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    軸承/優(yōu)質(zhì)碳素圓鋼

    軸承/優(yōu)質(zhì)碳素圓鋼

    產(chǎn)品分類(lèi): 優(yōu)質(zhì)碳素合金工具鋼
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      合金工具鋼,是在碳素工具鋼基礎上加入鉻、鉬、鎢、釩等合金元素以提高淬透性、韌性、耐磨性和耐熱性的一類(lèi)鋼種。它主要用于制造量具、刃具、耐沖擊工具和冷、熱模具及一些特殊用途的工具。

      在碳素工具鋼中加入Si、Mn、Ni、Cr、W、Mo、V等合金元素的鋼。
      加入Cr和Mn可以提高工具鋼的淬透性,可根據要求,有選擇地加入或同時(shí)加入其他元素(加入總量一般不超過(guò)5%),即形成一系列的合金工具鋼。

      合金工具鋼的淬硬性、淬透性、耐磨性和韌性均比碳素工具鋼高,按用途大致可分為刃具、模具和量具用鋼3類(lèi)。其中碳含量高的鋼(碳質(zhì)量分數大于0.80%)多用于制造刃具、量具和冷作模具,這類(lèi)鋼淬火后的硬度在HRC60以上,且具有足夠的耐磨性;碳含量中等的鋼(碳質(zhì)量分數 0.35%~0.70%)多用于制造熱作模具,這類(lèi)鋼淬火后的硬度稍低,為HRC50~55,但韌性良好。

      刃具在工作條件下產(chǎn)生強烈的磨損并發(fā)熱,還有震動(dòng)和承受一定的沖擊負荷。刃具用鋼應具有高的硬度、耐磨性、紅硬性和良好的韌性。為了保證其具有高的硬度,滿(mǎn)足形成合金碳化物的需要,鋼中碳質(zhì)量分數一般在0.80%~1.45%。鉻是這類(lèi)鋼的主要合金元素,質(zhì)量分數一般在0.50%~1.70%,有的鋼還含有鎢,以提高切削金屬的性能。這類(lèi)工具鋼因含有合金元素,因此淬透性比碳素工具鋼好,熱處理產(chǎn)生的變形小,具有高的硬度和耐磨性。常用的鋼類(lèi)有鉻鋼、硅鉻鋼和鉻鎢錳鋼等。
      [應用場(chǎng)合]:主要用于制造低速切削刃具(如木工工具、鉗工工具、鉆頭、銑刀、拉刀等)及測量工具(如卡尺、千分尺、塊規、樣板等)。量具刃具鋼要求具有高硬度(62~65HRC)、高耐磨性、足夠的強韌性、高的熱硬性(即刃具在高溫時(shí)仍能保持高的硬度);為保證測量的準確性,要求量具刃具鋼具有良好的尺寸穩定性。
      [化學(xué)成分]:量具刃具鋼具有高碳成分,wC=0.8%~1.50%,以保證高的硬度和耐磨性。加入的合金元素有Cr、Si、Mn、W等,用以提高鋼的淬透性、耐回火性、熱硬性和耐磨性。
      [常用刃具鋼]:9SiCr是應用廣泛的刃具鋼,用于制作要求變形小的各種薄刃低速切削刃具,如板牙、絲錐、鉸刀等。
      [高精度量具(如塊規)可采用Cr2、CrWMn等量具刃具鋼制造,也可用軸承鋼(如GCr15)制造;簡(jiǎn)單量具(如卡尺、樣板、直尺、量規等)多用碳素工具鋼(如T10A);要求精密并須防止腐蝕的量具,采用不銹鋼3Cr13、9Cr18。
      [熱處理]:量具刃具鋼的預先熱處理為球化退火,終熱處理為淬火加低溫回火,熱處理后硬度達60~65HRC。高精度量具在淬火后可進(jìn)行冷處理,以減少殘余奧氏體量,從而增加其尺寸穩定性。為了進(jìn)一步提高尺寸穩定性,淬火回火后,還可進(jìn)行時(shí)效處理。

