刀具材料粉末冶金硬质合金.docx

工具钢耐磨工具钢工具钢(Too1.stee1.),是用以制造切削刀县、量具、模具和耐磨工具的钢。工具钢具有较高的硬度和在i温下能保持高硬度得红硬性,以与高的耐磨性和适当的韧性”工具钢一股分为碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢。碳素工具钢一、生产品种热轧棒材圆钢直径或方钢边长8mm-80mm.锻制棒材圆钢直径或方钢边长50mm-150mm冷拉棒材恻钢直径8nm40mm热轧钢板厚度0.7mm-15mm冷拉钢带厚度0.1Omm360mm冷拉钢丝圆钢丝直径0.050mm-16mm热轧扁钢厚度*宽度3un-3011un*(10、12、14、16、18、20、22、25、28、30、32、35、38、40、45、50、55、60,65、90、100、160)mm锻制扁钢厚度*宽度IOmIn-65mm*(40、45、50、55、60、65、70、80、90、100、110,120、130、150、170、180、190、200)mm二、性能和用途T7、T7A亚共析钢。具有较好的塑、韧性和强度,以与肯定的鲍，能承受振动和冲击负荷，但切削实力差。用制造承受冲击负荷不大，且要求具有适当硬度和耐磨性，与较好的韧性的工具，如锻模、凿子、锤、迎头_、金属剪切刀、扩孔钻、钢印、木工工具、风动工具、机床顶尖、钳工工具、钻凿工具、较钝的外科医疗用具等。T8、T8A共析钢。淬火加热时简洁过热，变形也大，塑性和强度比较低，不宜制造承受较大冲击的工具，但经热处理后有较高的硬度和耐磨性。用J制造切削刃1.1.在工作时不变热的工具，如木工工具、风动工具、钳工工具、简洁模具、抑钉冲模、中心孔铳和冲模、切削蛔!用工具、轴画、刀具、铝锡合金压铸板和型芯，以与各类弹簧等。T8Mn.T8MnA共析钢。具有较i的淬透性和硬度,但塑性和强度较低。用于制造断面较大的木工工具、手锯锯条、刻印工具、钾钉冲模、发条、带锯锯条、圆盘锯片、煤/用凿、石工用凿等。T9、T9过共析钢。具有较高的硬度，但塑性和强度较低。用J响造要求较高硬度且有肯定韧性的各种工具，如刻印工具、聊钉冲模、压床模、冲头、木工工具、农机切割零件、滞岩工具和铸模的分流钉等。T1.0、T1.OA过共析钢。晶粒细，在淬火加热时（温度达800,C）不致过热，仍能保持细品粒组织；淬火后钢中有未溶的过剩磁化物，所以具有比T8、T8钢更高的耐磨性，但韧性较低。用制造切削刃口在工作时不变热的工具，不承受冲击负荷而具有锋利刃1.I和少许韧性的工具，如加工木材用工具、手用横锯、手用细木工具、机用细木工具、麻花钻、拉丝模、冲模、冷锹模、螺丝J色、扩孔刀具、搓丝板、钮、刨刀、铳刀、货币压模、小尺寸断面匀称的冷切边与冲孔模、低精度形态简洁的卡板、钳工刮刀、硬岩石钻子、制钾钉和钉子用工具、螺丝刀、锤刀、刻纹用凿子、切纸和烟叶用刀具等。T1.HT1.1.A过共析钢。具有较好的综合力学性能（如硬度、耐磨性和韧性等），晶粒更细，在加热时对晶粒长大和形成碳化物网的嫩胭性小。用于制造在工作时切削力口不变热的工具，如锯、饕刀、丝锥、$刀、刮刀、发条、仪规、扩孔钻、板牙、切烟叶用刀具、尺寸不大和断面无急剧变更的冷冲模与木工刀具等。工具钢TI2、T12A过共析钢。由于碳含量高。淬火后仍有较多的过剩碳化物，所以硬度和耐磨性高，但韧性低，且淬火变形大。不适于制造切削速度高和受冲击负荷的工具。用于制造不受冲击负荷，切削速度不高，切削刃口不变热的工具，如车刀、铳刀、毡头、较刀、扩孔钻、丝锥、板牙、刮刀、量规、刀片、小型冲头、钢锤、锯、发条、切烟叶用刀具，与断面尺寸小的冷切边模和冲口模等。用;制造不受冲击负荷，但要求极高硬度的金属切削工具，如剃刀、刮刀、拉丝工具、铿刀、刻纹用工具、钻子，以与坚硬岩石加工用工具和雕刻用工具等。