工具钢性能.
合金工具钢的分类
合金工具钢的分类
合金工具钢根据化学成分、用途和工艺性能等因素可以进行不同的分类。
下面是一些常见的合金工具钢分类：
1. 碳工具钢：主要是由碳作为合金元素，含有较高的碳含量，一般在0.60%至1.50%之间。
碳工具钢具有较高的硬度和强度，适用于制造切削工具、冲模和冷模等。
2. 高速工具钢：主要含有较高的碳和钨、钼、钴等合金元素。
高速工具钢具有优异的耐高温、耐磨损性能，适用于制造高速切削工具，如铣刀、麻花钻等。
3. 高硬度合金工具钢：主要含有较高的碳、铬和钼等合金元素。
高硬度合金工具钢具有较高的硬度和耐热性能，适用于制造切削刃和热作模具等。
4. 高温合金工具钢：主要含有较高的铼、钼、钨等合金元素。
高温合金工具钢具有较高的抗高温强度和耐热性能，适用于制造耐高温切削工具和模具等。
5. 不锈钢工具钢：由于不锈钢添加了铬元素，具有良好的耐腐蚀性能，适用于制造一些特殊用途的工具，如医疗器械、食品加工工具等。
需要注意的是，以上仅是合金工具钢的一些常见分类，实际上根据具体的需求和应用场景，合金工具钢可以有更多的分类方式。
dc53的参数指标
dc53的参数指标DC53钢是一种高硬度工具钢，具有出色的耐磨性和耐冲击性能。
它的热处理性能良好，适用于制造高负荷和高切削力的工具和模具。
本文将从硬度、韧性、耐磨性和耐冲击性等方面介绍DC53钢的参数指标。
硬度是衡量材料抵抗外界力量的能力，也是评价工具钢性能的重要指标之一。
DC53钢具有很高的硬度，其硬度可达到60-62 HRC。
高硬度使得DC53钢能够在高负荷和高切削力的工作环境下保持良好的切削性能，提高工具的使用寿命。
除了高硬度，DC53钢还具有较好的耐磨性能，可以有效抵抗磨损和热疲劳，延长工具的使用寿命。
韧性是材料抵抗断裂的能力，也是评价工具钢抗冲击性能的重要参数。
DC53钢具有良好的韧性，能够在高负荷和高冲击载荷下保持较高的抗冲击性能。
这使得DC53钢适用于制造冲模、挤压模和模具等需要承受高冲击载荷的工具。
同时，其较高的韧性也有助于减少工具在使用过程中的断裂和损坏。
耐磨性是材料抵抗磨损的能力，也是工具钢重要的性能指标。
DC53钢具有出色的耐磨性能，能够在高速切削和重负荷工作的环境下保持较低的磨损率。
这使得DC53钢制成的工具能够长时间保持锋利的切削边缘，提高工作效率和加工质量。
耐冲击性是材料在受到冲击载荷时不发生断裂或破裂的能力。
DC53钢具有较高的耐冲击性能，能够在高冲击载荷下保持较低的断裂风险。
这使得DC53钢适用于制造需要承受高冲击载荷和振动的工具和模具，如冲压模具和挤压模具等。
除了上述参数指标外，DC53钢还具有良好的热处理性能。
它可以通过适当的热处理工艺获得所需的硬度和韧性。
这使得DC53钢在制造工具和模具时具有较高的灵活性和可塑性，能够满足不同工作环境的需求。
DC53钢具有出色的硬度、韧性、耐磨性和耐冲击性能，适用于制造高负荷和高切削力的工具和模具。
它的热处理性能良好，能够通过适当的热处理工艺获得所需的性能。
在实际应用中，DC53钢已被广泛应用于汽车、航空航天、电子、塑料等行业，为工具和模具的制造提供了可靠的材料选择。
目前国内最常用的工具钢型号
目前国内最常用的工具钢型号工具钢是一类用于制造各种工具的特殊钢材。
它具有高硬度、高强度、良好的耐磨性和耐蚀性等优点，被广泛应用于制造切削工具、冲压模具、测量工具、装配工具等各种工具中。
在国内，有许多不同的工具钢型号被广泛使用，下面将介绍几种目前国内最常用的工具钢型号。
1. Cr12MoVCr12MoV是一种具有优良切削性、高硬度和良好的耐磨性的高碳高铬不锈工具钢。
它具有很好的冷热工作硬化能力和高耐磨性，适用于制造各种冷冲模具、热冲模具、冷切削模具等工具。
Cr12MoV工具钢具有较高的耐磨性和硬度，能够适应高负荷和高强度工作环境。
2. 9CrWMn9CrWMn是一种具有高硬度、高强度、高耐磨性和高韧性的工具钢。
它具有良好的耐蚀性和切削性能，适用于制造冷切削刀具、弯刀、冲头等工具。
9CrWMn工具钢具有较好的切削性能和耐磨性，能够在高速切削和高负荷切削中保持稳定的性能。
3. 4Cr5MoSiV14Cr5MoSiV1是一种具有优异的耐磨性、高硬度和高温强度的冷作模具钢。
它具有良好的耐热性和耐蚀性，适用于制造冷压模具、热压模具、挤压模具等工具。
4Cr5MoSiV1工具钢具有较高的硬度和热稳定性，能够在高温和高压力环境下保持稳定的性能。
4. 5CrMnMo5CrMnMo是一种具有高硬度、高韧性和高耐磨性的热作模具钢。
它具有良好的热稳定性和耐蚀性，适用于制造热切削刀具、热冲模具、热冲压模具等工具。
5CrMnMo工具钢具有较高的强度和耐磨性，能够在高温和高压力环境下保持稳定的性能。
5. 3Cr2W8V3Cr2W8V是一种具有高硬度、高强度和高耐磨性的冷作模具钢。
它具有良好的耐热性和耐蚀性，适用于制造冷压模具、冲头、冷切削刀具等工具。
3Cr2W8V 工具钢具有较高的硬度和切削性能，能够在冷切削和冲压中保持稳定的性能。
