合金工具钢
合金工具钢的分类
合金工具钢的分类
合金工具钢根据化学成分、用途和工艺性能等因素可以进行不同的分类。
下面是一些常见的合金工具钢分类：
1. 碳工具钢：主要是由碳作为合金元素，含有较高的碳含量，一般在0.60%至1.50%之间。
碳工具钢具有较高的硬度和强度，适用于制造切削工具、冲模和冷模等。
2. 高速工具钢：主要含有较高的碳和钨、钼、钴等合金元素。
高速工具钢具有优异的耐高温、耐磨损性能，适用于制造高速切削工具，如铣刀、麻花钻等。
3. 高硬度合金工具钢：主要含有较高的碳、铬和钼等合金元素。
高硬度合金工具钢具有较高的硬度和耐热性能，适用于制造切削刃和热作模具等。
4. 高温合金工具钢：主要含有较高的铼、钼、钨等合金元素。
高温合金工具钢具有较高的抗高温强度和耐热性能，适用于制造耐高温切削工具和模具等。
5. 不锈钢工具钢：由于不锈钢添加了铬元素，具有良好的耐腐蚀性能，适用于制造一些特殊用途的工具，如医疗器械、食品加工工具等。
需要注意的是，以上仅是合金工具钢的一些常见分类，实际上根据具体的需求和应用场景，合金工具钢可以有更多的分类方式。
合金工具钢标准
合金工具钢标准
合金工具钢标准是一种用于规定合金工具钢质量的准则，以确保其在使用过程中具有所需的性能和可靠性。
该标准通常包括对合金元素含量、碳含量、杂质元素含量、晶粒度等方面的规定，以确保钢材具有优良的硬度和耐久性。
在制定合金工具钢标准时，需要考虑多种因素，例如应用场景、使用条件、制造工艺等。
不同的应用场景需要不同类型的合金工具钢，因此标准需要根据实际需求进行调整和优化。
同时，制造工艺也会对钢材的质量产生影响，因此标准需要规定相应的制造要求和检验方法。
合金工具钢标准不仅适用于工业领域，还广泛应用于军事、航空航天等领域。
这些领域对钢材的质量和性能要求非常高，因此需要制定更加严格的标准来保证其质量和可靠性。
总之，合金工具钢标准是一种重要的质量准则，对于保证钢材的质量和可靠性具有至关重要的作用。
在制定标准时需要综合考虑多种因素，以确保其适用于不同的应用场景并满足实际需求。
合金工具钢
理论课教案
热作磨具钢用于制造在高温下使工件成形的模具
性能要求：热作模具钢模膛受炽热金属和冷却介质交替反复作用，易产生热疲劳裂纹。
因此，要求热作模具钢在高温下应有较高的强度、韧性足够的硬度和耐磨性，并具有良好抗热疲劳性。
热处理：淬火+中温回火（或高温回火）以保证其具有足够的韧性。
常用作热作模具钢牌号
热锻模 5CrMnMo 5CrNiMo
压铸摸和热挤压模 3Cr2W8V
3、塑料模具钢
塑料模具对材料的强度和韧性的要求低于冷作模和热作模，其基本性能要求有：
a）足够的耐磨性。
b）因为模具零件一般比较复杂，而在淬火以后加工又很困难，或根本就不能加工，所以应选用热处理变形小的钢材。
c）塑料模具型腔复杂，切削加工量大，所以应具有优良的切削加工性能。
d）一般塑件要求有良好的表面质量，因而模具的成型必须抛光性能好，才能保证塑件的外观并便于脱模。
e）塑料模具型腔中往往要添加各种化学添加剂，所以要求钢材具有相当的耐腐蚀性。
塑料模具钢牌号
3Cr2Mo 3Cr2MnNiMo
（3）合金量具钢
量具是用来测量工件尺寸的工具，如游标卡尺、量规、样板及千分尺等。
它们的工作部分一般要求具有高硬度、高耐磨性、高的尺寸稳定性和足够的韧性。
合金量具钢没有专用钢种，碳素工具钢、合金工具钢和滚动
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第五节 合金工具钢与高速工具钢
第五节合金工具钢与高速工具钢工具钢用于制造各种工具，如量具、刃具、模具等。
工具钢按化学成分可分为非合金工具钢、合金工具钢和高速工具钢三类。
碳素工具钢已在第五章中介绍，以下主要讲解后两种工具钢。
一、合金工具钢合金工具钢包括量具刃具钢、冷作模具钢、热作模具钢、塑料模具钢等。
