工业用钢的分类及用途教学教案.ppt

3、使用及用途 水韧处理后，韧性高，硬度低.使用时必须伴随着压力和冲击作用。 在压力及冲击作用下，表面奥氏体迅速加工硬化，形成马氏体并析出碳化物，使表面硬度提高到HB500~550，获得高耐磨性。而心部仍为奥氏体组织,具有高耐冲击能力。 颚式破碎机 挖掘机 高锰钢广泛用于既要求耐磨又要求耐冲击的零件。如拖拉机的履带板、球磨机衬板、破碎 机牙板、挖掘机铲齿和铁路辙岔等. 履带 球磨机衬板 挖掘机铲齿 铁路辙岔 破碎机牙板 第四节 工具钢 按用途分为: 刃具钢 模具钢 量具钢 模具 刃具 量具 用来制造各种切削刀具的钢种。 一、刃具钢 切削加工 ㈠ 性能要求 1、高硬度 (≥HRC60),主要取决于含碳量。 2、高耐磨性 靠高硬度和析出细小均匀硬碳化物来达到。 3、高热硬性 即高温下保持高硬度的能力。 4、足够的韧性 以防止脆断和崩刃。 切削加工的基本形式 ㈡ 碳素工具钢 共有七个牌号：T7~T13 1、成分特点： 高碳(0.65~1.35%C) 随含碳量提高，碳化物量增加，耐磨性提高，但韧性下降。 碳素工具钢带 碳素工具钢材料 2、热处理及组织 ⑴ 热处理：正火+球化退火+淬火+低温回火 球化退火目的： ① 降低硬度, 便于加工; ② 为淬火作组织准备。 ⑵ 使用状态下的组织： M回+颗粒状碳化物+A’(少量) 球状珠光体 T12钢正常淬火组织 3、用途 由于碳工钢热硬性、淬透性差，只用于制造小尺寸的手工工具和低速刃具。 T7~T9：制造承受冲击的工具，如木工工具：冲子、凿子、锤子等。 木工凿 手锤 木工钻 T10~T11：制造低速切削工具，如钻头、丝锥、车刀等。 T12~T13：制造耐磨工具，如锉刀、锯条等。 丝锥 锉刀 手锯条 钻头 1、成分特点： ⑴ 高碳：0.75~1.5%C ⑵ 合金元素作用 ① 提高淬透性: Cr、Mn、Si ②?提高耐回火性：Si ③ 提高耐磨性、细化晶粒: W、V ㈢ 低合金工具钢 由碳素工具钢基础上加入少量合金元素(≤3~5)形成。 低合金工具钢制品 2、热处理及组织 同碳素工具钢，只是淬火介质为油(碳素工具钢为水)。 使用状态下的组织为： M回+颗粒状碳化物+A’(少量) 3、常用钢号及用途 应用最多的是9SiCr。用于制造形状复杂、要求变形小的低速刃具，如丝锥、板牙等. 丝锥 板牙 低合金工具钢扳手 1、性能特点: 高热硬性(600℃)、高淬透性 2、成分特点 ⑴ 高碳: 0.70~1.5%C ⑵ 合金元素作用 ①?提高淬透性：Cr ②?提高热硬性、耐磨性: W、Mo、V ㈣ 高速钢（俗称风钢） 制造高速切削刃具用钢。 高速钢冷轧钢带 高速钢形材 W18Cr4V钢的铸态组织 3、加工与热处理 加工工艺路线：下料→锻造→退火→机加工→淬火→回火→磨削 高速钢是莱氏体钢，其铸态组织为亚共晶组织，由鱼骨状莱氏体与树枝状M+T组成，脆性大且无法热处理改善。 ⑵ 退火目的： 降低硬度，便于切加工； 为淬火作组织准备。 退火后组织： S+颗粒状碳化物 ⑴ 锻造目的：打碎粗大的鱼骨状碳化物，使其均匀分布于基体中。 W18Cr4V钢的退火组织 ⑶ 淬火目的: 获得高合金元素含量的马氏体。因此淬火温度高(1200℃)。 淬火后组织： M+未溶碳化物(~10%)+A’ (~20%) W18Cr4V钢的淬火组织 Fe77W18Cr4V1—C相图 的碳化物，产生二次硬化。 ② 碳及合金元素含量下降，Ms点上升，回火冷却时，A’转变为M。 每次回火加热都使前一次的淬火马氏体回火。 ⑷ 回火目的：主要为减少A’。消除内应力、稳定组织。 常用560℃三次回火. 回火时的组织变化： ① 析出W、Mo、V 高速钢硬度与回火温度关系 W18Cr4V钢热处理工艺示意图 W18Cr4V钢淬火、回火后的组织 4、使用状态下组织 M回+颗粒状碳化物+A’（少量） 不同状态下W18Cr4V的组织 铸态 淬火回火态 淬火态 退火态 5、常用钢号及用途 常用钢号为W18Cr4V(18-4-1)和W6Mo5Cr4V2(6-5-4-2)。 用于高速切削刃具，如车刀、刨刀、铣刀、钻头等。 车刀 铣刀 高速钢铣刀 汽车冲压模具 用以制造冷热模具的钢种. ㈠ 冷作模具钢 制造金属冷成型模具钢种. 1、性能要求 ⑴ 高硬度和耐磨性。 ⑵ 足够的强度和韧性。 ⑶ 良好的工艺性能（淬透性、切削加工性等） 二、模具钢 2、常用钢种 ⑴ 小尺寸、形状简单、受力不大的模具, 可用碳素工具钢和低合金工具钢制造。 ⑵ 截面、受力大的冷模具用Cr12型冷作模具钢制造. ① 成分特点：高碳(1.4~2.3%C)；高铬(11