以上是目前国内最常用的几种工具钢型号，它们具有不同的优点和适用范围，能够满足各种不同工具的制造需求。
工具钢的性能及热处理
生产品种：热轧材、锻 材、冷拉材、热轧钢板、冷拉钢丝、银亮钢丝。
Cr2
性能：含铬量具刀具钢，是在碳素工具钢T10的基础上加入一定量的铬而成的。其化学成分与滚珠轴承钢GCrl5相似。由于含有铬，使钢的淬透性、硬度大耐磨性均比碳素工具钢T10高，在热处理淬火和回火时尺寸变化也不大。
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。
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。
火状态的高速工具钢的主要合金元素有多、钼、铬、钒，还有一些高速工具钢中加入了钴、铝等元素。这类钢属于高碳高合金莱氏体钢，其主要的组织特征之一是含有大量的碳化物。铸态高速工具钢中的碳化物是共晶碳化物，经热压力加工后破碎成颗粒状分布在钢中，称为一次碳化物；从奥氏体和马氏体基体中析出的碳化物称为二次碳化物。这些碳化物对高速工具钢的性能影响很大，特别是二次碳化物，其对钢的奥氏本晶粒度和二次硬化等性能有很大影响。碳化物的数量、类型与钢的化学成分有关，而碳化物的颗粒度和分布则与钢的变形量有关。钨、钼是高速工具钢的主要合金元素，对钢的二次硬化和其他性能起重要作用。铬对钢的淬透性、抗氧化性和耐磨性起重要作用，对二次硬化也有一定的作用。钒对钢的二次硬化和耐磨性起重要作用，但降低可磨削性能。
hss钢参数
高速钢（HSS）是一种具有高硬度、高耐磨性和高耐热性的工具钢，也称为高速工具钢或锋钢，俗称白钢。
以下是一些关于高速钢的详细参数：
1. 硬度：高速钢的硬度非常高，即使在高速切削产生高热情况下（约500℃）也能保持高的硬度，HRC值通常能在60以上。
2. 密度：高速钢的密度大约在8.3-8.7 g/cm³之间。
3. 合金元素：高速钢是一种成分复杂的合金钢，含有钨（W）、钼（Mo）、铬（Cr）、钴（Co）、钒（V）等碳化物形成元素。
这些元素的总量通常在10～25%左右。
4. 红硬性：高速钢具有优良的红硬性，即在高温下仍能保持硬度和耐磨性，这是其最主要的特性之一。
5. 制造应用：由于其良好的工艺性能和强度韧性的配合，高速钢主要用于制造复杂的薄刃和耐冲击的金属切削刀具，也用于制造高温轴承和冷挤压模具等。
6. 发展：除了传统的熔炼方法生产的高速钢外，20世纪60年代以后还出现了粉末冶金高速钢，这种高速钢避免了熔炼法生产所造成的碳化物偏析，从而提高了机械性能和减少了热处理变形。
用来锻刀的钢材分类
用来锻刀的钢材分类
钢材可以根据使用用途和化学成分的不同进行分类。
以下是一些常见的用于锻刀的钢材分类：
1. 碳钢：主要由铁和碳组成，没有其他合金元素。
碳钢易于锻造，并具有良好的切削性能和耐磨性。
2. 工具钢：在碳钢基础上添加不同的合金元素，如钼、钴、铬、钒等。
工具钢具有更高的硬度和耐磨性，适用于制作耐用的刀具。
3. 不锈钢：添加了铬元素的合金钢，具有抗腐蚀性能。
不锈钢刀具更耐用，不易生锈，适用于湿润环境或食品加工等领域。
4. 高速钢：添加了钴、钨、钼等元素的合金钢，具有优异的耐磨性和耐高温性能。
高速钢适用于高速切削和磨削操作。
5. 高合金钢：添加了多种合金元素，如钴、镍、钽等，以提高强度、硬度和耐腐蚀性能。
高合金钢适用于制作高级刀剑或特殊工作条件下的刀具。
需要注意的是，具体选择何种钢材来锻刀取决于刀具的使用需求和其他因素。
每类钢材都有其特定的优势和适用场景。
碳素工具钢化学成份表性能特性T7AT8AT9A
碳素工具钢化学成份表性能特性T7AT8A T9A工具钢是用以制造切削刀具、量具、模具和耐磨工具的钢。
工具钢具有较高的硬度和在高温下能保持高硬度得红硬性，以及高的耐磨性和适当的韧性。
工具钢一般分为碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢。
碳素工具钢的主要生产品种、性能和用途一、生产品种热轧棒材圆钢直径或方钢边长8mm-80mm锻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冷拉钢带厚度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、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，且要求具有适当硬度和耐磨性，及较好的韧性的工具，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、较钝的外科医疗用具等。
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具，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具、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。
各种钢材的性能和用途!