      模具大致可分為冷作模具、熱作模具和塑料模具3類(lèi),用于鍛造、沖壓、切型、壓鑄等。由于各種模具用途不同,工作條件復雜,因此對模具用鋼,按其所制造模具的工作條件,應具有高的硬度、強度、耐磨性,足夠的韌性,以及高的淬透性、淬硬性和其他工藝性能。由于這類(lèi)用途不同,工作條件復雜,因此對模具用鋼的性能要求也不同。

      冷作模具包括冷沖模、拉絲模、拉延模、壓印模、搓絲模、滾絲板、冷鐓模和冷擠壓模等。冷作模具有鋼,按其所制造具的工作條件,應具有高的硬度、強度、耐磨性、足夠的韌性,以及高的淬透性、淬硬性和其他工藝性能。用于這類(lèi)用途的合金工具用鋼一般屬于高碳合金鋼,碳質(zhì)量分數在0.80%以上,鉻是這類(lèi)鋼的重要合金元素,其質(zhì)量分數通常不大于5%。但對于一些耐磨性要求很高,淬火后變形很小模具用鋼,高鉻質(zhì)量分數可達13%,并且為了形成大量碳化物,鋼中碳質(zhì)量分數也很高,高可達2.0%~2.3%。冷作模具鋼的碳含量較高,其組織大部分屬于過(guò)共析鋼或萊氏體鋼。常用的鋼類(lèi)有高碳低合金鋼、高碳高鉻鋼、鉻鉬鋼、中碳鉻鎢釧鋼等。[應用場(chǎng)合]:冷作模具用于冷態(tài)下(工作溫度低于200~300℃)金屬的成形加工,如冷沖模、冷擠壓模、剪切模等。這類(lèi)模具承受很大的壓力、強烈的摩擦和一定的沖擊,因此,要求具有高硬度、耐磨性和足夠的韌性。此外,形狀復雜、精密、大型的模具還要求具有較高的淬透性和小的熱處理變形。
      [化學(xué)成分]:冷作模具鋼一般具有高的含碳量,wC=1.0%~2.0%,以獲得高硬度和高耐磨性。加入合金元素Cr、Mo、W、V等,以提高耐磨性、淬透性和耐回火性。
      [常用冷作模具鋼]:Crl2型鋼包括Cr12、Cr12MoV等,這類(lèi)鋼的淬透性及耐磨性好,熱處理變形小,常用于大型冷作模具。其中Crl2MoV鋼除耐磨性不及Cr12鋼外,強度、韌性都較好,應用廣。尺寸較小的冷作模具可選用低合金冷作模具鋼CrWMn等,也可采用刃具鋼9SiCr或軸承鋼GCr15。
      [熱處理]:Crl2型鋼屬于萊氏體鋼,加工前應進(jìn)行反復鍛打并退火。Cr12型鋼的終熱處理一般為淬火和回火,獲回火馬氏體、碳化物和殘余奧氏體組織,硬度為 60~64HRC。

