几种典型工具钢的对比分析

工具钢概述工具钢的分类卡尺CompanyLogoCompanyLogo工具钢的性能要求分类共同性能要求特殊性能要求刃具钢高硬度高耐磨性红硬性、一定的强度和韧性冷模具钢较高的强度和韧性、高的疲劳抗力热模具钢高的韧性、耐热疲劳性和回火稳定性量具钢高的尺寸稳定性工具钢概述工具钢的不同性能要求由各自的工作条件决定！CompanyLogoCompanyLogo①含碳量高，大约在0.65%—1.55%之间：保证淬火后得到高碳M，获得高硬度和耐磨性。提高工具钢的切断抗力，防止其过早损坏。工具钢概述工具钢的成分特点②加入W、Mo、C、V等碳化物形成元素：形成足够的碳化物，提高工具钢的耐磨性和硬度③加入Mn和Si：提高钢的淬透性、回火稳定性；减小钢在热处理变形。④加入W、Mo、V、Co：提高钢的红硬性。⑤高的纯洁度要求：S、P含量小于0.02—0.03%，优质钢或高级优质钢标准。CompanyLogoCompanyLogo①化学成分典型工具钢的分析T10钢——碳素刃具钢②热处理工艺&组织球化退火+淬火（水）+低温回火（HRC≥62）回火马氏体＋细粒状渗碳体＋少量残余奥氏体③性能特点：基本满足耐磨性和硬度的要求；成本低，加工性能好。淬透性低(易淬火变形或开裂)，红硬性差，耐磨性不够。④用途：用于制造切削量小、切削速度低的小尺寸刃具，加工硬度较小的软金属或非金属材料，如钻头、丝锥、车刀。CompanyLogoCompanyLogo①化学成分典型工具钢的分析CrWMn——合金刃具钢②热处理工艺&组织③性能特点：相对碳素刃具钢，淬透性较高，变形开裂倾向小（油淬）。耐磨性、红硬性均较高。④用途：用作尺寸精度要求高的成形工具。在碳素工具钢基础上添加Si、Mn、Cr、W、Mo、V等合金元素，但其合金元素总含量小于5％，所以又称低合金刃具钢。球化退火+淬火（油）+低温回火（HRC61—62）回火马氏体＋细粒状合金渗碳体＋少量残余奥氏体CompanyLogoCompanyLogo①化学成分典型工具钢的分析W6Mo5Cr4V2——高速钢②热处理工艺高碳且含有大量Cr、W、Mo、V、Co等合金元素的合金刃具钢，其合金元素总含量大于10%。下料→锻造→球化退火→机加工→两次预热→高温淬火（→冷处理）→三次高温回火三次高温回火过程中会出现二次硬化和二次淬火，使硬度再度提高。CompanyLogoCompanyLogo③组织典型工具钢的分析W6Mo5Cr4V2——高速钢④性能特点相比于合金钢，不仅保证了钢高的淬透性和耐磨性，而且从根本上解决了红硬性不高的问题。热处理后，在600℃仍可达到较高硬度，可以在较高温度下保持高速切削能力和耐磨性，同时具有足够的强度和适当的塑性与韧性，此外，其淬透性温度之高可以使中小型刃具在空气中就可淬透。回火马氏体（65—70%）+碳化物颗粒（20%-25%）+残余A（5%）硬度可达到HRC64-66⑤用途用于制造耐磨性和韧性较好的高速切削刀具，如丝锥和钻头等。CompanyLogoCompanyLogo①化学成分典型工具钢的分析CrNiMo——热模具钢②热处理工艺&组织③性能特点：其强度高、冲击韧性好，耐热疲劳，具有良好的综合力学性能。④用途：用于大型或特大型锤锻模。成分与调质钢相近，只是C含量较高。Ni可以提高抗热疲劳性能。工艺：淬火（油）+高温回火（450—500℃，HRC53—58）组织：回火索氏体（回火屈氏体）+残余A（高强、高韧）CompanyLogoCompanyLogo①化学成分典型工具钢的分析Cr12MoV——冷作模具钢②热处理工艺&组织——与高速钢类似从成分上来看属于高铬合金钢，含碳量高。下料→锻造→球化退火→机加工→一次硬化法/二次硬化法一次硬化法：球化退火+低温淬火+低温回火二次硬化法：球化退火+高温淬火+2—3次高温回火组织：回火马氏体+粒状C化物+少量残余ACompanyLogoCompanyLogo典型工具钢的分析Cr12MoV——冷作模具钢④用途：用于尺寸大，形状复杂，重负荷的冷作模具。一次硬化法一次硬化法低淬和低回→晶粒细小，强韧性好。980~1030℃淬火×150~170℃回火，硬度为61~63HRC，残奥量少。12％左右未溶（Cr，Fe）7C3碳化物。一次硬化法使用较普遍低淬和低回→晶粒细小，强韧性好。980~1030℃淬火×150~170℃回火，硬度为61~63HRC，残奥量少。12％左右未溶（Cr，Fe）7C3碳化物。一次硬化法使用较普遍二次硬化法二次硬化法1050~l100℃×500℃左右多次回火，硬度回升到60~62HRC。热硬性较好，强韧性较低。二次硬化法适合于工作温度比较高（400~500℃）且受载荷不大或淬火后表面需要氧化处理的模具。1050~l100℃×500℃左右多次回火，硬度回升到60~62HRC。热硬性较好，强韧性较低。二次硬化法适合于工作温度比较高（400~500℃）且受载荷不大或淬火后表面需要氧化处理的模具。CompanyLogoCompanyLogo工具钢间的对比分析化学成分的对比对比三种刃具钢碳素刃具钢成分比较单一，只有较高的含碳量。合金刃具钢是在碳素钢中加入合金元素，但总的合金元素含量较。高速钢的合金元素含量较大，从根本上解决了红硬性不高的问题。CompanyLogoCompanyLogo工具钢间的对比分析化学成分的对比对比两种模具钢冷作模具钢相对于热模具钢含碳量与合金元素含量较高。冷作模具钢中加入Ni是为了提高钢的韧性、淬透性以及耐热疲劳性。CompanyLogoCompanyLogo工具钢间的对比分析工艺特点与组织的对比对比碳素刃具钢和合金刃具钢：热处理工艺基本相同，只是冷却方式不同，合金钢淬透性好。CompanyLogoCompanyLogo工具钢间的对比分析工艺特点与组织的对比对高速钢热处理工艺由其成分和性能要求决定。CompanyLogoCompanyLogo工具钢间的对比分析用途的对比对三种刃具钢切削性能越来越好，故应对复杂环境的能力越来越强。对模具钢不同的性能决定不同的用途。CompanyLogoCompanyLogo总结性能要求用途化学成分热处理工艺组织对各类工具钢的性能、加工方法及用途的介绍，希望能对大家的期末考试有帮助。