各种钢材的性能和用途!1.低碳钢：低碳钢含碳量较低，通常在0.05%-0.25%之间。
它具有良好的可塑性、焊接性和冷加工性能。
低碳钢常用于制造汽车构件、机械零件、建筑材料等。
2.中碳钢：中碳钢含碳量在0.25%-0.60%之间，具有中等强度和韧性。
中碳钢常用于制造汽车车身、齿轮、轴承等需要较高强度和韧性的零件。
3.高碳钢：高碳钢含碳量在0.60%-1.00%之间，具有良好的强度和硬度。
高碳钢常用于制造刀具、弹簧和球轴承等需要较高硬度和耐磨性的零件。
4.不锈钢：不锈钢具有较高的耐腐蚀性能和强度，主要由铁、铬、镍等元素组成。
不锈钢常用于制造厨具、化工设备、医疗器械等对耐腐蚀性要求较高的产品。
5.工具钢：工具钢具有良好的硬度、韧性和耐磨性，适用于制作各种切削工具和模具。
根据用途不同，工具钢可以分为冷工具钢、热工具钢和高速钢。
6.结构钢：结构钢是用于建筑和桥梁等大型结构的材料，具有良好的强度、可塑性和焊接性。
根据强度等级的不同，结构钢可以分为普通碳素结构钢、低合金高强度结构钢和耐候钢等。
7.轴承钢：轴承钢具有良好的硬度、强度和耐磨性，适用于制造各种类型的轴承。
轴承钢通常采用合金化的方式来提高其硬度和磨损性能。
8.不锈耐热钢：不锈耐热钢具有较高的耐热性能，主要用于制造高温工作环境下的设备和构件，如炉具、热交换器等。
9.弹簧钢：弹簧钢需要具有较高的弹性和韧性，常用于制造各种类型的弹簧。
总结起来，钢材的性能和用途因其成分和热处理工艺的不同而异。
不同种类的钢材具有不同的力学性能、耐腐蚀性能和耐磨性能，适用于制造各种不同领域的产品。
在选择钢材时，需要根据具体的使用要求和环境条件，选择合适的钢材材料。
刀具材料的种类很多，常用的材料有工具钢、硬质合金、陶瓷和超硬
刀具材料的种类很多，常用的材料有工具钢、硬质合金、陶瓷和超硬1、碳素工具钢碳素工具钢是指碳的质量分数为0.65％～1.35％的优质高碳钢。
用做刀具的牌号一般是T10A和T12A。
常温硬度60～64HRC。
当切削刃热至200～250℃时，其硬度和耐磨性就会迅速下降，从而丧失切削性能。
碳素工具钢多用于制造低速手用工具，如锉刀、手用锯条等。
2、合金工具钢为了改善碳素工具钢的性能，常在其中加入适量合金元素如锰、铬、钨、硅和钒等，从而形成了合金工具钢。
常用牌号有9SiCr、GCrl5、CrWMn等。
合金工具钢与碳素工具钢相比，其热处理后的硬度相近，而耐热性和耐磨性略高，热处理性也较好。
但与高速钢相比，合金工具钢的切削速度和使用寿命又远不如高速钢，使其应用受到很大的限制。
因此，合金工具钢一般仅用于取代碳素工具钢，作一些低速、手动刀具，如手用丝锥、手动铰刀、圆板牙、搓丝板等。
3、高速钢高速钢是一种含钨、铝、铬、钒等合金元素较多的高合金工具钢。
高速钢主要优点是具有高的硬度、强度和耐磨性，且耐热性和淬透性良好，其允许的切削速度是碳素工具钢和合金工具钢的两倍以上。
高速钢刃磨后切削刃锋利，故又称之为“锋钢”和“白钢”。
高速钢是一种综合性能好、应用范围较广的刀具材料，常用来制造结构复杂的刀具，如成形车刀、铣刀、钻头、铰刀。
拉刀、齿轮刀具等。
高速钢按其用途和性能不同，可分普通高速钢和高性能高速钢；按其化学成分不同，又可分为钨系高速钢和钨钼系高速钢。
1) 普通高速钢是指加工一般金属材料用的高速钢。
常用牌号有W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2。
① W18Cr4V属钨系高速钢，它具有性能稳定，刃磨及热处理工艺控制方便等优点，但因钨价较高，且使用寿命短故使用较少。
② W6Mo5Cr4V2属钨钼系高速钢，它的碳化物分布均匀，抗弯强度，冲击韧度和高温塑性都比W18Cr4V好，但磨削工艺略差。
因其使用寿命长、价格低，故被广泛使用。
2) 高性能高速钢是在普通高速钢中再加入一些合金元素，以进一步提高它的耐热性、耐磨性。
工具钢材料参数
工具钢材料参数
工具钢是一种用于制造工具、模具等工业用途的特种钢材。
与普通钢材相比，工具钢具有更高的硬度、韧性、耐磨性和耐热性，因此在工业生产中广泛应用。
工具钢的材料参数包括以下几个方面：
1. 化学成分：工具钢的化学成分对其性能有着重要的影响。
一般来说，工具钢的碳含量在0.5%~
2.5%之间，同时还含有其他合金元素，如钼、钴、镍、铬等。
2. 硬度：工具钢的硬度是其最主要的性能指标之一。
硬度越高，表明钢材的抗压强度越高，在使用中能更好地抵抗磨损和变形。
一般来说，工具钢的硬度在50~65 HRC之间。
3. 韧性：工具钢的韧性是指其抵抗断裂的能力。
由于工具钢在使用中经常受到冲击、振动等影响，因此其韧性也是一个非常重要的参数。
一般来说，工具钢的韧性指标为akv（吸收冲击功）值，其数值应在10~20J之间。
4. 耐磨性：工具钢的耐磨性是指其抵抗磨损的能力。
一般来说，工具钢的耐磨性与硬度密切相关，硬度越高，耐磨性越好。
5. 耐热性：工具钢的耐热性是指其在高温下的稳定性能。
由于工具钢在高温环境下容易发生变形或破裂，因此其耐热性也是一个非常重要的参数。
一般来说，工具钢的耐热性指标为高温下的硬度保持率，其数值应在50%以上。
以上是工具钢的一些重要材料参数，不同类型的工具钢在这些参