      熱作模具分為錘鍛、模鍛、擠壓和壓鑄幾種主要類(lèi)型,包括熱鍛模、壓力機鍛模、沖壓模、熱擠壓模和金屬壓鑄模等。熱變形模具在工作中除要承受巨大的機械應力外,還要承受反復受熱和冷卻的做用,而引起很大的熱應力。熱作模具鋼除應具有高的硬度、強度、紅硬性、耐磨性和韌性外,還應具有良好的高溫強度、熱疲勞穩定性、導熱性和耐蝕性,此外還要求具有較高的淬透性,以保證整個(gè)截面具有一致的力學(xué)性能。對于壓鑄模用鋼,還應具有表面層經(jīng)反復受熱和冷卻不產(chǎn)生裂紋,以及經(jīng)受液態(tài)金屬流的沖擊和侵蝕的性能。這類(lèi)鋼一般屬于中碳合金鋼,碳質(zhì)量分數在0.30% ~0.60%,屬于亞共析鋼,也有一部分鋼由于加入較多的合金元素(如鎢、鉬、釩等)而成為共析或過(guò)共析鋼。常用的鋼類(lèi)有鉻錳鋼、鉻鎳鋼、鉻鎢鋼等。
      [應用場(chǎng)合]:熱作模具用于熱態(tài)金屬的成形式加工,如熱鍛模、壓鑄模、熱擠壓模等。熱作模具工作時(shí)受到比較高的沖擊載荷,同時(shí)模腔表面要與熾熱金屬接觸并發(fā)生摩擦,局部溫度可達500℃以上,并且還要不斷反復受熱與冷卻,常因熱疲勞而使模腔表面龜裂,故要求熱作模具鋼在高溫下具有較高的綜合力學(xué)性能及良好的耐熱疲勞性。此外,必須具有足夠的淬透性。
      [化學(xué)成分]:熱作模具鋼為中碳成分,wC=0.3%~0.6%,以獲得綜合力學(xué)性能;合金元素有Cr、Mn、Ni、Mo、W、Si等,其中Cr、Mn、Ni主要作用是提高淬透性; W、Mo提高耐回火性并防止回火脆性; Cr、W、Mo、Si還提高鋼的耐熱疲勞性。
      [常用熱作模具鋼]:5CrMnMo和5CrNiMo是常用的熱鍛模具鋼,其中5CrMnMo常用來(lái)制造中小型熱鍛模,5CrNiMo常用于制造大中型熱鍛模;對于受靜壓力作用的模具(如壓鑄模、擠壓模等),應選用3Cr2W8V或4Cr5W2VSi鋼。
      [熱處理]:熱鍛模坯料鍛造后需進(jìn)行退火,以消除鍛造應力,降低硬度,利于切削加工;終熱處理為淬火、高溫(或中溫)回火,回火后獲得均勻的回火索氏體或回火托氏體,硬度約為40HRC左右。
      注塑模
      注塑模
      塑料模具包括熱塑性塑料模具和熱固性塑料模具。塑料模具用鋼要求具有一定的強度、硬度、耐磨性、熱穩定性和耐蝕性等性能。此外,還要求具有良好的工藝性,如熱處理變小、加工性能好、耐蝕性好、研磨和拋光性能好、補焊性能好、粗糙度高、導熱性好和工作條件尺寸和形狀穩定等。一般情況下,注射成形或擠壓成形模具可選用熱作模具鋼;熱固性成形和要求高耐磨、高強度的模具可選用冷作模具鋼。[性能要求]:塑料模具所受的應力和磨損較小,主要失效形式為模具表面質(zhì)量下降,因此應具備以下性能:①良好的加工性能,在較高預硬硬度(28~35HRC),便于進(jìn)行切削加工或電火花加工,易于蝕刻各種圖案、文字和符號;②良好的拋光性,模具拋光后表面達到高鏡面度(一般Ra值為0.1~0.012μm);③較高的硬度(熱處理后硬度應超過(guò)45~55HRC),良好的耐磨性,足夠的強度和韌性;④熱處理變形?。ūWC精度)、良好的焊接性(便于進(jìn)行模具焊補)等。
      [常用塑料模具鋼]:由于塑料模對力學(xué)性能的要求不高,所以材料選擇有較大的機動(dòng)性。常用塑料模具鋼的牌號、性能及用途見(jiàn)下表。表中所列鋼號大多為國產(chǎn)塑料模具鋼號,現階段仍有許多塑料模采用國外鋼號(如日本、美國、德國、瑞典等)或根據國外鋼號生產(chǎn)的改良鋼種。

      量具應具有良好的尺寸穩定性、高耐磨性、高硬度和一定的韌性。因此,量具用鋼慶應具有硬度高、組織穩定、耐磨性好,以及良好的研磨和加工性能、熱處理變形小、膨脹系數小和耐蝕性好。這類(lèi)鋼一般屬于過(guò)共析鋼,加入的合金元素有鉻、錳、鎢、鉬等。常用的鋼類(lèi)有鉻鋼、鉻鎢錳鋼、錳釩鋼等。

       

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