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本文导读目录:
1、金属材料学第五章工具钢(97页)
2、了解一下
3、工程技术知识:合金工具钢和高速工具钢
金属材料学第五章工具钢(97页)
高硬度和耐磨性组织稳定(不易变形,保持精度)低的表面粗糙度耐蚀性一、量具用钢的性能要求根据量具的种类&精度,可选择不同的钢种1.低合金工具钢CrWMn,GCr15等2.其他钢种(1)尺寸小,形状简单,精度要求不高的,可选用碳素工具钢(2)使用中易受冲击,精度要求不高的,可用渗碳钢淬火后低温回火或调质钢,调质后表面淬火(3)特别要求硬度,耐磨和尺寸稳定的可用38CrMoAl或Cr12MoV制造,调质后精加工再渗N(4)腐蚀环境可用不锈钢4Cr13,9Cr18制造二、量具用钢的选择正常淬火+低温回火在此基础上还可以采取一些措施(1)淬火加热时要进行预热(2)尽量降低淬火温度(3)长时间的低温回火,提高组织稳定性(4)精度要求高的量具,淬火后进行冷处理,使残余奥氏体转变成M,提高尺寸稳定性(5)精度要求高的量具,在低温回火后,还进行时效处理三、量具用钢的热处理齿轮加工三、高Cr和中Cr模具钢用于大载荷,耐磨性高,热处理变形小,形状复杂的模具(一)高Cr模具钢代表钢种:Cr12,Cr12MoV化学成分特点(1)化学成分Cr12:2.0~2.3%C,11.5~13%CrCr12MoV:1.45~1.7%C,11~12.5%Cr,0.4~0.6%Mo,0.15~0.3%V(2)合金元素作用C:形成碳化物,溶于基体,提高M硬度Cr:形成M7C3,淬火溶入A中,提高淬透性,高温回火时从M中析出,二次硬化,提高硬度,耐磨性;大量Cr溶入A中,使Ms点显著下降,残余A增多,保证淬火微小变形(但使碳化物不均匀性增加)。
Mo,V:提高淬透性,提高回火稳定性,提高二次硬化效果,细化晶粒,提高韧性(1)锻造高Cr模具钢与高速钢类似,属莱氏体钢,铸态组织中的碳化物严重不均匀,需要锻轧破碎(2)预备热处理:球化退火消除应力,便于切削加工为淬火做准备3.高Cr模具钢的热加工工艺(3)淬火Cr12型钢淬火加热温度高低对淬火后的组织性能影响很大,其中包括对Ms点,A`,HRC以及钢的变形量的影响1)淬火温度对Ms点的影响淬火温度升高,Ms,Mf点降低2)淬火温度与HRC,A’关系随温度升高,A’量增加(降低了Ms点)硬度在1050℃最高3)淬火加热温度对变形量的影响由于温度的提高,导致A’量增加,使钢微变形或无变形,原因是A’的存在可以抵消M转变的体积膨胀。
(4)回火Cr12型钢回火后的硬度与钢淬火加热温度及回火温度有很大关系。
1)一次硬化处理较低淬火温度+较低回火温度Cr12:950~1030℃Cr12MoV:950~980℃+160~180℃回火HRC:61-63(为提高韧性,可以提高回火温度到200~270℃,HRC:57-59)高硬度,高耐磨性,较小的热处理变形2)二次硬化处理高温淬火+多次高温回火1050~1100℃淬火+500-520℃多次回火HRC:60-62适用工作温度较高,负荷不大的场合Cr12型钢回火工艺(二)中Cr模具钢1.根据Cr12型钢碳化物不均匀的缺点发展而成。
2.化学成分特点:含碳量较低:1%左右含Cr量5~7%少量的W,Mo,V3.代表钢种:Cr4W2MoV4.应用:可替代Cr12做冷冲模,冷墩模,冷挤压模四、高速钢类冷作模具钢随冷挤压技术的发展,对模具的强度,韧性,耐磨性提出了更高的要求,一般的低合金工具钢和Cr12型钢难以满足要求,很多工厂以高速钢作冷挤压凸模。
由于凸模无红硬性要求,强度、韧性要求更高,所以必须调整高速钢成分和热处理工艺。
一般采用:高速钢的低温淬火应用低碳高速钢选用基体钢1.高速钢的低温淬火目的改善韧性(由于低温淬火未溶碳化物多,阻碍奥氏体晶粒长大,韧性较好)特点:低温淬火由于未溶碳化物较多,A中合金元素较少,回火析出的碳化物量少,二次硬化效果弱,红硬性低缺点:低温淬火导致抗压强度,耐磨性下降,不能作为挤压力达到2500MPa高负荷模具使用热处理:W18Cr4V1240~1250℃,560℃三次回火W6Mo5Cr4V21180~1200℃,560℃三次回火2.应用低碳高速钢在高速钢基础上降低C:0.55~0.6%降低V:0.7~1.1%代表6W6Mo5Cr。
了解一下
从热处理工艺学的观点看问题,由于炉温测量与控制不可避免存在偏差,放在炉内不同位置上和钢料的加热温度和透烧时间都不可能一致,再加上原材料的组织和成分的波动等因素的影响,不可能指望球化退火后的组织状态都符合最理想的状态,因此,研究原始组织对于工具钢的工艺性能以及原始组织与最终热处理的工艺与性能之间的关系具有重大的实际意义。
球化程度和球状碳化物的分布对硬度有影响,碳化物颗粒愈粗,硬度值愈低。
等温退火碳化物比较细小,其尺寸和分布比较容易控制。
连续冷却产生的碳化物的尺寸在一个比较宽的范围内变化,组织比较粗大。
均匀球状珠光体硬度在185~207HB之间,具有最佳的切削加工工艺性能。
细点状珠光体的硬度高达220~230HB,仍有可能接受的可加工性。
预先球化处理对钢件被加工表面的质量也有明显的影响,获得均匀的球化珠光体组织时,被切削加工件表面质量最好。
工程技术知识:合金工具钢和高速工具钢
②钢中合金元素含量的表示方法,基本上与合金结构钢相同。
但对铬含量较低的合金工具钢钢号,其铬含量以千分之几表示,并在表示含量的数字前加“0”,以便把它和一般元素含量按百分之几表示的方法区别开来。
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