数上也会有所不同，根据具体使用需求选择合适的工具钢材料非常重要。
常用刀具材料的性能及应用
常用刀具材料的性能及应用一、概述刀具材料是指刀具上参与切削部分的材料。
刀具的切削部分不但要求具有一定的几何形状，还要求有相应的刀具材料。
目前广泛应用的刀具材料有高速钢和硬质合金。
二、刀具材料应具备的性能（一）高的硬度和良好的耐磨性（二）高的强度和韧性（三）高的耐热性（四）良好的工艺性总之，刀具应具备的性能主要就这四个方面，当然还有经济性、切削性能的可预测性等要求。
三、常用刀具材料目前在切削加工中常用的刀具材料有：碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金及陶瓷等。
一）碳素工具钢碳素工具钢是一种含C量较高的优质钢（含C一般为0.65～1.35%）。
1、常用牌号有T7A、T8A……T13A等2、主要性能淬火后硬度较高，可达HRC61～65；红硬性为200℃～250℃，价格低廉，不耐高温，切削速度因此而不能提高，允许切削速度VC≤10m/min,只能制作低速手用刀具，如板牙、锯条、锉等。
二）合金工具钢在碳素工具钢中加入一定量的铬（Cr）、钨（W）、锰（Mn）等合金元素，能够提高材料的耐热性、耐磨性和韧性，同时还可以减少热处理时的变形。
1、主要牌号有9SiCr CrWMn2、主要性能淬火后的硬度可达HRC61～65，红硬性为300℃～400℃，允许切削速度Vc=10～15m/min,制作低速、形状比较复杂、要求淬火后变形小的刀具。
如板牙、拉刀、手用铰刀（孔的精加工）等。
三）高速钢高速钢是一种高合金工具钢，钢中含有W、Mo、Cr、V等合金元素。
(一) 高速钢的性能：具有较高的强度和韧性；良好的耐磨性；红硬性为600℃；允许切削速度V C=25~30m/min；良好的制造工艺性；可获得锋利的刀刃（锋钢之称）；加工范围较大(铸铁、有色金属、钢)。
（二）高速钢的分类钨系高速钢：W18C r4V (最常用，刃磨性好)普通高速钢钼系高速钢：W6M O5C r4V2高速钢高碳高速钢：95W18C r4V (含C量为0.95%)高钒高速钢：W6M O5C r4V3 (提高耐磨性)高性能高速钢钴高速钢：W6M O5C r4V2C O8铝高速钢：W6M O5C r4V2A l四）硬质合金硬质合金= 硬质相（TiC或WC）+粘结相（Co、Ni、Mo等，其中Co比较常用）上图为各种硬质合金刀头（一）主要性能1）常温硬度HRC74~81.5，红硬性800℃~1000℃，耐磨性优良；2）允许切削速度V C=100m/min以上，最高不能超过200m/min；硬质合金3）脆性较大，怕冲击和振动。
合金工具钢- 特殊性能钢
0.85 0.95
0.90 1.05 0.80 0.95
•（1）以9SiCr为例介绍低合金刃具钢：
⑴含碳量：Wc＝0.85～0.95％，保证高硬度和高耐磨性；
⑵合金元素的作用：提高淬透性及钢的强度，提高回火 稳定性，使之具有一定的红热性； ⑶应用：板牙、丝锥 ⑷热处理工艺：
•球化退火：球化温度：800~810℃；
表6-16 常用低合金刃具钢的牌号、化学成分和力学性能 化学成分（%） 钢号 淬火钢 的硬度 HRC ≥62 ≥62 ≥62
C
9CrSi CrWMn 9Cr2
Mn 0.3 0.6
0.8 1.1 ≤0.4
Si 1.2 1.6
≤0.4 ≤0.4
Cr 0.9 1.25
0.9 1.2 1.3 1.7
W
-1.2 1.6 --
超过250℃时，硬度才低于60HRC；由于W的作用，钢中碳
化物比较多而容易形成网状。 适于制作截面较大、要求耐磨、淬火变形小的刃具，如拉
刀、长丝锥等，也可制作量具及形状较复杂的高精度冲模。
③Cr2 即GCr15钢，只在对非金属夹杂物要求不严格
时，制作切削工具、量具及冷轧辊等。 ④ CrW5 钢由于加入了较多的钨，形成 M6C 型碳化物。 在 820℃淬火温度溶于奥氏体中量少，淬透性低；需 要水淬，淬火后剩余碳化物多，回火后硬度
0.40 0.40 0.40-0.60 0.40 0.40-0.60 0.40 0.40 0.40
0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35
(摘自GB/T1298-1986)
用途
冲头、凿子、钻头、锉刀、量规等。
热处理：球化退火；淬火 + 低温回 火
工具钢的种类
碳素工具钢编号、性能及用途碳素工具钢中碳的质量分数在0.65~1.35%范围，属于高碳钢。
牌号表示:TXX XX表示钢中碳的平均含量的千分之几，比如：T8，表示平均碳含量为0.8%的碳素工具钢。
都是优质钢，质量更高时，通常在后面再加符号A，称为高级优质---成分特点：碳含量=0.65~1.35%，S、P杂质低。
性能特点:强度\硬度高,耐磨性好T 12 T10 为充分发挥其性能特点，必须进行热处理才能正常使用。
2、低合金刃具钢先介绍碳素刃具钢：碳素刃具钢是含碳0.65%-1.30%的碳钢。
如T7,T8,T12和T7A,T8A,T10A,T12A等。
热处理为球化退火,淬火和低温回火。
碳素刃具钢价格便宜,加工性能良好,热处理后可获得高的硬度和耐磨性,广泛地用于制造各种工具,模具,但是,碳素刃具钢也有很多弱点,如淬透性差,热处理变形大,回火抗力低,红硬性差等。
