第4章_工模具钢
中职机械基础工程材料章节重点内容
第四章工程材料第一节金属材料的性能1.金属材料包括黑色金属和有色金属两大类，2.材料有金属材料与非金属材料两大类，金属材料的性能包括使用性能和工艺性能。
3.使用性能指的是材料在使用过程中所表现出来的性能，包括物理性能、化学性能和力学性能。
4.工艺性能指金属材料从冶炼到成品的生产过程中，在各种加工条件下所表现出来的性能。
5.力学性能指金属材料在外力作用下所表现出来的性能，包括强度、塑性、硬度、冲击韧性和疲劳强度。
6.在外力作用下，金属材料抵抗塑性变形和断裂的能力称为强度。
7.材料不能恢复的变形称为塑性变形，产生永久变形而不断裂的能力称为塑性。
8.硬度是固体材料对外界物体机械作用的局部抵抗能力，硬度是反应材料弹性、强度与塑性等的综合性能指标。
9.金属材料抵抗冲击载荷的能力称为冲击韧性，用A k表示，单位是J，A k低的叫做脆性材料，A k高的叫做韧性材料。
10.疲劳强度指金属材料在无限多次交变载荷作用下而不破坏的最大应力，实验时规定，钢经受107次，有色金属材料经受108次交变载荷作用时不产生断裂的最大应力。
11.常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
布氏硬度硬度（以球形压头压入，测量压痕直径，计算得到硬度值）、洛氏硬度（测量压痕深度，得到硬度值）和维氏硬度（测量对角线的长度，得到硬度值）。
12.硬度高的材料强度高，耐磨性好，切削性能较差。
13.材料的硬度过高或者过低，韧性过大其切削加工性较差，硬度在150~250HBS时有较好切削加工性。
第二节黑色金属材料1.常用的黑色金属材料有钢和铸铁两种，我们把碳的质量分数在0.02-2.11%的铁碳合金叫做钢，铸铁是碳质量分数在2.11-6.69%的铁碳合金。
2.中碳钢碳的质量分数在0.25-0.60%，中合金钢合金元素质量分数在5~10%。
3.普通钢中，硫质量分数ωs≤0.05%，磷质量分数ωP≤0.045%；优质钢中，硫磷质量分数ωP、ωs一般均小于≤0.04%；高级优质钢中，硫质量分数ωs≤0.03%，磷质量分数ωP≤0.035%，高级优质钢通常在钢号后面加符号“A”或者中文汉字“高”。
教学课件第4章铁碳合金相图及碳素钢汇总
三 铁碳合金的分类
铁碳相图上的合金，按成分可分为三类：
• 工业纯铁(<0.0218% C) 组织为单相铁素体。
• 钢(0.0218～2.11%C)高温组织为单相
• 亚共析钢 (0.0218～0.77%C) 室温组织为F+P
• 共析钢 (0.77%C)
P
• 过共析钢 (0.77～2.11%C) Fe3CⅡ +P
白
晶
白
口
白
口
铁
口
铁
铁
24
四 组织组成物在铁碳合金相图上的标注
组织组成物与
相组成物标注 区别主要在+ Fe3C和+Fe3C 两个相区. + Fe3C相区中有 四个组织组成 物区，+Fe3C 相区中有七个 组织组成物区。
+ Fe3C + Fe3C
25
A
L+
H
B
温N
度
J
A+
L
D
L+A
A
E
C
L+ Fe3C F
白口铸铁 (2.11～6.69%C) 铸造性能好, 硬而脆
亚共晶白口铸铁 (2.11～4.3%C) P+Fe3CII+Ld′ 共晶白口铸铁 (4.3%C) Ld′
过共晶白口铸铁 (4.3～6.69%C) Fe3CI+Ld′
23
