工具鋼制成工具經(jīng)熱處理后具有足夠高的硬度,如用于金屬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產(chǎn)生高溫的受熱條件下,仍能保持高的硬度和良好的紅硬性。碳素工具鋼和合金工具鋼一般在180℃~250℃、高速工具鋼在600℃左右的工作溫度下,仍能保持較高的硬度。紅硬性對熱變形模具和高速切削刀具用鋼是非常重要的性能。
工具鋼具有良好的耐磨性,即抵抗磨損的能力。工具在承受相當(dāng)大的壓力和摩擦力的條件下,仍能保持其形狀和尺寸不變。
工具鋼具有一定的強(qiáng)度和韌性,使工具在工作中能夠承受負(fù)荷、沖擊、震動和彎曲等復(fù)雜的應(yīng)力,以保證工具的正常使用。
由于各種工具的工作條件不同,工具用鋼還具有一些其他性能,如模具用鋼還應(yīng)具有一定的高溫力學(xué)性能、熱疲勞性、導(dǎo)熱性和耐磨腐蝕性能等。
高速工具鋼也是一種合金工具鋼,其中含有C,Mn,Si,Cr,V,W,Mo,Co.而它能用來做高速旋轉(zhuǎn)切割工具,能耐磨,耐高溫,就是其中Cr,V,W,Mo得比例比較大,以 W12Cr4V5Co5為例,Cr->3.75%-5%,V->4.5%-5.25%,W->11.75%-13%.其中Cr和V得比例不得低于3%。P和S得含量不得大于0.030%。
合金工具鋼的加工方法主要是壓力加工鋼和切削工具鋼。合金工具鋼種類和多,有冷作,熱作,無磁,塑料模具鋼等等,同時Cr和V得比例不能過低。冷作模具工具鋼的選擇
冷作模具工具鋼的選擇,在實(shí)際用途中工具鋼是根據(jù)模具主要失效機(jī)理進(jìn)行選擇的。選擇工具鋼僅僅擁有鋼材性能方面的知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,還必須考慮生產(chǎn)零件的數(shù)量,被加工材料的類型,厚度及其硬度等因素。選擇工具鋼的一種基本方法是先把除磨損外的其他失效機(jī)理全部排除,然后選擇具備最適合耐磨損性的工具鋼,以滿足產(chǎn)品生產(chǎn)量的要求。
性能和用途
T7、T7A 亞共析鋼。具有較好的塑性、韌性和強(qiáng)度,以及一定的硬度,能承受震動和沖擊負(fù)荷,但切削能力差。用于制造承受沖擊負(fù)荷不大,且要求具有適當(dāng)硬度和耐磨性,及較好的韌性的工具,如鍛模、鑿子、錘、沖頭、金屬剪切刀、擴(kuò)孔鉆、鋼印、木工工具、風(fēng)動工具、機(jī)床頂尖、鉗工工具、鉆鑿工具、較鈍的外科醫(yī)療用具等。
T8、T8A 共析鋼。淬火加熱時容易過熱,變形也大,塑性和強(qiáng)度比較低,不宜制造承受較大沖擊的工具,但經(jīng)熱處理后有較高的硬度和耐磨性。用于制造切削刃口在工作時不變熱的工具,如木工工具、風(fēng)動工具、鉗工工具、簡單模具、鉚釘沖模、中心孔銃和沖模、切削鋼材用工具、軸承、刀具、鋁錫合金壓鑄板和型芯,以及各類彈簧等。
T8Mn、T8MnA 共析鋼。具有較高的淬透性和硬度,但塑性和強(qiáng)度較低。用于制造斷面較大的木工工具、手鋸鋸條、刻印工具、鉚釘沖模、發(fā)條、帶鋸鋸條、圓盤鋸片、煤礦用鑿、石工用鑿等。
T9、T9A過共析鋼。具有較高的硬度,但塑性和強(qiáng)度較低。用于制造要求較高硬度且有一定韌性的各種工具,如刻印工具、鉚釘沖模、壓床模、沖頭、木工工具、農(nóng)機(jī)切割零件、鑿巖工具和鑄模的分流釘?shù)取?/P>
T10、T10A過共析鋼。晶粒細(xì),在淬火加熱時(溫度達(dá)800℃)不致過熱,仍能保持細(xì)品粒組織;淬火后鋼中有未溶的過剩碳化物,所以具有比T8、T8A鋼更高的耐磨性,但韌性較低。
用于制造切削刃口在工作時不變熱的工具,不承受沖擊負(fù)荷而具有鋒利刃口和少許韌性的工具,如加工木材用工具、手用橫鋸、手用細(xì)木工具、機(jī)用細(xì)木工具、麻花鉆、拉絲模、沖模、冷鐓模、螺絲錐、擴(kuò)孔刀具、搓絲板、車刀、刨刀、銑刀、貨幣壓模、小尺寸斷面均勻的冷切邊及沖孔模、低精度形狀簡單的卡板、鉗工刮刀、硬巖石鉆子、制鉚釘和釘子用工具、螺絲刀、銼刀、刻紋用鑿子、切紙和煙葉用刀具等。
T11、T11A 過共析鋼。具有較好的綜合力學(xué)性能(如硬度、耐磨性和韌性等),晶粒更細(xì),在加熱時對晶粒長大和形成碳化物網(wǎng)的敏感性小。用于制造在工作時切削刃口不變熱的工具,如鋸、鏨刀、絲錐、銼刀、刮刀、發(fā)條、儀規(guī)、擴(kuò)孔鉆、板牙、切煙葉用刀具、尺寸不大和斷面無急劇變化的冷沖模及木工刀具等。 T12、T12A 過共析鋼。由于碳含量高。淬火后仍有較多的過剩碳化物,所以硬度和耐磨性高,但韌性低,且淬火變形大。不適于制造切削速度高和受沖擊負(fù)荷的工具。用于制造不受沖擊負(fù)荷,切削速度不高,切削刃口不變熱的工具,如車刀、銑刀、鉆頭、鉸刀、擴(kuò)孔鉆、絲錐、板牙、刮刀、量規(guī)、刀片、小型沖頭、鋼銼、鋸、發(fā)條、切煙葉用刀具,及斷面尺寸小的冷切邊模和沖口模等。
用于制造不受沖擊負(fù)荷,但要求極高硬度的金屬切削工具,如剃刀、刮刀、拉絲工具、銼刀、刻紋用工具、鉆子,以及堅硬巖石加工用工具和雕刻用工具等。