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关于低合金刃具钢化学成分特点的分析

刃具钢出厂状态、相关参数和注意事项
        苏州超博模具钢材有限公司为克服碳素刃具钢的缺点,在此基础上加入适量的合金元素(w(Me)<5%)Cr、Mn、Si、W、V等,形成的合金工具钢即称为低合金刃具钢。该钢种具有以下特点:
  :化学成分特点
  1.高碳量(w(C)=0.75%~1.5%)。形成适量碳化物,同时保证钢淬火回火后获得高硬度和高耐磨性。
  2.合金化原则。Cr、W、Mo、V等较强碳化物形成元素在钢中形成合金渗碳体和特殊碳化物,用以提高钢的硬度和耐磨性,并可细化晶粒,提高强度;合金元素Cr、Mn、Si等则主要是提高钢的淬透性,强化铁素体。
  第二:热变形加工及热处理特点
  1.锻造或轧制。应反复进行锻造或轧制,以破碎碳化物网,并使碳化物细小、均匀分布于基体之中。
  2.预先热处理。球化退火,所得组织为粒状珠光体。其典型的工艺曲线如图6-1所示。
  3.终热处理。淬火加低温回火,典型的工艺曲线如图6-2所示。其热处理后显微组织为粒状(碳化物+回火马氏体+残余奥氏体)。低合金刃具钢的热处理过程基本与碳素刃具钢相同,所不同的是低合金刃具钢大部分采用油淬,工件淬火变形小,淬裂倾向低。
  常用的低合金刃具钢为9SiCr,该钢淬透性很高,Φ40~50mm的工具可在油中淬透,淬、回火后的硬度在60HRC以上。和碳素刃具钢相比,在相同的回火硬度下,9SiCr的回火温度可提高100℃以上,故切削寿命提高10%-30%。此外,9SiCr钢的渗碳体分布较均匀,可用于制造板牙、丝锥、搓丝板等精度及耐磨性要求较高的薄刃刀具。但该钢脱碳倾向较大,退火硬度较高,切削加工性差。
  9SiCr钢圆板牙淬火回火工艺
  CrWMn钢是一种微变形钢,具有高淬透性、高硬度和高耐磨性。由于该钢残余奥氏体较多,可抵消马氏体相变所引起的体积膨胀,故淬火变形小,因此该钢适于制造截面较大、要求耐磨和淬火变形小的刃具,如板牙、拉刀、长丝锥、长铰刀等。一些精密量具(如游标卡尺、块规等)和形状复杂的冷作模具也常使用该钢种。低合金刃具钢红硬性虽比碳素刃具钢有所提高,但其工作温度不能超过250~300℃,否则硬度下降,使刃具丧失切削能力,它只能用于制造低速切削且耐磨性要求较高的刨刀、铣刀、板牙、丝锥、钻头等刃具。
 
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