低合金鋼與PAG水溶性淬火劑
發(fā)布時間:2012-10-17 15:48:04
工具鋼是用來制造工具、模具和量具的鋼。工具鋼按成分可分為碳素工具鋼和合金工具鋼兩種，碳素工具鋼經(jīng)水溶性PAG淬火劑淬火硬度可達(dá)60-65HRC，耐磨性和加工性都較好，價格便宜，但缺點是紅硬性差，當(dāng)刃部溫度大于200℃時，硬度、耐磨性會顯著降低。另外，由于淬透性差（直徑厚度在15-20mm以下的試樣在水中才能淬透），尺寸大的就淬不透。形狀復(fù)雜的零件，水淬容易變形和開裂，所以碳素工具鋼大多用于鉗工、木工和形狀簡單受力不大的手工工具及低速、小走刀量的機(jī)用工具，也可做尺寸較小的模具和量具。
合金工具鋼按用途分為工具鋼、模具鋼和量具鋼，但實際應(yīng)用界限并非絕對。一般來說，工具鋼PAG水溶性淬火劑的加工工藝過程為：坯料一鍛造一預(yù)備熱處理一機(jī)械加工一最終熱處理一精加工及表面處理一裝配。
由于工具鋼一般含有較高的碳含量，其鑄態(tài)組織常含有網(wǎng)狀碳化物等缺陷；而當(dāng)合金元素含量高時甚至出現(xiàn)共晶組織，因此工具鋼必須進(jìn)行嚴(yán)格而充分的鍛造熱加工，以完全消除其鑄造缺陷。預(yù)備水溶性PAG淬火劑熱處理一般為球化退火，當(dāng)鍛后組織不均勻或有網(wǎng)狀碳化物時，預(yù)備熱處理應(yīng)為正火十球化遲火，這主要是為獲得球狀珠光體，降低材料硬度，以利于切削加工。工具鋼的最終熱處理工藝則主要由工具使用時的性能需求而定。
用途：合金鋼主要應(yīng)用于制造各種金屬切削工具。
工作條件及性能要求：工具在切削材料時，受工件的壓力，刃部與切削之間產(chǎn)生強(qiáng)烈的摩擦而發(fā)熱，溫度甚至高于500℃；此外，還承受一定的沖擊和震動。因而要求工具材料：
①高硬度、高耐磨性：金屬切削工具的硬度應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于T件硬度，一般都在60HRC以上，而高耐磨性不僅取決于鋼的硬度，而且與鋼中硬化物的性質(zhì)、數(shù)量、大小和分布有關(guān)，故應(yīng)保證硬化相數(shù)域多，分布均勻且穩(wěn)定。
?、诟叩募t硬性：紅硬性是指鋼在受熱條件下仍能保持足夠高的硬度和切削能力的特性。紅硬性與鋼的剛火穩(wěn)定性和特殊碳化物的彌散析出有關(guān)，即高的紅硬性要求鋼有高的回火抗力。
?、圩銐虻乃苄院晚g性：以防工具受到拉壓彎扭和沖擊等作用時折斷和崩刃。
鋼種及其加工工藝
①成分特點：高碳：碳質(zhì)齡分?jǐn)?shù)為0.9%-1.1%，以保證高硬度和高耐磨性。合金元素：Cr、Mn、Si主要是提高鋼的淬透性．Si還能提高鋼的回火穩(wěn)定性。W、V能提高硬度和耐磨性，并防l上加熱時過熱，保持細(xì)小的晶粒。
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球化退火、機(jī)加工，然后淬火和低溫叫火。PAG水溶性淬火劑熱處理后組織為回火馬氐體、碳化物和少量殘余奧氏體。
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9SiCr具有較高的淬透性、耐磨性和回火穩(wěn)定性，在250-300℃仍能保持60HRC以上，可用于制作形狀復(fù)雜的、要求變形小的工具。
CrWMn鋼的含碳量為0.90%-1.05%，鉻、鎢、猛同時加入，使鋼經(jīng)水溶性淬火劑PAG淬火后具有更高的硬度（64-66HRC)和耐磨性，但紅硬性不如9CrSi。 CrWMn鋼熱處理后變形小，故稱微變形，主要用來制造較精密的低速工具。
本文參考《金屬工藝基礎(chǔ)與實踐》一書。
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