一合金工具钢工具钢筒介合金工具钢a1.1.oytoo1.stee1.在碳素工具钢中加入Si、Mn,Ni、Cr、听、M。、V等合金元素的纲加入Cr和Mn可以提高工具钢的淳透性，可依据要求，有选择地加入或同时加入其他元素（加入总量一般不超过5%）,即形成一系列的合金工具钢。好。按用途分类合金工具钢的猝硬性、淬透性、耐磨性和韧性均比碳素工具钢i,按用途大致可分为力具、模具和量具用钢3类。其中碳含量高的钢（碳质量分数大于0080$）多用于制造刃具、量具和冷作模具，这类钢淬火后的顽度在HRC60以上，且具有足够的耐磨性：碳含量中等的钢（碳质量分数0.35犷0.70%）多用于制造热作模具，这类钢淬火后的硬度稍低，为HRC5055,但韧性良好。一高速工具钢高速工具钢主要用于制造高效率的切削刀具。由于其具有红硬性高、耐磨性好、强度高等特性，也用于制造性能要求高的模具、轧较、悬温轴承和悬温弹簧等。高速工具钢经热处理后的运用硬度可达IIRC63以上，在600C左右的1：作温度下仍能保持高的硬度，而且其韧性、耐磨性和耐热性均较好。退化状态的高速工具钢的主要金金元素有多、铝、格、机，还有一些高速工具钢中加入/钻、铝等元素。这类钢属于高碳高合金莱氏体钢，其主要的组织特征之是含有大量的碳化物。铸态高速工具钢中的碳化物是芯显碳化物,经热压力加I：后裂开成颗粒状分布在钢中,称为一次碳化物：从奥氏体和马氏体基体中析出的碳化物称为二次碳化物。这些碳化物对高速工具钢的性能影响很大，特殊是二次碳化物，其对钢的奥氏木晶粒度和二次硬化等性能有很大影响。碳化物的数殳、类型与钢的化学成分有关，而碳化物的颗粒度和分布则与钢的变形量有关。铛、钥是高速工具钢的主要合金元素，对钢的二次硬化和其他性能起重要作用。锵对钢的淬透性、抗氧化性和耐磨性起重要作用，对二次硬化也有肯定的作用。锐对钢的二次硬化和耐磨性起重要作用，但降低可磨削性能。高速工具钢的淬火温度很高，接近熔点，其目的是使合金碳化物更多的溶入基体中，使钢具有更好的二次硬化实力。高速工具钢淬火后硬度上升，此为第一次硬化，但淬火温度越高，则回火后的强度和韧性越低。淬火后在350'C以卜低温回火硬度卜降在350'C以上温度回火硬度渐渐提高，至520,580C范围内回火（化学成分不同，回火温度不同）出现其次次硬度高峰，并超过淬火硬度，此为二次硬化。这是高速工具钠的垂要特性。高速工具钢除了具有高的硬度、耐磨性、红硬性等运用性能外，还具有肯定的热塑性、可磨削性等.1：艺性能。多系高速工具钢主要合金元素是鸽，不含铝或含少量铝。其主要特性是过热敏感性小，脱碳敏撼性小、热处理和热加工温度范用较宽，但碳化物颗粒粗大，分布匀称性差，影响钢的韧性和理性。鸨铝系高速工具钢的主要合金元素是鸨和铝。其主要特性是碳化物的颗粒度和分布均优于鸽系高速工具钢，脱碳敏感性和过热敏感性低于铝系高速工具钢，运用性能和工艺性能均较好。铝系高速工具钢的主要合金元素是钳，不含铛或含少量铛。其主要特性是碳化物颗粒细，分布匀称、韧性好，但脱碳敏感性和过热敏感性大、热加工和热处理范围窄。含钻高速工具钢是在通用高速工具钢的基础上加入肯定量的钻，可显著提高钢的硬度、耐磨性和韧性。粉束高速工具钢是用投去迨金方法产生的。首先用雾化法制取低氧高速工具钢预合金粉末，然后用冷、热静压机将粉末压实成全致密的钢坯，再经锻、扎成材。粉末高速工具钢的碳化物细小、分布匀称，韧性、可磨削性和尺寸稳定性等均很好，可生产用铸锭法个可能产生更高合金元素含量的超硬痛速工具钢。粉末高速1具钢可分为3类，第类是含钻高速工具钢，其特点是具有接近硬质合金的硬度,而且还具有良好的可锻性、可加工性、可磨性和强韧性。其次类是无钻高鸨、锢、钿超硬高速工具钢。第三类是超级耐磨高速工具钢.其硬度不太高，但耐磨性极好，主要用于要求高耐磨并承受冲击负荷的工作条件。