1．量具刃具钢[应用场合]：主要用于制造低速切削刃具（如木工工具、钳工工具、钻头、铣刀、拉刀等）及测量工具（如卡尺、千分尺、块规、样板等）。
量具刃具钢要求具有高硬度（62～65HRC）、高耐磨性、足够的强韧性、高的热硬性（即刃具在高温时仍能保持高的硬度）；为保证测量的准确性，要求量具刃具钢具有良好的尺寸稳定性。
扳牙丝锥量具[化学成分]：量具刃具钢具有高碳成分，w C=0.8％～1.50％，以保证高的硬度和耐磨性。
加入的合金元素有Cr、Si、Mn、W等，用以提高钢的淬透性、耐回火性、热硬性和耐磨性。
[常用刃具钢]：9SiCr是应用广泛的刃具钢，用于制作要求变形小的各种薄刃低速切削刃具，如板牙、丝锥、铰刀等。
[常用量具钢]：高精度量具（如块规）可采用Cr2、CrWMn等量具刃具钢制造，也可用轴承钢（如GCr15）制造；简单量具(如卡尺、样板、直尺、量规等)多用碳素工具钢（如T10A）；要求精密并须防止腐蚀的量具，采用不锈钢3Cr13、9Cr18。
常用量具刃具钢的牌号、化学成分、热处理、力学性能及用途(摘自GB1299-2000)注：表中Cr06钢的平均w C ＞1%，为与结构钢区别，不标含碳量数字。
其平均w Cr =0.6%。
[热处理]：量具刃具钢的预先热处理为球化退火，最终热处理为淬火加低温回火，热处理后硬度达60～65HRC 。
高精度量具在淬火后可进行冷处理，以减少残余奥氏体量，从而增加其尺寸稳定性。
为了进一步提高尺寸稳定性，淬火回火后，还可进行时效处理。
2．冷作模具钢 [应用场合]：冷作模具用于冷态下（工作温度低于200～300℃）金属的成形加工，如冷冲模、冷挤压模、剪切模等。
合金工具钢、结构钢
华夏模具网——诠释通俗地说，合金工具钢就是不容易生锈的钢，实际上一部分合金工具钢，既有不锈性，又有耐酸性（耐蚀性）。
合金工具钢的不锈性和耐蚀性是由于其表面上富铬氧化膜（钝化膜）的形成。
这种不锈性和耐蚀性是相对的。
试验表明，钢在大气、水等弱介质中和硝酸等氧化性介质中，其耐蚀性随钢中铬含水量的增加而提高，当铬含量达到一定的百分比时，钢的耐蚀性发生突变，即从易生锈到不易生锈，从不耐蚀到耐腐蚀。
合金工具钢的分合金结构钢方法很多。
按室温下的组织结构分合金结构钢，有马氏体型、奥氏体型、铁素体和双相合金工具钢；按主要化学成分分合金结构钢，基本上可分为铬合金工具钢和铬镍合金工具钢两大系统；按用途分则有耐硝酸合金工具钢、耐硫酸合金工具钢、耐海水合金工具钢等等，按耐蚀合金结构钢型分可分为耐点蚀合金工具钢、耐应力腐蚀合金工具钢/o1835.html 合金结构钢、耐晶间腐蚀合金工具钢等；按功能特点分合金结构钢又可分为无磁合金工具钢、易切削合金工具钢、低温合金工具钢、高强度合金工具钢等等。
由于合金工具钢材具有优异的耐蚀性、成型性、相容性以及在很宽温度范围内的强韧性等系列特点，所以在重合金结构钢、轻、生活用品行业以及建筑装饰等行业中获取得广泛的应用。
奥氏体合金工具钢：在常温下具有奥氏体组织的合金工具钢。
钢中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1%时，具有稳定的奥氏体组织。
合金工具钢奥氏体铬镍合金工具钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。
奥氏体合金工具钢无磁性而且具有高韧性和塑性，但强度较低，不可能通过相变使之强化，仅能通过冷加工进行强化。
如加入S，Ca，Se，Te等元素，则具有良好的易切削性。
此合金结构钢钢除耐氧化性酸介质腐蚀外，如果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀。
此合金结构钢钢中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni，就可显著提高其耐晶间腐蚀性能。
简述合金工具钢的定义及分类
简述合金工具钢的定义及分类