亚共 过 共析 共 析钢 析 钢钢 工 业 纯 铁
亚
共
过
共
晶
共
晶
13
二 Fe-Fe3C相图分析
⒈ 特征点 2. 特征线 3.相区
15
1 特征点
附录-1综合练习答案-河北轨道运输职业技术学院函授教育
河北轨道运输职业技术学院函授教育课程作业年级：层次：专业名称：课程名称：作业序号：学号：姓名：第四章钢的热处理一、填空题1．热处理工艺过程由、和三个阶段组成。
2．整体热处理分为、、和等。
3．共析钢在等温转变过程中，其高温转变产物有：、以及。
4．贝氏体分为和两种。
5．常用的退火方法有：、和等。
6．根据淬火介质不同，淬火方法有：淬火、淬火、淬火和淬火等。
7．常用的淬火冷却介质有、等。
8．按回火温度范围可将回火分为回火、回火和回火三种。
9．化学热处理是由、和三个基本过程组成。
10．化学热处理包括、和等。
11．目前常用的渗氮方法主要有渗氮和渗氮两种。
二、单项选择题1．过冷奥氏体是温度下存在，尚未转变的奥氏体。
A．Ms； B. M f； C. A1。
2．为了改善高碳钢（W C＞0.6%）的切削加工性能，一般选择作为预备热处理。
A．正火； B. 淬火； C.退火；D．回火。
3．过共析钢的淬火加热温度应选择在，亚共析钢的淬火加热温度则应选择在。
A. Ac1+30℃～50℃；B．Ac cm以上；C．Ac3+30℃～50℃。
4．调质处理就是的热处理。
A．淬火+低温回火；B．淬火+中温回火；C．淬火+高温回火。
5．化学热处理与其它热处理方法的基本区别是。
A．加热温度；B．组织变化；C．改变表面化学成分。
6．零件渗碳后，一般需经处理，才能达到表面高硬度和高耐磨性目的。
A．淬火+低温回火；B．正火；C．调质。
三、判断题1．高碳钢可用正火代替退火，以改善其切削加工性。
( )2．淬火后的钢，随回火温度的提高，其强度和硬度也提高。
( )3．钢的最高淬火硬度，主要取决于钢中奥氏体的碳的质量分数。
( ) 4．钢的晶粒因过热而粗化时，就有变脆的倾向。
( )四、简答题1．指出Ac1、Ac3、Ac cm；Ar1、Ar3、Ar cm及A1、A3、A cm之间的关系。
2．控制奥氏体晶粒长大的措施有哪些？3．简述共析钢过冷奥氏体在A1～M f温度之间，不同温度等温时的转变产物及基本性能。
机械工程材料-4章 钢铁材料
③对回火转变的影响
合金元素提高淬火钢的回火稳 定性。合金元素能使铁原子和碳原 子扩散速度减慢，淬火钢回火时马 氏体分解减慢，析出的碳化物难于 聚集长大，保持一种较细小、分散 的状态。 因此淬火回火后合金钢的硬度 和强度高，这有利于提高结构钢的 强度、韧性和工具钢的红硬性。 合金元素使钢产生二次硬化现 象。高合金钢在500～600℃度范围 回火时，其硬度并不降低，反而升 高，这种现象称为二次硬化。
2.工业用钢的编号方法
①普通碳素结构钢
1）碳素钢
质量等级符号含义 A：只保证力学性能 ，要求最低 B：只保证化学成分； C：保证力学性能、化学成分； D：保证力学性能、化学成分、金相组织。
Q 235–A F Q XXX–X X
脱氧方法符号：F、B、Z、TZ 质量等级符号：A、B、C、D 钢的屈服强度数值（MPa）
②合金工具钢
一位数字 + 元素符号 + 数字
合金元素含量，单位1% 合金元素符号 平均含碳量，单位：0.1%；Wc＞1% 时不标出