_工具钢的特性(1)硬度工具钢制成工具经热处理后具有足够高的硬度，如用于金属切削加工的工具一般在HRC60以上。工具在高的切削速度和加工硬材料所产生高温的受热条件卜，仍能保持高的硬度和良好的红硬性。碳素1：具钢和合金匚具钢一股在180C、250C、高速工具钢在60(C左右的工作温度"仍能保持较高的硬度。红硬性对热变形模具和高速切削刀具用钢是特别重要的性能。(2)耐磨性工具钢具有良好的耐磨性，即反抗磨损的实力。工具在承受相当大的压力和摩擦力的条件下，仍能保持其形态和尺寸不变.(3)强度和韧性工具钢具有肯定的强度和韧性，使工具在工作中能够承受负荷、冲击、振动和弯曲等困难的应力,以保证工具的正常运用。(4)其他性能由于各种工具的工作条件不同，工具用钢还具有一些其他性能，如模具用钢还应具有肯定的高温力学性能、热疲惫性、导热性和耐磨腐蚀性能等。_工艺性能工具钢除了具有上述运用性能外，还应具有良好的工艺性能。(1)加工性工具钢应具有良好的热压力加工性能和机械加工性能，才能保证工具的制造和运用。钢的加工性取决于化学成分、组织的质量。(2)淬火温度范围工具钢的淬火温度应足够宽，以削减过热的可能性。(3)淬硬性和淬透性淬硬性是钢在淳火后所能达到最高硬度的性能。淬硬性主要与钢的化学成分特殊是碳含量有关，碳含量越高，则钢的淬硬性越高。淳透性表示钢在淬火后从表面到内部的硬度分布状况。淬透性的凹凸与钢的化学成分、纯净度、晶粒度有关。依据用于制造不同的工具，对这两种性能各有肯定的要求。(4)脱碳敏感性工具表面发生脱碳，将使表面层硬度降低，因此要求工具钢的脱碳敏感性低。在相同的加条件下，纲的脱碳敏感性取决于其化学成分。(5)然处理变形性工具在热处理时，要求其尺寸和外形稳定。(6)耐削性对很制造刀具和量具用钢。要求具有良好的磨削性。钢的磨削性与其化学成分有关，特殊是钮盒里，假如供质量分数不小;050%则磨削性变坏。_高速工具钢和合金工具钢工艺与参数上的区分高速工具钢也是一种合金工具钢,其中含有C,Mn,Si,Cr,V,W,Mo,Co.而它能用来做高速旋转切割工具，能耐磨，耐高温，就是其中Cr,V,W,Mo得比例比较大(你也是同行，这里就不细讲了)，以W12Cr4V5Co5为例，C1.>3.7了-5%,V->4.5%-5.25%,W->1.1.75%-13%.其中Cr和V得比例不得低于3%.P和S得含量不得大于0.030%。合金工具钢的加工方法主要是压力加工钢和切削工具钢。合金工具钢种类和多，有冷作，热作，无磁，塑料模具钢等等,同时Cr和V得比例不能过低。冷作模具工具钢的选择冷作模具工具钢的选择，在实际用途中工具钢是依据模具主要失效机理进行选择的。选择匚具钢仅仅拥有钢材性能方面的学问是远远不够的，还必需考虑生产零件的数量，被加工材料的类型，厚度与其硬度等因素°选择工具钢的一种基本方法是先把除磨损外的其他失效机理全部解除，然后选择具备最适合耐磨损性的1具钢，以满意产品生产量的要求。高速钢高速钢是种具有高硬度、高耐,磨性和高耐热性的工具钢,又称高速工具钢或锋钢。高速钢是美国的F.W泰勒和M.怀特于1898年创制的。高速钢的I：艺性能好,强度和韧性协作好,因此主要用来制造困难的薄力和耐冲击的金属切削刀具，也可制造高温轴丞和冷挤压模具等。除用熔炼方法生产的高速钢外，20世纪60年头以后又出现J'粉末冶金高速钢,它的优点是避开了熔炼法生产所造成的碳化物偏析而引起机械性能降低和热处理变形。绽开高速钢JfiJ介高速钢(HighSpeedStee1.s)又名风钢或锋钢,意思是淬火时即使在空气中冷却也能硬化,并且很锋利。它是一种成分困难的合金例，含有鸨、钮、铭、机、钻等碳化物形成元素。合金无盍总量达1025%左右。它在高速切削产生高热状况下(约500C)仍能保持高的理直，HRC能在60以上。这就是高速钢最主要的特性一一红硬性。而碳素工具钢经淬火和低温回火后,在室温卜虽有很高的硬度