（1）成分特点在碳素钢刃具钢的基础上,加入一些合金元素,其含量少于5%,称为低合金刃具钢。
低合金刃具钢的含碳量在0.85%-1.5%之间,常用的合金元素有Si,Cr,Mn,W,V,低合金刃具钢的最终热处理为淬火及低温回火。
（2）热处理特点：常用的低合金刃具钢有9SiCr,CrWMn,Cr06等。
3、高速钢（1）成分特点（2）组织特点（3）热处理特点（4）性能高速钢是一种适于制造高速切削刀具的高碳高合金工具钢,当切削温度高于600度左右时,硬度无明显下降,仍然能保持良好的切削性能,因此又称其为”锋钢”。
高速钢的含碳量再0.7%-1.65%,钢中含W、Mo、Cr、V、CO等合金元素,其总量超过10%。
合金元素的作用P152。
由于钢含碳量较高,而且含有大量合金元素,其铸态坯料组织中具有鱼骨胳状碳化物。
只能用锻造的方法将其打碎,并使其分布均匀。
热处理为退火,淬火(后回火550-570度三次)。
常用钢种有W18Cr4V,W6Mo5Cr4V2。
二、模具钢用于制造冷作模具和热作模具的钢种,通常称为模具钢。
合金工具钢
合金工具钢简介合金工具钢是一种具有优异性能和高度可塑性的钢材。
它是通过向普通工具钢中添加不同的合金元素来改善其性能的。
合金工具钢具有优秀的硬化性能、高温稳定性和耐磨性，使其成为制造工业中不可或缺的材料。
本文将介绍合金工具钢的各种特性、应用领域以及其制造过程。
特性1.硬度：合金工具钢具有极高的硬度，可以耐受高度磨损和重负载的工作环境。
硬度通常通过在制造过程中控制合金元素的含量来调节。
2.耐腐蚀：合金工具钢具有良好的耐腐蚀性能，可以在潮湿和化学环境中长时间使用而不受损。
3.高温稳定性：合金工具钢在高温下保持其硬度和强度，因此适用于高温工作环境。
4.耐磨性：合金工具钢的表面经过特殊处理，能够抵御磨损和划伤，延长使用寿命。
应用领域合金工具钢由于其出色的特性，被广泛应用于以下领域：刀具制造合金工具钢通过其高硬度和耐磨性，成为制造切削工具的理想材料。
刀具制造行业包括切割刀、铣刀、钻头等工具，这些工具需要具有高度的耐磨性和稳定性，以保证长时间的使用。
合金工具钢的高硬度和耐腐蚀性，使其成为刀具制造的首选材料。
模具制造模具制造行业需要具备高度可塑性和耐用性的材料，以便制造各种复杂形状的产品。
合金工具钢由于其高温稳定性和耐磨性，非常适合用于制造模具。
模具制造行业通常需要制造注塑模具、压铸模具等，合金工具钢能够满足这些行业的要求。
轴承制造轴承制造行业需要材料具有高硬度和耐磨性，以减少摩擦和磨损。
合金工具钢能够满足轴承制造行业对材料的要求，使其成为轴承制造的常用材料。
合金工具钢的高硬度和良好的耐磨性，可以降低轴承部件的磨损率，延长轴承的使用寿命。
制造过程合金工具钢的制造过程包括以下步骤：1.原料选取：选择合适的钢材作为原料，通常选择含有适量碳元素的普通工具钢作为基材。
2.合金元素添加：根据具体应用需求和性能要求，向基材中添加适量的合金元素，如钼、钴、铬等。
添加合金元素可以改善钢材的硬度、热稳定性和耐腐蚀性。
3.熔炼：将原料和合金元素放入炉中进行高温熔炼，使其充分混合。
工具钢牌号
工具钢牌号简介工具钢是一种用于制造工具、刀具和模具的特殊钢材。
钢材的牌号是根据其化学成分和机械性能来定义的。
牌号为钢材提供了重要的参考信息，使得人们能够选择合适的工具钢满足特定的使用要求。
本文将介绍几种常见的工具钢牌号。
1. 45钢45钢是一种碳素结构钢，含碳量为0.42-0.50%，其强度和硬度较高。
由于具有较好的切削性能和耐磨性，45钢被广泛应用于制造刻度尺、量具、钥匙和模具等工具上。
2. Cr12钢Cr12钢是一种低合金冷作模具钢，含碳量为1.90-2.20%，同时含有一定量的铬。
这种钢材具有良好的硬度和磨损性能，适用于制造冲压模具、切削刃和冷冲模具等工具。
3. W18Cr4V钢W18Cr4V钢是一种高速钢，其中包含大量的钨、铬和钒。
这种钢材具有极高的硬度、耐高温和耐磨性能，用于制造高速切削工具和刀具。
W18Cr4V钢通常用于加工高硬度合金和高速切削要求的工件。
4. H13钢H13钢是一种热工模具钢，含碳量为0.32-0.45%。
该钢具有良好的热强度、热蠕变性和抗热疲劳性能，因此被广泛用于制造热模具、压铸模具和塑料注塑模具等工具。
5. P20钢P20钢是一种预硬化模具钢，含碳量为0.28-0.40%。
这种钢材具有出色的切削性能、可加工性和耐磨性，适用于制造大型注塑模具、挤压模具和压铸模具等工具。
由于具有均匀的硬度和良好的刚性，P20钢被广泛应用于塑料成型行业。
6. D2钢D2钢是一种高碳高铬冷作工具钢，含碳量为1.40-1.60%，同时含有12%的铬。
这种钢材具有优异的硬度、耐磨性和耐腐蚀性能，广泛用于制造刀具、切削刃、冲压刃和冷作模具等工具。
结语工具钢的牌号是选择合适工具钢的重要参考依据。
本文简要介绍了几种常见的工具钢牌号，包括45钢、Cr12钢、W18Cr4V钢、H13钢、P20钢和D2钢。
每种钢材都具有不同的化学成分和机械性能，适用于不同的工具制造领域。
选择适合的工具钢牌号对于确保工具的切削性能、硬度和耐磨性都至关重要。
碳素工具钢的性能和用途
