碳素工具鋼價(jià)廉易得,易于鍛造成形,切削加工性也比較好。碳素工具鋼的主要缺點(diǎn)是淬透性差,需要用水、鹽水或堿水淬火,畸變和開裂傾向性大,耐磨性和熱強(qiáng)度都很低。因此,碳素工具鋼只能用來制造一些小型手工刀具或木工刀具,以及精度要求不高、形狀簡(jiǎn)單、尺寸小、負(fù)荷輕的小型冷作模具,如用來制造小沖頭、剪刀、冷沖模、冷鐓模等。特別需要指出的是,碳素工具鋼適于做冷鐓模,根據(jù)冷鐓模的工作條件,模具材料除了應(yīng)有足夠的強(qiáng)度以及模具工作表面和型腔要有足夠的硬度和硬化層外,還需要有足夠的韌度,故這類模具熱處理后要求內(nèi)孔有一定的淬硬層而外部不能淬硬,從而可保持有較高的韌度。如果淬硬層過深,會(huì)因工作中承受大的沖擊而迅速開裂。但對(duì)尺寸較大、負(fù)荷較重的冷鐓模,也會(huì)因淬硬層薄和基體太軟而壓陷。
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。
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。
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(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
碳素工具鋼
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(cè)和經(jīng)驗(yàn)。