词条 | 工具钢 |
释义 | gongjugang 工具钢(卷名:机械工程) tool steel 用以制造切削刀具、 量具、 模具和耐磨工具的钢。工具钢应具有高的硬度和在高温下能保持高硬度的红硬性,以及高的耐磨性和适当的韧性,以承受冲击、振动、弯曲和扭转等应力。工具钢可分为碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢(见高速钢)3类。 碳素工具钢 含碳量在0.65~1.35%之间。它的冷、热加工性能好,价格便宜。缺点是淬透性低和耐热性差。一般只用于制造尺寸小、形状简单和切削速度低的刀具。含碳在1%以上的碳素工具钢,淬火后硬度可达HRC65~66,坚硬耐磨,主要用于制造受冲击载荷和切削速度低的工具,如削刀、 锉刀。含碳在1%左右的钢可用于制造锋利耐磨并有适当韧性的木工刀具如钻头、斧、凿等,含碳0.7%左右的钢用于要求韧性较高的场合,如制作凿子、钢印、带锯等。一般碳素工具钢还用来制作日用刀、剪,农用镰、锄等。 合金工具钢 在碳素工具钢的基础上加入铬、钨、锰、硅、钒等合金元素,以提高淬透性、耐磨性、硬度和强度等。按用途的不同,合金工具钢可分为量具刃具钢、耐冲击工具钢、冷作模具钢、热作模具钢和塑料模具钢等几种。 量具刃具钢 这类钢含碳量高达0.95~1.50%,要求有高的硬度、耐磨性和尺寸稳定性。为了易于淬硬和减少淬火变形,还常加入钨、铬、锰、硅等合金元素,合金元素总含量一般不超过 5%。主要用于制造量规和切削速度较低、刃口温度不超过200℃的刀具,如块规、卡规、塞规、丝锥、铰刀等。较常用的钢号有9CrSi、9Cr2、CrWMn等。 耐冲击工具钢 这类钢要求有高的韧性,并有足够的硬度和耐磨性。一般含碳量在0.40~0.60%之间,并含有铬、钨、硅等元素。主要用于制造在严重冲击状态下工作的工具,如凿子、冲头、铆头模、剪刀板等。较常用的钢号有4CrW2Si、5CrW2Si等。 冷作模具钢 用以制造在室温时以冲、挤、镦锻等方法使材料加工成型的模具。这类钢须有高的硬度、耐磨性和一定的韧性。冷作模具钢又分为低合金冷作模具钢和高铬工具钢。低合金冷作模具钢的性能与量具刃具钢类似,含碳量在1%左右,主要用于制造形状较复杂、加工批量中等的模具。高铬工具钢的含碳量为1.6~2.2%,含铬量在12%左右。它的耐磨性高,耐热性也较高,但韧性较差,主要用于制造受冲击较小但加工批量大的模具,如硅钢片冲模、拉丝模等。 热作模具钢 用以制造使材料在热态下加工成型的模具,包括锤锻模、 压力机模、 热挤压模和压铸模等。这种钢在高温下有较高的强度和硬度,并有良好的冲击韧性和抗冷热疲劳性能。热作模具钢含碳量都较低,一般在0.30~0.60%之间,以保证有高的韧性,并含有较多的铬、钼、钨、钒等合金元素以保证高温强度和硬度。制成的模具硬度较低,一般为HRC40~50。制造锤锻模常用的钢号有5CrMnMo,5CrNiMo;制造压力机模具的钢号有 4Cr5MoVSi;制造热挤压模和压铸模具常用的钢号有3Cr3Mo3V、3Cr2W8V等。 塑料模具钢 为适应有机高分子材料成型而发展起来的钢种。这种钢的工作温度不超过400℃,耐磨性和硬度较冷作模具钢低。塑料产品的光洁度要求很高,因此要求这种钢有良好的切削加工性和热处理后的尺寸稳定性。对加工中能产生强烈腐蚀性的塑料(如聚氯乙烯),模具钢还要求有良好的耐腐蚀性。常用的钢为含碳较低的低合金钢;对耐腐蚀性模具则用Cr13或17-4PH型不锈钢;对产生强烈磨损的模具,如加工玻璃纤维增强塑料的模具则常用低合金冷作模具钢。 参考书目 Ю . Α . Γеллер,Инсmруменmальныесmали,Μеталлургиздат,Μосκва,1975. G.A.Roberts,Tool Steels,ASM,Matals Park,Ohio,1980. |
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