注： 当合金元素含量小于1.5％时，只标明元素符号，不标含 量；当含量在1.5%～2.5% 时标2，在2.5%～3.5% 时标3…… 当Wc≥1%时，不标出含碳量，避免与合金结构钢混淆。 高速钢（W18Cr4V，Wc=0.7%-0.8% ）例外。 例：9SiCr表示Wc=0.9％，Si、Cr的含量都小于1.5％。
合金元素溶入铁素体对合金性能的影响
2 与铁的相互作用
铁素体形成元素：即缩小奥 氏体相区的元素，包括Cr、Mo、 W、Ti、Si、Al、B等。如欲得到 室温铁素体钢，需向钢中加入铁素 体形成元素。
奥氏体形成元素：即扩大奥 氏体相区的元素，包括Ni、Mn、 Co、Cu、Zn、N等。如欲得到室 温奥氏体钢时，需向钢中加入奥 氏体形成元素。
4-合金钢ppt课件
2020/5/30
4
电厂金属材料
（二）合金工具钢
编号：一位数字（或无数字）+元素符号+数字。 一位数字表示含碳量的千分数，合金元素及其含量的表示方法与合金结构相同。如果合 金工具中的含碳等于或大于1.0%，用来表示含碳量的数字就省略。否则易与合金结构 的钢号混淆。
例如9Mn2V，表示钢中平均含碳量为0.90%，平均含锰量为2%，含铬量小于1%。又如CrW5，表示 钢中含铬量小于1.5%，平均含钨量为5%，含碳量则≥1%（经查表可知为1.25%~1.50%）。
（二）按用途分类
1．合金结构钢
合金结构钢又分为两类：一类为建筑及工程结构用钢，即普通低合金钢；另一类为机器 制造用钢，分为渗透钢、调质钢、弹簧钢和滚动轴承钢等。
2．合金工具钢
合金工具钢又分为三类：刃具钢（包括低合金刃具钢及高速钢）、模具钢（包括热模具 钢和冷模具钢）、量具钢。
3．特殊性能钢
特殊性能钢又按所具有的特殊物理、化学和机械能分为磁钢、不锈钢、耐热钢、耐磨钢 等。
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电厂金属材料
五、滚动轴承钢
• 滚动轴承钢含碳量较高以保证高硬度、高耐磨性，一般为 0.95%～1.10%。 主要加入的合金元素为Cr，最具代表性的是GCr15钢。
• 失效方式为接触疲劳破坏产生的麻点或剥落；长期摩擦造成磨损而丧失精 度；处于润滑环境下而带来的锈蚀。
• 滚动轴承钢的热处理一般为淬火+低温回火，处理后组织为回火马氏体+碳 化物，具有较高的硬度和耐磨性。
0.70 3.80 17.50 1.00
~
~
~
~
0.80 4.40 19.00 1.40
1260~
材料合成与制备 第4章 CVD合成
沉积温度对氧化锌纳米材料形貌的影响
纳米氧化锌是重要的紫外发光材料，其在紫、蓝、绿光发光二极管 和激光器以及紫外探测器等方面显示了巨大的应用潜力，对于提高 光记录密度和光信息的存取速度将起到非常重要的作用。以氧化锌 粉为原料，采用化学气相沉积方法，在无需使用催化剂的情况下， 通过调控沉积温度分别得到了棒状、线状和螺旋状等形状各异的氧 化锌纳米材料。
化学气相沉积法制备GaN薄膜
GaN微纳米材料，由于其具有热产生率低、抗辐射、击穿电压高、电 子饱和漂移速度大和介电常数小的优点，已被广泛应用在高频、高温、高压 电子器件领域、发光二级管(LED) 、半导体激光器(LD)和太阳能电池等方面。
硅基底的CVD扩磷工艺
单晶硅的主要用途是用作半导体材料、利用太阳能光伏发电和供热等。 掺杂后的单晶硅可用于薄膜衬底材料、超大规模集成电路及太阳能电池。