合金工具钢是一种通过在普通碳钢中添加合金元素来提高其硬度、韧性和耐磨性的特殊钢材。
它广泛应用于切削、冲击、形成、挤压等工具制造领域。
根据合金元素的不同，合金工具钢可以分为以下几类：
1. 碳钢合金工具钢
碳钢合金工具钢是通过在普通碳钢中添加少量合金元素（如硅、锰、铬等）来提高其性能的钢材。
这类工具钢具有较好的强度和韧性，适用于制作一些不要求太高硬度的切削工具。
2. 高速钢
高速钢是一种通过添加合金元素（如钨、钼、钴等）来提高其耐热性和硬度的工具钢。
它具有良好的切削性能和耐磨性，适用于制作高速切削工具，如铣刀、钻头等。
3. 热工具钢
热工具钢是一种通过在普通碳钢中添加合金元素（如钼、钴、钛等）来提高其高温强度和耐热性的工具钢。
它具有较高的硬度和耐磨性，在高温下仍能保持较好的刚性，适用于制作热模具、压铸模具等。
4. 特殊合金工具钢
特殊合金工具钢是指通过添加特殊的合金元素来满足特定工具制造需
求的工具钢。
它们具有特殊的性能特点，适用于特定的工具制造领域，如不锈钢刀具、冷作模具等。
工具钢
工具钢基本概念：工具钢是指用于制造切削工具、量具、模具及抗高温软化弹簧、各类轴承和一些耐磨零件等的钢。
通常分为碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢。
工具钢的特性工具钢具有良好的强度、韧性、硬度、耐磨性和回火稳定性等性能。
主要用于制造各种切削刀具、成形工具和测量工具。
(1)硬度工具钢制成工具经热处理后具有足够高的硬度，如用于金属切削加工的工具一般在HRC60以上，工具在高的切削速度和加工硬材料所产生高温的受热条件下，仍能保持高的硬度和良好的红硬性。
碳素工具钢和合金工具钢一般在180℃-250℃、高速工具钢在600℃左右的工作温度下，仍能保持较高的硬度。
红硬性对热变形模具和高速切削刀具用钢是非常重要的性能。
(2)耐磨性工具钢具有良好的耐磨性，即抵抗磨损的能力。
工具在承受相当大的压力和摩擦力的条件下，仍能保持其形状和尺寸不变。
(3)强度和韧性工具钢具有一定的强度和韧性，使工具在工作中能够承受负荷、冲击、震动和弯曲等复杂的应力，以保证工具的正常使用。
(4)其他性能由于各种工具的工作条件不同，工具用钢还具有一些其他性能，如模具用钢还应具有一定的高温力学性能、热疲劳性能、导热性和耐腐蚀性能等。
工具钢除了具有上述使用性能外，还应具有良好的工艺性能。
(1)加工性工具钢应具有良好的热压力加工性能和机械加工性能，才能保证工具的制造和使用。
钢的加工性取决于化学成分、组织和质量。
(2)淬火温度范围工具钢的淬火温度范围应足够宽，以减少过热的可能性。
(3)淬硬性和淬透性淬硬性是钢在淬火后所能达到最高硬度的性能。
淬硬性主要与钢的化学成分特别是碳含量有关，碳含量越高，则钢的淬硬性越高。
淬透性表示钢在淬火后从表面到内部的硬度分布状况。
淬透性的高低与钢的化学成分、纯洁度、晶粒度有关。
根据用于制造不同的工具，对这两种性能各有一定的要求。
(4)脱碳敏感性工具表面发生脱碳，将使表面层硬度降低，因此要求工具钢的脱碳敏感性低。
在相同的加热条件下，钢的脱碳敏感性取决于其化学成分。
刀具材料的种类很多，常用的材料有工具钢、硬质合金、陶瓷和超硬
刀具材料的种类很多，常用的材料有工具钢、硬质合金、陶瓷和超硬1、碳素工具钢碳素工具钢是指碳的质量分数为0.65％～1.35％的优质高碳钢。
用做刀具的牌号一般是T10A和T12A。
常温硬度60～64HRC。
当切削刃热至200～250℃时，其硬度和耐磨性就会迅速下降，从而丧失切削性能。
碳素工具钢多用于制造低速手用工具，如锉刀、手用锯条等。
2、合金工具钢为了改善碳素工具钢的性能，常在其中加入适量合金元素如锰、铬、钨、硅和钒等，从而形成了合金工具钢。
常用牌号有9SiCr、GCrl5、CrWMn等。
合金工具钢与碳素工具钢相比，其热处理后的硬度相近，而耐热性和耐磨性略高，热处理性也较好。
