金屬材料及熱處理：第八章 合金工具鋼

1、第八章 合金工具鋼,合金刃具鋼 ( alloy cutting steel ) 合金模具鋼 ( alloy die steel ) 合金量具鋼 ( alloy measuring steel,量 具,刃 具,一.碳素刃具鋼,1.性能要求,高硬度、高耐磨性,有一 定的強度和韌性,2.化學成分特點,高碳,3.熱處理特點,淬火 + 低溫回火,4.組織: M回 + Fe3C + A殘,5.用途:用于低速、低溫(200）、 低沖擊、硬度在HRC62左右的刃具,銼 刀,手 錘,二.合金刃具鋼,種類 : 低合金刃具鋼 ; 高速鋼。 牌號,合金元素及含量,千分之幾的含碳量,9 Si Cr W18 Cr4 V,

2、1.低合金刃具鋼,1)性能要求,高硬度、高耐磨性、有一 定的紅硬性、強度和韌性, 工作溫度不超過300,2)化學成分特點,高碳 加入Cr、Mn、Si、 W、V 等合金元素,3)熱處理特點,9 SiCr 鋼板牙熱處理工藝曲線,板牙,2.高速鋼 ( high speed steel,1) 性能要求,高硬度、高耐磨性、高的紅硬性(600時,HRC63以上) 、有一定的強度和韌性,高速鋼 - 鋒鋼、風鋼 ; 18 4 1 鋼,車刀,銑刀,鉆頭,2) 化學成分特點,高碳 0.71.5,鎢 18,鉬 5,鉻 4,釩1.5,保證高硬度,退火狀態(tài)下形成M6C碳化物, 在560左右回火時, 彌散析 出W2C,

3、造成二次硬化, 提高 鋼的紅硬性,1%Mo的作用等同于2%W,形成Cr23C6碳化物;提高鋼的 淬透性,形成VC, 硬度極高, 提高鋼的 硬度和耐磨性, 產(chǎn)生二次硬化,Co,提高高速鋼的紅硬性并加強二次硬化的效果,FeCW18Cr4,3) W18Cr4V鋼的生產(chǎn)工藝及熱處理特點,鑄造 鍛造 球化退火 機加工 淬火+三次570回火 磨削加工,W18Cr4V鋼的熱處理過程示意圖,淬火 : 1280; 淬火后的組織:M+Cm+A殘(2025,W18Cr4V鋼淬火組織,W18Cr4V淬火組織 300,三次570回火,在570回火時 , 產(chǎn)生二次硬化,三次570回火,淬火后A殘約2025 ,第一次回火后

4、A殘約剩1518 ,第二次回火后A殘約剩35 ,第三次回火后A殘約剩12 ,回火后的組織: M回 + Cm + A殘 ( 1 2 ,組織硬度為65HRC以上,三.合金模具鋼( alloy die steel,熱作模鋼:工作溫度為600以上,冷作模鋼:工作溫度為200300,一) 熱作模鋼 ( hot die steel,1.性能要求,高的熱硬性、高溫耐磨性; 高的抗氧化能力; 高的熱強性和足夠高的韌性; 高的熱疲勞抗力( 防止龜裂 ); 高的淬透性和導熱性,2.化學成分特點,中碳 0.30.6 %; 合金元素:Cr、Ni、Mn、 Si、Mo、W、V,曲軸模具,3.熱處理特點: *熱鍛模鋼: 5

5、 CrMnMo 熱處理工藝: 淬火 + 550回火 熱處理后的組織: S回或T回,3.熱處理特點: *熱壓模鋼: 3 Cr2W8V 熱處理工藝: 淬火 + 600三次回火 熱處理后的組織: M回 + Cm粒狀,汽車四缸壓鑄模,二) 冷作模鋼 ( cold die steel,1.性能要求,高的硬度,HRC62; 高的耐磨性; 足夠高的韌性與疲勞抗力; 熱處理變形小,2.化學成分特點,高碳 12 %; 合金元素:Cr, Mo、W、V,汽車沖壓模具,3.熱處理特點: *一次硬化法: 淬火 + 低溫回火 ( 9501000 ) ( 150180 ) *二次硬化法: 淬火 + 三次回火 ( 11001000 ) ( 510520,熱處理后的組織: M回 + Cm + A殘,牌號: Cr12、Cr12MoV,四.合金量具鋼,1.性能要求,高的硬度, HRC62; 高的耐磨性; 高的尺寸穩(wěn)定性; 足夠高的心部韌性; 熱處理變形小; 尺寸穩(wěn)定; 良好的耐蝕性,3.熱處理特點,4.熱處理后的組織: M回 + Cm,5.牌號: Cr