Si基底CVD扩磷工艺如下： (1)向高温炉中通入氩气，当高温炉中的气压与外界气压相同时，气 体将高温炉门顶开，关闭气体。 (2)将清洗好的硅基底放在瓷舟上，该位置为高温炉第1温区。将红 磷装满2个瓷舟，关闭炉门。 (3)用氩气清洗气路和高温炉腔体3遍，关闭氩气，打开机器泵开始 抽真空。 (4)抽真空30 min后，打开升温系统开始升温，升温时间为2 h。 (5)当温度升到扩磷温度(1050／1150℃)时，通过高温热扩散运动向 硅基底扩磷。 (6)当达到实验时间后，通入氩气，当高温炉内温度降到室温后将样 品取出待检测。
第四章 化学气相沉积
一、化学气相沉积法的概念
第4章 合金钢tqh
3. 合金元素对回火转变的影响
• 提高钢的回火稳定性：Cr Mo W V Nb Si • 产生二次硬化：Mo W V Ti等合金元素使钢在 500~600℃回火时硬度升高 • 回火脆性: 第一类： 250~400℃ 不可逆 防止方法：就是避开这一温度范围回火。 第二类： 500~600℃可逆 防止方法：在500～600 ℃快速冷却。 加入合金元素W、Mo。
一． 合金元素对钢中基本相的影响
1. 溶于基体中形成合金 F 或合金 A
合金元素溶入铁素体后，产生固溶强化，使铁素体的 强度、硬度提高，但塑性、韧性都有下降趋势。
2. 与碳作用形成合金碳化物如 (Fe, Mn)3C
弱碳化物元素: Fe、Mn。 中强碳化物元素: Cr、Mo、W。 强碳化物元素: V、Ti、Nb、Zr。 3.单独形成特殊碳化物，如TiC、NbC、VC， 具有高熔点、高硬度、高耐磨的性能，且稳 定性极高。
编号原则 Q表示屈服点的字母，用最低屈服 强度数值表示
钢种举例 Q345C 20CrMnTi
数字表示含碳量的万分数，化学元 素符号表示主加元素，后面的数字 表示所加元素的百分数
40Cr 60Si2Mn
G表示滚动轴承钢，数字表示含铬量 的千分数
GCr15 W18Cr4V
数字表示含碳量的千分数，化学元素 符号表示主加元素，后面的数字表示 所加元素的百分数
二．合金元素对Fe-Fe3C相图的影响
影响A和F存在的范围 Mn、Ni、Co等扩大γ相区，扩大A存在的区域， 如1Cr18Ni9和ZGMn13，室温下单相A Cr、Mo、W、V、Ti、Si缩小γ相区均缩小A 存在区域，如1Cr17Ti高铬铁素体不锈钢
Mn对奥氏体区的影响
Cr对奥氏体区的影响
模具材料与热处理考点及题库
第一章模具材料与热处理概述1 ．马氏体的硬度主要决定于其：碳含量。
2 ．钢的淬透性主要决定于其：合金元素含量。
3 ．表征材料变形抗力和断裂抗力的性能指标是：强度。
4 ．钢的硬度主要决定于其化学成分和组织。
在奥氏体、渗碳体、铁素体、珠光体等组织中硬度最大的是：渗碳体。
随着含碳量的增加，钢的硬度、强度和耐磨性提高，塑性、韧性变差。
5 ．疲劳抗力：是反映材料在交变载荷作用下抵抗疲劳破坏的性能指标。
6 ．可提高冷作模具钢的抗疲劳性能的因素是: 晶粒细小。
7 ．反映冷作模具材料的断裂抗力常用指标是：抗拉强度。
(P8)8 ．反映模具的脆断抗力常用的指标是：韧性。
(P8)9．【模具失效】是指模具模具丧失正常的使用功能，其生产出的产品已成为废品，模具不能通过一般修复方法（如刃磨、抛磨等）使其重新服役的现象。
10 ．在模具中常遇到的磨损形式有：磨料磨损、粘着磨损、疲劳磨损和氧化磨损。
1 1 ．钢的硬度和红硬性取决于钢的化学成分和热处理工艺。