但与高速钢相比，合金工具钢的切削速度和使用寿命又远不如高速钢，使其应用受到很大的限制。
因此，合金工具钢一般仅用于取代碳素工具钢，作一些低速、手动刀具，如手用丝锥、手动铰刀、圆板牙、搓丝板等。
3、高速钢高速钢是一种含钨、铝、铬、钒等合金元素较多的高合金工具钢。
高速钢主要优点是具有高的硬度、强度和耐磨性，且耐热性和淬透性良好，其允许的切削速度是碳素工具钢和合金工具钢的两倍以上。
高速钢刃磨后切削刃锋利，故又称之为“锋钢”和“白钢”。
高速钢是一种综合性能好、应用范围较广的刀具材料，常用来制造结构复杂的刀具，如成形车刀、铣刀、钻头、铰刀。
拉刀、齿轮刀具等。
高速钢按其用途和性能不同，可分普通高速钢和高性能高速钢；按其化学成分不同，又可分为钨系高速钢和钨钼系高速钢。
1) 普通高速钢是指加工一般金属材料用的高速钢。
常用牌号有W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2。
① W18Cr4V属钨系高速钢，它具有性能稳定，刃磨及热处理工艺控制方便等优点，但因钨价较高，且使用寿命短故使用较少。
② W6Mo5Cr4V2属钨钼系高速钢，它的碳化物分布均匀，抗弯强度，冲击韧度和高温塑性都比W18Cr4V好，但磨削工艺略差。
因其使用寿命长、价格低，故被广泛使用。
2) 高性能高速钢是在普通高速钢中再加入一些合金元素，以进一步提高它的耐热性、耐磨性。
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105V50WCrV860WCrV8102Cr621MnCr570MnMoCr8 冷作合金工具钢90MnCrV895MnWcR5X100CrMoV5X153CrMoV12X210Cr12X210CrW1235CrMo740CrMnNiMo8-6-445NiCrMo16X40Cr14X38CrMo16C45UC70UC80UC90UC105UC120U55NiCrMoV732CrMoV12-28X37CrMoV5-1X38CrMoV5-3 热作合金工具钢X40CrMoV5-150CrMoV13-15X30WCrV9-3X35CrWMoV538CrCoWV18-17-17SKS11SKS2SKS5SKS51SKS7SKS4SKS41SKS43SKS44SKS3SKS31SKS93 合金工具钢SKS94SKS95SKD1SKD2SKD10SKD11SKD12SKD4SKD5SKD6SKD61SKD62SKD7SKD8SKT4SKT6BS1BS2BS5BO1BO2BA2BA6BD2BD2ABD3BF1BL1BL3 合金工具钢BH10BH10ABH11BH21BH21ABH26BH224/5 BP20 BP30 SKS11 SKS2 SKS21 SKS5 SKS51 SKS7 SKS8 SKS4 SKS41 SKS43 SKS44 SKS3 SKS31 SKS93 SKS94 SKS95 SKD1 SKD11 SKD12SKD5SKD6 合金工具钢SKD61SKD62SKD7SKD8SKT3SKT4SKS11SKS2SKS21SKS5SKS51SKS7SKS8SKS4SKS41SKS43SKS44SKS3SKS93SKS94SKS95SKD1SKD11SKD12SKD4SKD5SKD6SKD61SKD62SKD7SKD8SKT3SKT42VPermendur7Mo7Mo plus9Cr-Mo-V-Cb-N13Cr-4Ni 14-4PH14Cr-4Mo 15-5PH15-15LC 16-8-2H16-25-617-4PH17-7PH17-10P17-14CuMo 17-22A17-22AS 17-22A V 18-2Mn18-3Mn18-4Mn18-9LW18-1518-17LC 18-18-218-18Plus18Cr-Cb 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