合金工具鋼標(biāo)準(zhǔn)-合金工具鋼分類(lèi)
合金工具鋼中ωS、ωP均小于0.03%,故合金工具鋼都是高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼。
1.合金刃具鋼
性能要求
合金刃具鋼用來(lái)制造各種切削刀具,如車(chē)刀、銑刀、鉸刀等。由于刃具在切削過(guò)程中既承受切削力、切削熱的作用,又受到強(qiáng)烈的摩擦,故要求刃具鋼具有如下性能:
(1) 高的硬度和耐磨性。
(2) 足夠的強(qiáng)度和一定的韌性 保證刃具不斷裂或崩刃。
(3) 高的紅硬性 刀具刃部受熱后,仍能保持高硬度的能力稱(chēng)為紅硬性。
2.低合金刃具鋼
(1) 成分特點(diǎn) 低合金刃具鋼ωC=0.9%~1.5%,加入Si、Cr、Mn等元素可提高鋼的淬透性和回火穩(wěn)定性,使其在230~260℃回火后硬度仍保持在60HRC以上。加入強(qiáng)碳化物形成元素W、V等形成WC、VC、V4C3等特殊碳化物,提高鋼的紅硬性和耐磨性。
(2) 熱處理特點(diǎn) 低合金刃具鋼的預(yù)先熱處理為球化退火,以改善切削性能。*終熱處理為淬火后低溫回火,組織為細(xì)小回火馬氏體、粒狀合金碳化物、少量殘余奧氏體,硬度一般為60~65HRC。
常用合金刃具鋼的牌號(hào)有9SiCr、9Mn2V、CrWMn。
3.高速鋼
高速鋼是高合金刃具鋼中的重要鋼種,與低合金刃具鋼相比,它具有兩個(gè)顯著特點(diǎn),即淬透性好、紅硬性高。截面尺寸不大的刃具,淬火時(shí)在空氣中冷卻即能淬透,切削溫度高達(dá)600℃時(shí),硬度仍無(wú)明顯下降。
(1) 成分特點(diǎn) 高速鋼的ωC=0.7%~1.65%,并含有大量的強(qiáng)碳化物形成元素Cr、W、Mo、V等。
(2) 熱處理特點(diǎn) 高速鋼的鑄態(tài)組織中出現(xiàn)了萊氏體組織,屬于萊氏體鋼,萊氏體中共晶合金碳化物呈粗大的魚(yú)骨狀,無(wú)法用熱處理消除,只有采用反復(fù)鍛擊的辦法將其擊碎,并均勻分布在基體上。
高速鋼鍛壓后采用球化退火。退火后組織為索氏體、細(xì)粒狀碳化物,硬度為207~255HBS。球化退火的目的是消除鍛造應(yīng)力,降低硬度,改善切削加工性能,并為淬火作組織準(zhǔn)備。
高速鋼*終熱處理為淬火、560℃三次回火。它的淬火溫度很高,W18Cr4V為1270~1280℃,W6Mo5Cr4V2為1210~1230℃,使合金元素*大限度地溶入奧氏體中,淬火后,使馬氏體中合金元素含量提高,紅硬性提高。當(dāng)溫度大于1000℃時(shí),W和Cr的溶入量顯著增加,但溫度過(guò)高,導(dǎo)致奧氏體晶粒粗大,殘余奧氏體增加,力學(xué)性能降低。