理论教育 合金工具钢——提高加工效率必不可少的材料

合金工具钢——提高加工效率必不可少的材料

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:表4-3、表4-4、表4-5分别为JISG4404规定的合金工具钢中用于冷作用途的切削工具钢、耐冲击工具钢、冷作模具钢的化学成分及用途。这表明部件的变形不完全是弹性变形。SKS钢也被称为低合金工具钢或特殊工具钢。5%Cr-1%Mo系的SKD6、SKD61、SKD62等是较为常用的钢种。与碳素工具钢相比,低合金的切削工具钢和耐冲击钢的淬火温度几乎相同,而高合金的冷作模具钢及热作模具钢的淬火温度则较高。

合金工具钢——提高加工效率必不可少的材料

表4-3、表4-4、表4-5分别为JISG4404规定的合金工具钢中用于冷作用途的切削工具钢、耐冲击工具钢、冷作模具钢的化学成分及用途。与碳素工具钢相比,切削工具钢中添加了Ni、Cr、W、V等元素。这是因为Cr、W、V可形成硬质碳化物,有助于提高耐磨性

4-3 切削工具钢的化学成分及用途

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(续)

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注:∗表示SKS2和SKS7,可添加质量分数在0.2%以下的V。

4-4 耐冲击工具钢的化学成分及用途

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注:∗表示可添加质量分数在0.2%以下的V。

在耐冲击工具钢当中,特别是用于韧性要求高的錾子和冲剪刀片等的SKS4钢和SKS41钢等,其碳的质量分数较低,在0.35%~0.55%范围内。SKS43钢及SKS44钢的含碳量虽然较高,但通过添加V元素细化晶粒后提高了耐冲击性,较接近于美国标准的耐冲击钢当中的AISIS1(0.48%C-0.65%Si-0.25%Mn-0.50%Cr-0.50%W-V)钢种。(www.daowen.com)

4-5 冷作模具钢的化学成分及用途

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注:∗表示可添加质量分数在0.3%以下的V。

在冷作模具钢当中,SKS93钢、SKS94钢、SKS95钢是通过增加Mn、Cr来强化淬透性的,SKS3钢、SKS31钢则是通过增加W来形成硬质碳化物从而提高耐磨性的。SKS钢也被称为低合金工具钢或特殊工具钢。

称为SKD的模具钢是w(C)=1%~2%、w(Cr)=5%或w(Cr)=12%、w(Mo)≈1%,并添加少量V的钢种。其目的在于提高淬透性及靠碳化物弥散分布来增强耐磨性。

热作模具钢的化学成分及用途见表4-6。因为需要耐冲击性及提高反复加热冷却引起的热疲劳性能,所以采用中碳钢。为提高淬透性及增强耐氧化性而添加Cr,为提升高温强度和抗软化能力而添加Mo和W。5%Cr-1%Mo系的SKD6、SKD61、SKD62等是较为常用的钢种。另外,3%Cr-3%Mo系的SKD7,含W的SKD4和SKD5,以及含V和Co的SKD8则主要是改善高温强度的钢种。

以SKT4为主的中C-Ni-Cr-Mo钢,原本就是高韧性材料,用于制作锤锻模。

与碳素工具钢相比,低合金的切削工具钢和耐冲击钢的淬火温度几乎相同,而高合金的冷作模具钢及热作模具钢的淬火温度则较高。其原因是后者需要通过高温使退火状态存在的碳化物固溶。

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