【红硬性】1 2. 模具的主要失效形式有：断裂失效、过量变形失效、表面损伤失效和冷热疲劳失效。
冷热疲劳主要出现于热作模具，在冷作模具上不出现。
其它三种形式在冷、热作模具上均可能出现。
1 3 ．模具材料热处理工艺性主要包括：淬透性；回火稳定性；脱碳倾向；过热敏感性；淬火变形与开裂倾向等。
14 ．模具材料的淬火和回火是保证模具工作零件性能的中心环节。
1 5 ．高碳高合金钢锻造时，锤击操作应掌握“二轻一重”和两均匀的操作要领，以减少内应力。
1 6 ．钢的基体组织中，铁素体耐磨性最差，马氏体耐磨性较好，下贝氏体耐磨性最好。
对于淬火回火钢，一般认为，在含有少量残余奥氏体的回火钢马氏体的基体上均匀分布细小碳化物的组织，其耐磨性为最好。
1 7 ．对于锻后出现明显沿晶链状碳化物的模坯，须正火予以消除后然后再进行球化退火。
18 ．热疲劳开裂、热磨损和热熔蚀是压铸模常见的失效形式。
19 ．在磨料磨损的条件下，影响耐磨性的主要因素有硬度和组织。
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确定淬火温度时，还需要考虑下列因素：
（1）不同工作条件，淬火温度应有所区别 如车刀→高硬度和红硬性→采用较高T淬 ； 中心钻→ 强韧度好→采用较低的T淬 .
（2）形状、尺寸不同，T淬有不同 形状复杂（如锯片、细长拉刀等）和厚薄 悬殊刀具（如三面刃铣刀等）→ 较低T淬。 形状简单的工具可采用较高T淬。 尺寸较小和尺寸很大的刀具→较低T淬；
Dai QX
W Mo
钨是钢获得红硬性的主要元素。M6C型K， 回火时析出W2C；W↓↓热导率→钢导热性差 钼和钨相似， 1％Mo可取代1.5~2.0％W
V
V 显著↑红硬性、↑硬度和耐磨性，细化晶 粒，↓过热敏感性。以VC存在.
Dai QX
Cr
Cr 加热时全溶，保证钢淬透性 ，4％Cr 。 改善抗氧化能力、切削能力
4.5 热作模具钢
热锤锻模具钢,热挤压模具钢,压铸模具钢
4.6 其它类型工具用钢
Dai QX
4.1
主要 矛盾
概述
韧度和耐磨性间的合理平衡→基体成 分和K的性质、数量、形态和分布。
一般含 0.6~1.3%C→ M+足够数量K 。M硬 度高、切断抗力较高、耐磨性好。 什么 M ? Cr、W、Mo、V等:↑淬透性、耐磨性和 热稳定性； Mn、Si辅助加入:↑淬透性，回稳性 第二相K → 球状、细小、均匀分布。
Dai QX
二、高速钢中的碳化物
铸态 组织
鱼骨状莱氏体（Ld）、黑色组织 （δ共析体等）和白亮组织（M+AR）
淬火 态
加热时，K溶解顺序为： M7C3\M23C6型在1000℃左右溶解完 → M6C型在1200℃时部分溶解 → MC型比 较稳定，在1200℃时开始少量溶解。
主要为M6C(淬火残留)、MC(回火时析 出和淬火残留)、M2C (回火析出)等K.
强度 塑性
静弯或扭转试验→弯曲强度、 挠度和扭转强度、扭转角 ?
静弯: 弯曲强度σbb , 扰度 f 扭转: 扭转强度τb、扭转角υ
韧度
一般采用无缺口冲击试样
?
Dai QX
硬度
一般硬度60HRC以上，K可适 当↑硬度2~3HRC
古代测试 方法
断截悬芒法 → 吹毛透风 斩钉截铁法 → 削铁如泥
热稳 定性
Dai QX
分级 淬火
等温 淬火
思考题: 高速钢在分级淬火时，为什 么不宜在950~675℃温度范围停 留过长的时间?