用于制造有韧性又有硬度的工具，如冲模冲头、木工工具等。T9还可做农机切割零件，如刀片等
T8Mn T8MnA
性能近似T8、T8A，但有较高的淬透性，能获得较深的淬硬层具。可做截面较大的工
除能用于制造T8、T8A所能制造的工具外，还能制造横纹锉刀、手锯条、采煤及修石凿子等工具
T10
T10A
属于过共析钢在，700-800摄氏度加热时仍能保持细晶粒，不致过热。淬火后钢中有未熔的过剩碳化物，增加钢的耐磨性。适于制造工作时不变热的工具
T8
T8A
属于共析成分的钢。淬火易过热，变形也在，强度塑性较低，不宜做受大冲击的工具。但经热处理后有较高的硬度及耐磨性
用于制造工作时不易变热的工具，如加工木
材用的铣刀、埋头钻、斧、凿、简单的模子冲头及手用锯、圆锯片、滚子、铅锡合金压铸板和型芯、钳工装配的工具、压缩空气工
具等
T9
T9A
性能近似T8、T8A
T12
T12A
含碳量高，淬火后有较多的过剩碳化物，因而耐磨性及硬度都高，但韧性低，宜于制造不受冲击，而需要极高硬度的工具
适于制造车速不高、刃口不易变热的车刀、铣刀、钻头、铰刀、扩孔钻、丝锥；板牙、刮刀、量规及断面尺寸小的冷切边模、冲孔模、金属锯条、铜用工具等
T13
T13A
属碳素工具钢中含碳量最高的钢种，硬度极高，碳化物增加而分布不均匀，机械性能较低，不能承受冲击，只能作切削高硬度材料的刀具
碳素工具钢的性能和用途
牌号
性能
用途
T7
T7A
属于亚共析成分的钢。其强度随含碳量的
增加而增加，有较好的强度和塑性配合，但切削能力较差
碳素工具钢t8规格
碳素工具钢t8规格
碳素工具钢T8是一种高强度、高硬度的工具钢，其主要由碳、硅、锰、磷、硫等元素组成，具有良好的机械性能和磨削性能。
下面我们来详
细了解一下碳素工具钢T8的规格。
1. 化学成分：
碳素工具钢T8的化学成分为C：0.75-0.85、Si：0.15-0.35、Mn：0.20-0.50、S：≤0.035、P：≤0.035。
其碳含量较高，可提高其硬度
和强度。
2. 物理性能：
硬度：HRC63-65
抗拉强度：980-1180MPa
延伸率：≥10%
断裂韧性：akV（J/cm^2）：≥70
3. 规格：
碳素工具钢T8的标准厚度为3-60mm，宽度一般为2000mm以下。
在冷拔或热轧状态下可进行加工，用于制造各种工具、模具和机械零件。
在制造工具时，常用的规格为15-500mm，其中最常见的规格为20、25、30、35、40、45、50、55、60等。
4. 使用注意事项：
在使用碳素工具钢T8时，需要注意以下几点：
（1）在锻造、淬火、回火等加工过程中，需要严格掌握加热、冷却和保温的温度和时间，以避免产生过硬或损坏的现象；
（2）在使用时要注意保护刃口，避免碰撞和磨损，保持刃口的锋利度；（3）使用过程中需定期进行保养，避免发生氧化腐蚀。
总之，碳素工具钢T8是一种高性能、多用途的工具钢，具有出色的机械性能和磨削性能。
了解其化学成分、物理性能和规格，可以更好地
为使用和维护提供指导。
当然，在实际使用中还需结合具体情况，选
择适合的工艺和方法，以保证其正常运作和寿命。
各种刀具常用钢材性能特点比较
1、440C钢在硬度58HRC的前提下，耐磨度为0.5，韧度为1.25，防锈性为7.4。
2、BG42钢在硬度60HRC的前提下，耐磨度为2，韧度为1.25，防锈性为7.6。
3、3V钢在硬度63HRC的前提下，耐磨度为1.5，韧度为4，防锈性为8。
4、10V钢在硬度63HRC的前提下，耐磨度为5.25，韧度为1，防锈性为5.8。
5、ZDP189钢在硬度68HRC的前提下，耐磨度为4，韧度为1，防锈性为6。
6、20CV钢在硬度60HRC的前提下，耐磨度为3，韧度为1.25，防锈性为10。
7、M2钢在硬度63HRC的前提下，耐磨度为1.2，韧度为1，防锈性为1。
8、A11钢在硬度63HRC的前提下，耐磨度为10，韧度为1.1，防锈性为1。
9、154CM钢在硬度60HRC的前提下，耐磨度为0.9，韧度为1.21，防锈性为7.7。
10、ATS34钢在硬度60HRC的前提下，耐磨度为1.1，韧度为1.25，防锈性为6.8。
11、S30V钢在硬度60HRC的前提下，耐磨度为1.5，韧度为1.23，防锈性为8。
常用刀具钢材特性“不锈钢”这个词常常让人误解，因为事实上没有钢材是不生锈的，生锈会在钢材上留下污点，并使刀具状态欠佳。
熔炼时在钢材中加入铬，并降低碳的含量，就可以使其成为“不锈钢”。
有些专家认为，不锈钢的表现具有矛盾性：增多铬减少碳能增强抗锈能力，但也使刀刃更难于打磨锋利，刀锋持久性也会降低。
但我们发现多数的不锈钢刀刃能够于其它材料的刀刃一样锋利，且持久性也一样。
7Cr17Mo系列军工钢材）：含碳（C）0.68-0.75%、含铬（Cr）16.7-17.5%，含钼（Mo）0.5%等成份组成；经过油淬火处理后，硬度可达到58-60HRC。
该钢质系列产品特点：更坚硬更锋利、持久、防锈、韧性高420J2: （Cold Stee公司出品）由于其低碳高铬的组成，是这种钢材成为制作坚韧抗震刀刃的决佳选择，同时还具有很好的抗腐蚀能力与不错的刀锋保持性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第四章工具钢对各种材料进行加工，需要采用各种工具，主要是各种刃具与模具。
