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合金工具鋼簡介 合金工具鋼 alloy tool steel
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加入其他元素(加入總量一般不超過5%)，即形成一系列的合金工具鋼。
應用廣泛
合金工具鋼廣泛用作刃具、冷、熱變形模具和量具，也可用于制作柴油機燃料泵的活塞、閥門、閥座以及燃料閥噴嘴等。
按用途分類
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。其中碳含量高的鋼（碳質量分數大于0080%）多用于制造刃具、量具和冷作模具，這類鋼淬火后的硬度在HRC60以上，且具有足夠的耐磨性；碳含量中等的鋼（碳質量分數 0.35%~0.70%）多用于制造熱作模具，這類鋼淬火后的硬度稍低，為HRC50~55,但韌性良好。
（一）刃具用鋼
刃具在工作條件下產生強烈的磨損并發熱，還有震動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，滿足形成合金碳化物的需要，鋼中碳質量分數一般在0.80%~1.45%。鉻是這類鋼的主要合金元素，質量分數一般在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，熱處理產生的變形小，具有高的硬度和耐磨性。常用的鋼類有鉻鋼、硅鉻鋼和鉻鎢錳鋼等。
[應用場合]：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。
[常用量具鋼]：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。為了進一步提高尺寸穩定性，淬火回火后，還可進行時效處理。
（二）模具鋼
模具大致可分為冷作模具、熱作模具和塑料模具3類，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。用于這類用途的合金工具用鋼一般屬于高碳合金鋼，碳質量分數在0.80%以上，鉻是這類鋼的重要合金元素，其質量分數通常不大于5%。但對于一些耐磨性要求很高，淬火后變形很小模具用鋼，高鉻質量分數可達13%，并且為了形成大量碳化物，鋼中碳質量分數也很高，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共析鋼或萊氏體鋼。常用的鋼類有高碳低合金鋼、高碳高鉻鋼、鉻鉬鋼、中碳鉻鎢釧鋼等。
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