低合金钢与PAG水溶性淬火剂
发布时间:2012-10-17 15:48:04
工具钢是用来制造工具、模具和量具的钢。工具钢按成分可分为碳素工具钢和合金工具钢两种，碳素工具钢经水溶性PAG淬火剂淬火硬度可达60-65HRC，耐磨性和加工性都较好，价格便宜，但缺点是红硬性差，当刃部温度大于200℃时，硬度、耐磨性会显著降低。另外，由于淬透性差（直径厚度在15-20mm以下的试样在水中才能淬透），尺寸大的就淬不透。形状复杂的零件，水淬容易变形和开裂，所以碳素工具钢大多用于钳工、木工和形状简单受力不大的手工工具及低速、小走刀量的机用工具，也可做尺寸较小的模具和量具。
合金工具钢按用途分为工具钢、模具钢和量具钢，但实际应用界限并非绝对。一般来说，工具钢PAG水溶性淬火剂的加工工艺过程为：坯料一锻造一预备热处理一机械加工一最终热处理一精加工及表面处理一装配。
由于工具钢一般含有较高的碳含量，其铸态组织常含有网状碳化物等缺陷；而当合金元素含量高时甚至出现共晶组织，因此工具钢必须进行严格而充分的锻造热加工，以完全消除其铸造缺陷。预备水溶性PAG淬火剂热处理一般为球化退火，当锻后组织不均匀或有网状碳化物时，预备热处理应为正火十球化迟火，这主要是为获得球状珠光体，降低材料硬度，以利于切削加工。工具钢的最终热处理工艺则主要由工具使用时的性能需求而定。
用途：合金钢主要应用于制造各种金属切削工具。
工作条件及性能要求：工具在切削材料时，受工件的压力，刃部与切削之间产生强烈的摩擦而发热，温度甚至高于500℃；此外，还承受一定的冲击和震动。因而要求工具材料：
①高硬度、高耐磨性：金属切削工具的硬度应远远大于T件硬度，一般都在60HRC以上，而高耐磨性不仅取决于钢的硬度，而且与钢中硬化物的性质、数量、大小和分布有关，故应保证硬化相数域多，分布均匀且稳定。
②高的红硬性：红硬性是指钢在受热条件下仍能保持足够高的硬度和切削能力的特性。红硬性与钢的刚火稳定性和特殊碳化物的弥散析出有关，即高的红硬性要求钢有高的回火抗力。
③足够的塑性和韧性：以防工具受到拉压弯扭和冲击等作用时折断和崩刃。
钢种及其加工工艺
①成分特点：高碳：碳质龄分数为0.9%-1.1%，以保证高硬度和高耐磨性。合金元素：Cr、Mn、Si主要是提高钢的淬透性．Si还能提高钢的回火稳定性。W、V能提高硬度和耐磨性，并防l上加热时过热，保持细小的晶粒。
②热处理
球化退火、机加工，然后淬火和低温叫火。PAG水溶性淬火剂热处理后组织为回火马氐体、碳化物和少量残余奥氏体。
③典型牌号
9SiCr具有较高的淬透性、耐磨性和回火稳定性，在250-300℃仍能保持60HRC以上，可用于制作形状复杂的、要求变形小的工具。
CrWMn钢的含碳量为0.90%-1.05%，铬、钨、猛同时加入，使钢经水溶性淬火剂PAG淬火后具有更高的硬度（64-66HRC)和耐磨性，但红硬性不如9CrSi。 CrWMn钢热处理后变形小，故称微变形，主要用来制造较精密的低速工具。
本文参考《金属工艺基础与实践》一书。
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