工具钢按用途分为刃具钢、模具钢及量具钢。
按成分可分为碳素工具钢，低合金工具钢，高合金工具钢（高速钢）。
刃具钢要求高硬度，高耐磨性，一定韧性和塑性，有时需热硬性。
如车刀，刨刀，铣刀，钻头，丝锥，锉刀，锯条。
常用钢种为T7~T12，Cr，Cr2，9Mn2V，CrWMn，W18Cr4V。
模具钢为两类：一类为热作模具钢，要求高温下的硬度的强度，抗热疲劳和良好的韧性。
如锤锻模，挤压模，压铸模。
常用钢种为T8~T12，MnSi，5CrW2Si，Cr12V，Cr12MoV。
另一类为冷作模具钢，要求具有高硬度，耐磨性和一定的韧性。
如冲切模，冷镦模，搓丝模，拉丝，剪刀片。
常用钢种有5CrNiMo，3Cr2W8V。
量具钢要求高硬度，高耐磨和尺寸稳定性如量规，样板，卡尺。
工具钢要求的基本性能有：（1）使用性能，如强度，塑性，韧性，耐磨性，热硬性，热疲劳性能；（2）工艺性能，如淬透性，变形与开裂倾向，脱C敏感性，磨削性，切削加工性。
§4．1 碳素及低合金工具钢一、碳素工具钢1．成分：高C钢，0.65-1.35%2．组织：高C回火马氏体+细粒状K，HRC58-643．牌号：T7~T13高牌号者，硬度高，耐磨性好，但韧性较低；低牌号者，硬度较低，但韧性较好。
可选择不同场合具体运用。
4．热处理：球化退火（粒状P组织，便于切削加工）+淬火与低温回火球化退火采用等温球化退火工艺。
5．性能：成本低，冷热性能较好，热处理简单，应用范围较宽。
不足处：（1）淬透性低，盐水中淬火，变形开裂倾向大。
（2）组织稳定性差，热硬性低，工作温度小于200℃。
6．应用：制作工件尺寸较小、受热温度不高、形状简单、不受较大冲击的工具如低速切削的刃具和简单的冷冲模。
二、低合金工具钢加入M，如Si，Mn，Cr，W，Mo，V。
与碳素钢相比，具有淬透性高，耐磨性好，淬火变形少，回火稳定性好，切削速度也较高。
合金元素作用：提高耐磨性，V，W，Mo, Cr；提高淬透性；减少淬火变形；细化晶粒提高韧性；增大热硬性。
常用钢种：Cr06，Cr，Cr2，9Cr2，9SiCr，8MnSi，CrMn，CrWMn，CrW5，W，V但由于热硬性仍较差，难以满足高速切削的需要。
§4．2 高速工具钢高速工具钢适用于高速切削刀具。
由于合金度高，可保证刃部在650℃时实际硬度仍高于HRC50，从而具有优良的切削性和耐磨性。
根据钢中主要化学成分，高速钢可分成三类：即钨系高速钢、钼系高速钢和钨钼系高速钢，其中钨系的W18Cr4V和钨钼系的W6Mo5Cr4V2应用最普遍，属于通用型高速钢；而高碳高钒、高钒高钴超硬高速钢属于特殊高性能高速钢见表4-1。
一．高速钢中的组成相和碳化物不均匀性1、高速钢中的组成相高速钢的平衡组织：合金F和合金K合金元素：W，Mo，Cr，V，Co合金K：M6C型：W，Mo的K，溶解一定的Cr, V, CoM23C6型：Cr的K,（Cr, Fe, Mo, W, V）23C6MC型：V的K，溶解少量W，Mo,Cr在热处理过程中还存在M2C型K：W，Mo的K，W2C，Mo2C2．高速钢的铸态组织高速钢属于高合金莱氏体钢，其相图较复杂。
图4-1为Fe-W-Cr-C系的变温截面。
当W18Cr4V钢凝固时，发生下列反应：（1）开始结晶时析出δ(高温α)固溶体；（2）冷到1400℃发生L+δ→γ的包晶反应；（3）在1345℃附近很窄的温度范围进行L+δ→γ+M6C的包共晶反应；（4）在1330℃-1300℃之间发生L→γ+M6C的共晶反应，一直到完全凝固，形成由奥氏体和碳化物组成的共晶莱氏体，存在于奥氏体晶之间，其中碳化物呈鱼骨状，骨络之间为γ；（5）凝固后继续冷却时，由奥氏体中析出过共析合金碳化物，在870-800℃间发生γ+M6C→α的包析反应；冷到800℃左右发生γ→α+M6C+Fe3C共析反应。
实际上W18Cr4V钢中在共晶结晶时还出现VC，并在随后冷却时，由奥氏体中还析出VC和M23C6型碳化物。
在低温下未发现Fe3C存在。
图4-1 Fe-W-Cr-C系的变温截面图4-2 W18Cr4V钢的铸态组织在实际铸锭凝固时的冷却速度大于平衡冷却，其包晶反应不能进行完毕，仍有部分δ相被保留下来，在继续冷却时发生共析分解δ→γ+M6C，随后γ相再发生共析反应。
这种转变产物金相形态呈黑色．称为“黑色组织”。
γ相的共析反应也可能破抑制而过冷到低温，转变为马氏体和残留奥氏体，形成“白亮组织”。
因此铸态组织有大量鱼骨状共晶Le和黑色组织（屈氏体）与白色组织（马氏体和残余奥氏体）。
3．高速钢中碳化物的不均匀性与改善途径铸态高速钢组织中粗大的共晶碳化物必须经过锻轧将其破碎，使其尽可能成为均匀分布的颗粒状碳化物；在锻轧变形量不足时，仍存在粗的碳化物网和密集的带状碳化物，这种碳化物的不均匀性对高速钢刀具的质量和使用寿命有极大影响。
淬火加热时，碳化物稀少区奥氏体晶粒易粗化，淬火开裂倾向大，碳化物密集区脆性大，易引起崩刃。
粗大碳化物在淬火加热时溶解少，使附近奥氏体合金度低，热处理后刃具的硬度、热硬性和耐磨性都降低，抗弯强度、韧性指标因碳化物不均匀而降低。
因此，碳化物的均匀分布程度是考核高速钢的主要技术质量指标之一。
