碳素工具鋼生產(chǎn)成本較低,原材料來(lái)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(lèi)鋼紅硬性較差,工作溫度超過(guò)250℃以后,硬度和耐磨性迅速下降。這類(lèi)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(lèi)鋼淬火溫度范圍窄,易過(guò)熱,淬火時(shí)畸變、開(kāi)裂傾向性大,且易產(chǎn)生軟點(diǎn)。與合金工具鋼相比,此類(lèi)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(lèi)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(lèi)鋼只適于制作尺寸小、形狀簡(jiǎn)單、切削速度低、進(jìn)刀量小、工作溫度不高的工具。
碳素工具鋼如用水(或鹽水、堿水)淬火會(huì)引起較大的畸變。堿浴分級(jí)淬火是解決其冷作模具淬火畸變的有效措施,又可基本上消除開(kāi)裂現(xiàn)象。采用160~180℃堿浴分級(jí)淬火特別適合于不需要磨刃的成形模具,或只需要表面硬度,中心有一定強(qiáng)度、高韌度的塑料壓模、冷鐓模等,或小型的刃口模具(如沖頭、落料模等)。
當(dāng)要求有較深的淬硬層時(shí),為了彌補(bǔ)其淬透性不足的弱點(diǎn),一般將淬火溫度提高20~40℃,適當(dāng)增加保溫時(shí)間。另一種辦法是先在150~170℃堿浴中分級(jí)淬火,再在200~220℃硝鹽中等溫停留一段時(shí)間或先選用鹽水冷卻一段時(shí)間再放入硝鹽中等溫,其目的都是為了增加淬硬層深度。
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