Dai QX
W18Cr4V钢在1300℃奥氏体化后过冷奥氏体等温转变曲线
Dai QX
回火：高速钢一般需要在560℃左右三次回火
淬火态 M + 大约30%AR + K
回火Ⅰ
M回 + M + >10%AR
Dai QX
三、高速钢的热处理
1260~1300℃
T
800~850℃
500~600℃ 油冷
580~620 ℃ 一次 分级 二次 分级 350~400 ℃
550~570 ℃×1h
三次回火
时间t
W18Cr4V高速钢常用热处理工艺方法
Dai QX
预热: 高速钢工具一般在高温盐浴炉中加热，速
度较快，常采用一次或多次预热 为什么？ 预热有什么作用 ？ 高速钢导热性差,加热温度又高,预热 —
第4章 工模具钢
按其用途可分为刃具钢、模具钢和量具钢。 刃具钢可分为碳素钢、低合金工具钢和高速工 具钢。 模具钢根据工作状态可分为热作模具钢、冷作 模具钢和塑料模具钢等。 量具钢用来制作量规、卡尺、样板等．用来测
量工件尺寸和形状.
Dai QX
什么叫完全淬火和不完全淬火? 一般情况下，结构钢（亚共析钢）采用
Dai QX
4.3 高速钢
1898年就有含W钢，1910年生产了W18Cr4V。近几十年 来，高速钢的产量、品种和质量都有了很大的发展。 按照其成分和性能特点可分为以下几类： ⑴ 钨系高速钢：典型牌号18-4-1，美M1 ，俄P18。
⑵ 钨钼系高速钢：如6-5-4-2，美M2 ，目前应பைடு நூலகம்普遍。
⑶ 含钴高速钢：如W18Cr4VCo5, 红硬性高。 ⑷ 超硬高速钢：典型牌号为W6Mo5Cr4V2Al。具有
含碳量0.5％~0.6％的M+未溶粒状K
Dai QX
一般 组织
合金元素具体作用
Cr: 1%左右，细化K，均匀分布；
Mn: 主要↑淬透性; Si: ↑低温回稳性，Si强化F,↓切削加工性,
↑脱碳敏感性，不单独加入；
?
W: 0.5~1.5%，W含量太多→K类型转变，
且使K分布不均匀，恶化性能。
V: ↓过热敏感性,细化晶粒, ↑回稳性
Dai QX
一、 高速钢中合金元素的作用
C 作用 规律
一般高速钢含C量0.7~1.3%(质量分数)
C↑: ↑硬度,但↓熔点,易过热; ↑K量, ↑不均匀 性; ↑AR→ ↑回火次数; ↓σ和AK
定比碳经验规律设计→ 最大二次硬化效应 C%＝0.033%W + 0.063%Mo + 0.20%V + 0.060%Cr →合金元素之间的相对控制法.必须解决成分-性能间 数学模型,控制参数的数值范围.
完全淬火工艺，而工具钢（过共析钢）采用
不完全淬火工艺?
亚共析钢：Ac3+30~50℃ ? 过共析钢：Ac1+30~50℃ ?
Dai QX
主要内容
4.1 概述
工具钢成分与性能特点,基本性能及检测方法
4.2 碳素工具钢及低合金刃具钢 4.3 高速钢
合金元素作用,碳化物,高速钢热处理
4.4 冷作模具钢
低合金模具钢,高铬和中铬模具钢,新型模具钢
Dai QX
（3）原材料级别也有影响 K不均匀性大的原材料 →低的T淬。 一般情况，过热和过烧的危害比欠热要大
确定保温时间基本原则：
一定量K溶入奥氏体，而晶粒不长大。对
于一定的T淬，有一个合适的保温时间。
Dai QX
淬火冷却：冷却很重要，方式也很多，可根 据工具不同情况进行选择。
常用一次分级或多次分级方法。? 80%高速钢工具是采用一次分级淬火，分 级温度常在600℃左右，停留时间严格控制， 一般＜15min。多次分级适用于形状特殊、 极易变形的工具。 采用贝氏体等温淬火可↑工具的强度、韧 度和切削性能。 →↓中心钻及仪表刀具等在 使用中发生断头、崩刃等现象.
