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工模具钢用途讲解

2019-10-11

  工模具钢,是在碳素工具钢基础上加入铬、钼、钨、钒等合金元素以提高淬透性、韧性、耐磨性和耐热性的一类钢种。它主要用于制造量具、刃具、耐冲击工具和冷、热模具及一些特殊用途的工具。

  工模具钢的淬硬性、淬透性、耐磨性和韧性均比碳素工具钢高,按用途大致可分为刃具、模具和量具用钢3类。其中碳含量高的钢(碳质量分数大于0.80%)多用于制造刃具、量具和冷作模具,这类钢淬火后的硬度在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%~0.70%)多用于制造热作模具,这类钢淬火后的硬度稍低,为HRC50~55,但韧性良好。

  刃具用钢

  工模具钢在工作条件下产生强烈的磨损并发热,还有震动和承受一定的冲击负荷。刃具用钢应具有高的硬度、耐磨性、红硬性和良好的韧性。为了保证其具有高的硬度,满足形成合金碳化物的需要,钢中碳质量分数一般在0.80%~1.45%。铬是这类钢的主要合金元素,质量分数一般在0.50%~1.70%,有的钢还含有钨,以提高切削金属的性能。这类工具钢因含有合金元素,因此淬透性比碳素工具钢好,热处理产生的变形小,具有高的硬度和耐磨性。常用的钢类有铬钢、硅铬钢和铬钨锰钢等。

  [应用场合]:主要用于制造低速切削刃具(如木工工具、钳工工具、钻头、铣刀、拉刀等)及测量工具(如卡尺、千分尺、块规、样板等)。量具刃具钢要求具有高硬度(62~65HRC)、高耐磨性、足够的强韧性、高的热硬性(即刃具在高温时仍能保持高的硬度);为保证测量的准确性,要求量具刃具钢具有良好的尺寸稳定性。

  [化学成分]:量具刃具钢具有高碳成分,wC=0.8%~1.50%,以保证高的硬度和耐磨性。加入的合金元素有Cr、Si、Mn、W等,用以提高钢的淬透性、耐回火性、热硬性和耐磨性。

  [常用刃具钢]:9SiCr是应用广泛的刃具钢,用于制作要求变形小的各种薄刃低速切削刃具,如板牙、丝锥、铰刀等。

  [常用量具钢]:高精度量具(如块规)可采用Cr2、CrWMn等量具刃具钢制造,也可用轴承钢(如GCr15)制造;简单量具(如卡尺、样板、直尺、量规等)多用碳素工具钢(如T10A);要求精密并须防止腐蚀的量具,采用不锈钢3Cr13、9Cr18。

  [热处理]:量具刃具钢的预先热处理为球化退火,最终热处理为淬火加低温回火,热处理后硬度达60~65HRC。高精度量具在淬火后可进行冷处理,以减少残余奥氏体量,从而增加其尺寸稳定性。为了进一步提高尺寸稳定性,淬火回火后,还可进行时效处理。


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