改善碳化物不均匀性的措施有：（1）采用200-300 kg小锭型，使钢锭凝固快，减少结晶时宏观偏析，莱氏体共晶也细小；（2）采用扁锭加快凝固，一般用630 kg型，减少集中偏析和使莱氏体共晶细小；（3）增大钢锭锻压比，反复拉拔和镦粗；（4）大尺寸钢材可采用电渣重熔．钢液在水冷结晶器中径向结晶，莱氏体共晶细小；（5）粉末冶金方法。
二、高速钢的热处理1．退火高速钢经锻轧后，钢材需要退火。
消除内应力，降低硬度，便于切削加工，为淬火做组织准备。
可采用一般退火或等温退火。
高速钢的Ac1在820-860℃范围，故退火温度为870-880℃，保温2-3h，大部分合金碳化物未溶入奥氏体，此时奥氏体中合金元素含量不多，冷却时易转变成粒状珠光体和剩余碳化物。
一般冷却速度≤30℃/h，冷到600℃出炉空冷。
退火后W18Cr4V钢中碳化物体积百分数约为30％，其中M6C为16-19％，M23C6为9％，MC为1.5%-2%。
组织为S+K。
2．淬火与回火图4-3为W18Cr4V钢的典型热处理淬火与回火工艺。
图4-3 W18Cr4V钢的典型热处理淬火与回火工艺热处理工艺特点：（1）往往采用一次或两次预热：高合金的高速钢导热性差，为防止工件加热时变形，开裂和缩短加热的保温时间以减少脱碳。
（2）淬火温度高。
为使奥氏体中合金度含量较高，应尽可能提高淬火温度至晶界熔化温度偏下（晶粒仍然很细，9级）。
淬火后获得高合金的马氏体，具有高的抗回火稳定性，在高温回火时析出弥散的合金碳化物产生二次硬化，使钢具有高的硬度和热硬性。
图4-4是W18Cr4V钢的的正常淬火组织，图4-5是W18Cr4V钢的过烧组织。
图4-4 W18Cr4V钢的正常淬火组织图4-5 W18Cr4V钢的过烧组织M23C6900℃开始溶解，1090℃全部溶解；M6C 1037℃开始溶解，1250℃以上溶解量逐惭减小；MC 1100℃开始溶解，溶解速度比M6C缓慢。
1280℃时，奥氏体中：C 0.5%，W7-8%，Cr4%，V0.6-0.8%剩余K总量为9-10%：其中，M6C 7.5%-9.0%，MC 1.0-1.5%（3）可采用分级淬火。
一般油淬空冷（组织为：M+Ar20-25%+9-10%未熔K）。
对细长件和薄片件采用等温淬火。
为了减少工件变形，采用1次或多次分级淬火。
对于大型复杂刃具，可采用等温淬火，以减少变形并提高韧性。
（4）回火温度高，回火次数多。
回火目的是从M中析出弥散M2C和MC碳化物，产生二次硬化效应和消除残余奥氏体和内应力。
回火温度高是为了提高二次硬化效果；回火次数多一方面增强二次硬化效果，另一方面（主要）是为了利用二次淬火来降低残余奥氏体的含量，也间接地提高了性能。
见图4-6~4-8。
图4-6 W18Cr4V钢奥氏体成分与淬火T的关系图4-7 W18Cr4V钢回火时的硬度变化图4-8 W18Cr4V钢回火次数与残余奥氏体量与性能的关系为改善和提高高速钢刃具的切削效率和耐用度，广泛采用表面强化方法，通过表面化学热处理或在刃具表面覆层。
高速钢工件表面化学热处理有表面氮化（如辉光离子氮化、气体软N化）、表面硫氮共渗或硫氮硼等多元共渗、蒸气处理等。
这些处理温度均不超过560℃，工件的显微组织和性能均未改变。
工件表面覆层是物理气相沉积(PVD法)在工件表面沉积TiC或TiN覆层，具有高硬度、优异的耐磨性、抗粘着性扣抗咬合性，显著提高工件使用寿命。
三、合金元素的作用碳化物的变化是高速钢性能的晴雨表。
它决定高速钢热硬性的好坏。
1．W或Mo 主要是提高热硬性。
可阻止奥氏体晶粒粒长大；提高马氏体的回火稳定性。
Mo高速钢的含Mo共晶碳化物为细鸟巢状，减少了K的不均匀性；抗弯强度和冲击韧性较高。
Mo2C比W2C析出温度低，易长大；易脱C。
现常选用W-Mo系。
2．V 主要作用是提高钢的耐磨性和钢的热硬性。
3．Cr 主要起提高钢的淬透性作用。
可提高钢的耐蚀性和抗氧化能力，改善切削能力。
4．C 形成K，固溶强化。
C%提高，HRC和热硬性提高。
5．Co 提高钢的热硬性，降低韧性，增加脱C倾向。
有5%、8%、12%三个级别主要通过固溶在马氏体中，提高马氏体的抗回火稳定性，减慢合金K的析出与聚集长大，加强二次硬化效果（提高晶界开始熔化温度）。
6．微合金化元素：N—0.05-0.10%于高C高硬高速钢中，可提高热硬性；RE：可明显改善其在900-1150℃之间的热塑性。
§4．3 冷作模具钢一、概述冷作摸具钢是用来制作使金属冷变形的模具，如冷冲、冷镦、冷挤压、冲裁、拉丝等模具。
其工作温度不高，主要要求具有高硬度和耐磨性，也要有一定韧性。
在热处理时要求淬透性高，淬火变形小。
一般中小型模具常用碳素及低合金工具钢制作，如T12、9Mn2V、Cr2、CrWMn等。
另一类是高淬透性、高耐磨的高碳高铬钢、高碳中铬钢或高速钢基体钢。
常用的冷作模具钢化学成分见表4-2。
表4-2 常用的冷作模具钢的的成分（%）二、高铬和中铬模具钢1．Cr12及Cr12MoV高C亚共晶莱氏体钢，Cr7C3型（HV2100），具有高淬透性。
可用两种热处理工艺：1) 低温淬火和低温回火，组织M+Ar (少)，HRC61-632)高温淬火与高温回火，组织M+Ar（多），多次回火，提高硬度。
2．Cr6WV, Cr4W2MoV, Cr5Mo1V高碳中铬模具钢。
由于碳量相对低，铬量低，属于过共析钢。