火常用低合金刃具钢的牌号：9SiCr：CrWMn（2）高速钢高速钢是一种具有高热硬性、高耐磨性的高合金工具钢。钢中含有较多的碳和大量的钨、铬、钒、钼等强碳化物形成元素。高碳为了保证硬度和耐磨性，钨和钼是提高钢的红硬性，铬主要记忆几个特殊的合金工具钢的牌号提高钢的淬透性，钒能提高钢的硬度、耐磨性和红硬性，并能细化晶粒。高速钢的热硬性可达600℃，切削时能长期保持刃口锋利，故又称为锋钢。应用：制造切削速度较高的刀具（如车刀、铣刀、钻头等）和形状复杂的成形刀具热处理：淬火+（多次）低温回火。常用高速钢的牌号：W18Cr4VW6Mo5Cr4V22、合金模具钢模具钢分为冷作模具钢、热作模具钢和塑料模具钢。1）冷作模具钢冷作模具钢用于制造在冷状态下使工件成形的模具，如冷挤压模、冷冲裁模、拉丝模、弯曲模等。这类模具工作时实际温度一般不超过200℃～300℃。常加入合金元素铬、钼、钨、钒等，以提高耐磨性、淬透性和回火稳定性。性能要求：冷作模具钢工作时被加工材料的变形抗力较大，模具的刃口受到强烈的摩擦和挤压，所以冷作模具钢要求有高的硬度和耐磨性和足够的强度。模具在工作时受冲击，所以模具钢也要求有足够的韧性。大型模具用钢还应具有淬透性好，热处理变形小等特点热处理：淬火+低温回火,以保证足够的硬度和耐磨性。常用作冷作模具钢牌号小型冷作模具钢：如T10AT129SiCrCrWMn9Mn2V等大型冷作模具钢：如Cr12Cr12MoV2）热作磨具钢性能要求：热作模具钢模膛受炽热金属和冷却介质交替反复作用，易产生热疲劳裂纹。因此，要求热作模具钢在高温下应有性。热处理：淬火+中温回火（或高温回火）以保证其具有足够的韧性。常用作热作模具钢牌号热锻模5CrMnMo5CrNiMo压铸摸和热挤压模3Cr2W8V3、塑料模具钢塑料模具对材料的强度和韧性的要求低于冷作模和热作模，其基本性能要求有：a）足够的耐磨性。b）因为模具零件一般比较复杂，而在淬火以后加工又很困难，或根本就不能加工，所以应选用热处理变形小的钢材。c）塑料模具型腔复杂，切削加工量大，所以应具有优良的切削加工性能。d）一般塑件要求有良好的表面质量，因而模具的成型必须抛光性能好，才能保证塑件的外观并便于脱模。e）塑料模具型腔中往往要添加各种化学添加剂，所以要求钢材具有相当的耐腐蚀性。塑料模具钢牌号3Cr2Mo3Cr2MnNiMo（3）合金量具钢量具是用来测量工件尺寸的工具，如游标卡尺、量规、样板及千分尺等。它们的工作部分一般要求具有高硬度、高耐磨性、高的尺寸稳定性和足够的韧性。合金量具钢没有专用钢种，碳素工具钢、合金工具钢和滚动轴承均可。要求较高的量具，一般采用微变形合金工具钢制造，如CrWMn量具钢的应用实例量具名称钢号平样板、卡板15、20、50、55、60、60Mn、65Mn一般量具T10A、T12A、9SiCr高精度量规Cr12、GCr15高精度、复杂量规CrWMn三、课堂小结合金工具钢的成分牌号和用途四、作业习题