用于制作刃具、模具和量具的碳素鋼。與合金工具鋼相比,其加工性良好,價(jià)格低廉,使用范圍廣泛,所以它在工具生產(chǎn)中用量較大。碳素工具鋼分為碳素刃具鋼、碳素模具鋼和碳素量具鋼。碳素刃具鋼指用于制作切削工具的碳素工具鋼,碳素模具鋼指用于制作冷、熱加工模具的碳素工具鋼,碳素量具鋼指用于制作測(cè)量工具的碳素工具鋼。此類(lèi)鋼一般以退火狀態(tài)交貨,根據(jù)需方要求也可以不退火狀態(tài)交貨。退火鋼材的硬度、斷口組織、網(wǎng)狀碳化物、珠光體組織、試樣淬火硬度、淬透性深度和鋼材表面脫碳層深度應(yīng)符合中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1298規(guī)定。此類(lèi)鋼中存在網(wǎng)狀碳化物和層片狀珠光體時(shí),容易產(chǎn)生淬火變形、開(kāi)裂和硬度不均勻,并降低刃具耐磨性,容易引起刃具崩刃,降低刃具壽命。為了防止網(wǎng)狀碳化物的產(chǎn)生,鋼材要反復(fù)鍛造,鍛后要快速冷卻。通過(guò)球化退火可使層片狀珠光體中的滲碳體球化。此類(lèi)鋼淬火加熱一般用鹽浴爐,它可防止或減輕工具表層脫碳。在淬火冷卻時(shí)要注意防止變形和開(kāi)裂,為此一般采用分級(jí)淬火或等溫淬火,有的采用高頻淬火。淬火后應(yīng)及時(shí)回火,以防停放時(shí)發(fā)生變形或開(kāi)裂。
碳含量超過(guò)1.1%的過(guò)共析鋼T12A,過(guò)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。
用作冷作模具的碳素工具鋼主要有T7A、T10A、T11A等,其中,又以T10A鋼應(yīng)用為普遍。冷作模具較少采用T8鋼,主要有兩方面原因:一是T8鋼淬火加熱過(guò)熱敏感性大,甚至在加熱溫度比較低(780~790℃)的條件下,T8鋼的晶粒也容易長(zhǎng)大,韌度較差;二是T8鋼淬火后組織中沒(méi)有過(guò)剩的碳化物,因而耐磨性差。而過(guò)共析鋼T10A、T11A在加熱時(shí)能獲得比較細(xì)的晶粒,淬火過(guò)熱敏感性小,經(jīng)適當(dāng)熱處理后可獲得較高的強(qiáng)度和一定的韌度。另外,T10A、T11A鋼在淬火后組織中還保留一些剩碳化物,可提高模具的耐磨性,這是T10A鋼應(yīng)用比較普遍的原因。
T10是常見(jiàn)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(jiǎn)單工具。下面就簡(jiǎn)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(méi)有什么儀表設(shè)備,主要還得靠刀匠目測(cè)和經(jīng)驗(yàn)。