工具钢的主要生产品种、性能和用途

工具钢的主要生产品种、性能和用途工具钢具有良好的强度、韧性、硬度、耐磨性和回火稳定性等性能。主要用于制造各种切削刀具、成形工具和测量工具。(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

工具钢的主要生产品种、性能和用途

工具钢的主要生产品种、性能和用途

工具钢具有良好的强度、韧性、硬度、耐磨性和回火稳定性等性能。主要用于制造各种切削刀具、成形工具和测量工具。

(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下,仍能保持高的硬度和良好的红硬性。碳素工具钢和合金工具钢一般在180℃~250℃、高速工具钢在600℃左右的工作温度下,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非常重要的性能。

(2)耐磨性

工具钢具有良好的耐磨性,即抵抗磨损的能力。工具在承受相当大的压力和摩擦力的条件下,仍能保持其形状和尺寸不变。

(3)强度和韧性

工具钢具有一定的强度和韧性,使工具在工作中能够承受负荷、冲击、震动和弯曲等复杂的应力,以保证工具的正常使用。

(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一定的高温力学性能、热疲劳性、导热性和耐磨腐蚀性能等。

工具钢除了具有上述使用性能外,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使用。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,以减少过热的可能性。

(3)淬硬性和淬透性

淬硬性是钢在淬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别是碳含量有关,碳含量越高,则钢的淬硬性越高。

淬透性表示钢在淬火后从表面到内部的硬度分布状况。淬透性的高低与钢的化学成分、纯洁度、晶粒度有关。

根据用于制造不同的工具,对这两种性能各有一定的要求。

(4)脱碳敏感性

工具表面发生脱碳,将使表面层硬度降低,因此要求工钢的脱碳敏感性低。在相同的加条件下,钢的脱碳敏感性取决于其化学成分。

(5)热处理变形性

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,特别是钒含量,如果钒质量分数不小于0.50%则磨削性变坏。

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

段制棒材圆钢直径或方钢边长50mm~150mm

冷拉棒材圆钢直径8mm~40mm

热轧钢板厚度0.7mm~15mm

冷轧带钢厚度0.10mm~3.60mm

冷拉钢丝圆钢丝直径0.050mm~16mm

热轧扁钢厚度*宽度3mm~30mm*(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10mm~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。具有较好的塑性、韧性和强度,以及一定的硬度,能承受震动和冲击负荷,但切削能力差。用于制造承受冲击负荷不大,胩要求具有适当硬度和耐磨性,及较好韧性的工具,如锻模、凿子、锤、冲头、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、较钝的处科医疗用具等。

T8、T8A共析钢。淬火加热时容易过热,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。用于制造切削刃口在工作时不变热的工个,如木工工具、风动工具、钳工工具、简单模具、铆钉冲模、中心孔铳和冲模、切削钢材用工具、轴承、刀具、铝锡合金压铸板和型芯,以及各类弹簧等。

T8Mn、T8MnA共析钢。具有较高的淬透性和硬度,但塑性和强度较低。用于制造断面较大的木工工个、手锯锯条、刻印工具、铆钉冲模、发条、带锯锯条、圆盘锯片、煤矿用凿、石工用凿等。

T9、T9A过共析钢。具有较高的硬度,但塑性和强度较低。用于制造要求较高硬度且有一定韧性各种虎具,如刻印工个、铆钉冲模、压床模、冲头、木工工个、家机切割零件中、凿岩工个和铸模的分流钉等。

T10、T10A过共析钢。晶粒细,在淬火加热时(温度达800℃)不致过热,仍能保持细晶粒组织;淬火后钢中有未溶的过剩碳化物,所以具有比T8、T8A钢更高的耐磨性,但韧性较低。

用于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口和少许韧性的工具,如加工木材用工具、手用横锯、手用细木工具、机用细木工具、机用细木工具、麻花钻、拉丝模、冲模、冷镦模、螺丝锥、扩孔刀具、搓丝板、车刀、刨刀、铣刀、货币压模、小尺寸断面均匀的冷切边及冲孔模、低精度形状简单的卡板、钳工刮刀、硬岩石钻子、制铆钉和钉子用工具、螺丝刀、锉刀、刻纹用凿子、切纸和烟叶用刀具等。

T11、T11A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的形成碳化物网的敏感性小。

用于制造在工作时切削刃口不变热的工具、如锯、錾刀、丝锥、锉刀、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化的冷冲模及木工刀具等。

T12、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、铣刀、钻刀、铰刀、扩孔钻、丝锥、板牙、刮刀、量规、刀片、小型冲头、钢锉、锯、发条、切烟叶用刀具,及断面尺寸小的冷切边模和冲孔模等。

T13、T13A过共析钢。由于碳含量高,淬火后有更多的过剩碳化物,所以硬度更高,韧性更差;又由于碳化物数量增加且分布不均匀,故力学性能较差。不适用于制造承受冲击负荷和较高速度的切削工具。

用于制造不受冲击负荷,但要求极高硬度的金属切削工具,如剃刀、刮刀、拉丝工具、锉刀、刻纹用工具、钻子,以及坚硬岩石加工用工具和雕刻用工具等。

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