碳素工具鋼(carbon tool steel) 按照GB/T13304《鋼分類》第1部分%26ldquo;鋼按化學(xué)成分分類%26rdquo;,碳素工具鋼屬于非合金鋼。按照應(yīng)該標(biāo)準(zhǔn)第2部分%26ldquo;鋼按主要質(zhì)量等級(jí)和主要性能及使用特性分類%26rdquo;,碳素工具鋼屬于特殊質(zhì)量非合金鋼。
碳素工具鋼生產(chǎn)成本較低,原材料來源方便;易于冷、熱加工,在熱處理后可獲得相當(dāng)高的硬度;在工作受熱不高的情況下,耐磨性也較好,因而得到廣泛應(yīng)用。其中,高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼韌度較高,磨削時(shí)可獲得較高的光潔度,適宜制造形狀復(fù)雜、精度較高的工具。但是,這類鋼紅硬性較差,工作溫度超過250℃以后,硬度和耐磨性迅速下降。這類鋼淬透性低,工具斷面尺寸大于15mm時(shí),水淬后只有表面層得到高的硬度,故不能做大尺寸的工具。這類鋼淬火溫度范圍窄,易過熱,淬火時(shí)畸變、開裂傾向性大,且易產(chǎn)生軟點(diǎn)。與合金工具鋼相比,此類鋼淬透性低,在水中淬透直徑為15mm,而在油中淬透直徑僅為5mm。另外,此類鋼的熱硬性低,工作溫度高于250℃時(shí)鋼的硬度和耐磨性急劇下降,從而鋼的切削能力顯著降低,所以此類鋼只適于制作尺寸小、形狀簡單、切削速度低、進(jìn)刀量小、工作溫度不高的工具。
碳含量超過1.1%的過共析鋼T12A,過剩碳化物較多,并且顆粒較粗大,碳化物在組織中的分布也不均勻,容易形成網(wǎng)狀或斷續(xù)網(wǎng)狀,使鋼的力學(xué)性能變壞。但是,對(duì)于韌度要求不高,只要求高硬度和耐磨性的切邊模和剪刀,T12A鋼還是可以采用的。亞共析鋼T7、T7A的耐磨性不及T10A,但T7、T7A鋼有較好的韌度,所以,在制作韌度要求較高的模具時(shí),可采用T7或T7A。
T10是常見的一種碳素工具鋼,韌度適中,生產(chǎn)成本低,經(jīng)熱處理后硬度能達(dá)到60HRC以上,但是,此鋼淬透性低,且耐熱性差(250℃),多用于制造手用刀具等簡單工具。下面就簡單地介紹一下T10的熱處理工藝:
設(shè)備
熱電式溫度計(jì)、中溫箱式電阻爐。
退火
加熱溫度760~780℃,爐冷。退火后,鋼的硬度大為降低。
正火
加熱溫度820~840℃,空冷。
回火
加熱溫度650~700℃。
淬火
淬火介質(zhì):油,加熱溫度:790℃,淬火方式:對(duì)于小型直條式刀條一般垂直緩下。
回火
溫度150℃,硬度62HRC,但易崩口;一般采用溫度200~250℃~,硬度55~60HRC。
以上是一般工廠對(duì)T10進(jìn)行熱處理的工藝情況。因?yàn)楸0惭兑话阒辉诩彝プ鞣恢羞M(jìn)行,基本沒有什么儀表設(shè)備,主要還得靠刀匠目測和經(jīng)驗(yàn)。