工具钢是用来制造刀具、模具和量具的钢。按化学成分分为碳素工具钢、低合金工具钢、高合金工具钢等。按用途分为刃具钢、模具钢和量具钢。
切削刃具的工作条件及性能要求
主要性能要求:高硬度和耐磨性;高的热硬性;高的抗弯强度和足够的韧性。
热硬性:又称红硬性,指刃具钢在高温下保持高硬度的能力称为热硬性,是衡量刃具钢使用寿命的重要指标。
碳素工具钢
成分:高碳0.65~1.35%。
常用钢种及用途:
T7、T8钢多用于制造承受冲击负荷的工具,如凿子、锤子、冲头等。
T9~T11钢多用于制造要求中等韧性的工具,如形状简单的小冲模、手工锯条等。
T12、T13耐磨性最高,但韧性最低,多用于制造不受冲击负荷的量具、锉刀、刮刀等。
高级优质碳素工具钢(T7A~T13A),由于其淬火时产生裂纹的倾向较小,因此多用于制造形状较为复杂的工具。
热处理工艺:
☆ 预备热处理:采用球化退火(T7钢可采用完全退火)。
☆ 最终热处理:淬火+低温回火,
低合金工具钢
成分特点:含碳量:0.75~1.50%,高碳;
辅加元素钼、钨、矾,细化晶粒,形成特殊碳化物,提高硬度和耐磨性。
常用钢种及用途:9SiCr、CrWMn、9Mn2V
热处理工艺:同碳素工具钢。
9SiCr制造圆板牙工艺路线和热处理工艺:
高速钢
高速钢是高速切削用钢的代名词。
常用牌号及用途:我国最常用是W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2,简称18-4-1和6-5-4-2。
成分特点:碳含量:0.7~1.65%,属高碳。
合金元素:含有大量合金元素,主要是Cr、W、Mo、V等。
☆ 高的W含量:使钢保持红硬性。
☆ V:提高硬度和红硬性,细化晶粒。
☆ Mo:主要是提高热硬性。
性能特点:具有高的硬度、耐磨性和热硬性。
热处理工艺:
下料→锻造(反复镦粗)→等温球化退火→ 机加工 → 淬火(12800C)→回火(5600C)
回火后的组织为:回火M+粒状碳化物+少量A残,硬度66~63HRC。