① ↓淬火加热过程中的变形开裂倾向； ② 缩短高温保温时间，减少氧化脱碳； ③ 准确地控制炉温稳定性。 可采用一次预热和二次预热。
Dai QX
思考题: 高速钢Ac1 在820~840℃范围， 但其淬火加热温度必须在Ac1 + 400℃以上, 为什么？
Dai QX
淬火温度和保温时间：精确控制
T 淬过高，晶粒长大，K溶解过多，K发 生角状化；奥氏体中合金度过高，冷却时易 在晶界上析出网状K。 温度再高 → 晶界熔化 → 铸态组织特 征，主要为鱼骨状共晶莱氏体及黑色组织。 淬火温度较低，大量K未溶, 且晶粒特别 细小。
淬火冷却方式常用水-油双液淬火、分级淬火. 成本低、工艺性能好、用量大。
Dai QX
2、低合金工具钢
合金 化
Cr、Si、W、Mo、Mn 、V等元素， ↑耐磨性和回稳性，↑淬透性→采用 缓冷方式，↓变形开裂
淬火 工艺
T淬为Ac1 +30~50℃ 油冷， 熔盐分级淬火， 等温淬火(B等温淬火和M等温淬火)
Dai QX
4.4 冷作模具钢
金属在冷 态下变形 拉延、冲压、冷鐓或 冷挤成形等
工作T不高，模具主要承受高压 力或冲击力，有强烈的摩擦
共同 特点
技术 要求
主要技术要求为具有高硬度 和耐磨性，有一定韧性
Dai QX
部 分 冲 裁 模
Dai QX
典型冲压模及产品
Dai QX
一、低合金模具钢
常用低合金工具钢有9Mn2V 、CrWMn 、 GCr15、9SiCr等。 和碳素工具钢相比，这类钢的淬透性比较高， 热处理变形较小，耐磨性也较好，所以可制造 工具尺寸较大、形状比较复杂、精度要求相对 较高的模具。
Dai QX
1、工具钢成分与性能特点
成分 组织
工艺 特点 变形 开裂 倾向
锻造 → 球化退火→不完全淬火 淬火工艺参数要求严格。 热应力 组织应力 变形 开裂 工艺 措施
Dai QX
分级加热、分级淬火、等温 淬火、双液淬火;零件设计与其 他工艺措施等
模具增加工艺孔减少变形开裂
Dai QX
2、工具钢基本性能及检测方法
过热
过烧
欠热
可以从金相组织上初步判断工艺因素
Dai QX
正常淬火组织(400X)
欠热组织(400X)
过热组织(400X)
过烧组织(200X)
W18Cr4V高速钢不同淬火温度下的组织特征 Dai QX
W18Cr4V钢和M2钢淬火温度与未溶碳化物量的关系
Dai QX
两种高速钢基体合金含量与奥氏体化温度的关系
Dai QX
CrWMn：
9 CrWMn ?
① Cr、W、Mn复合，↑淬透性，D油 =50~70mm； ② AR在18~20%，淬火后变形小； ③ 含Cr、W碳化物较多且较稳定，晶粒 细小→高硬度、高耐磨性； ④ 回稳性较好，>250℃回火，<60HRC； ⑤ W使碳化物易形成网状。
适于制作要求变形小、耐磨性高的工件，如拉刀 等，也可做量具及形状较复杂的高精度冲模。
Dai QX
回火 态
高速钢的退火组织(400X)
高速钢的铸态组织 (400X)
Dai QX
K不均匀性 结果
①各向异性； ②形变时易应力集中开裂； ③热处理工艺性变坏