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第一節(jié)碳素工具鋼

碳素工具鋼是含碳0.65 -1.35%的碳鋼，按其雜質(zhì)含量的不同，可分為優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼和高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼，碳素工具鋼生產(chǎn)成本比較低，原材料容易取得，加工性能良好，廣泛地用于制造各種工具、模具、量具、手用刀具和低速小切削用量的機(jī)用刃具．

一、碳素工具鋼的退火

碳素工具鋼鍛后因硬度高，不易進(jìn)行切削加工，有較大應(yīng)力，組織上又不符合淬火要求，故應(yīng)進(jìn)行球化退火（詳見第二編碳素工具鋼的球化退火）．退火工藝見表25-2．即加熱到Acl+ 20- 30℃的溫度并緩慢冷卻時(shí)，可得到厚壁不銹鋼管球狀珠光體，正常球化退火組織應(yīng)符合冶標(biāo)YB 5-59所規(guī)定的第一級(jí)別，并且鋼材中不允許有網(wǎng)狀碳化物，殘存破碎的網(wǎng)狀碳化物也應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的第二級(jí)別．

二、碳素工具鋼的淬火加熱溫度和加熱時(shí)間淬火加熱溫度要根據(jù)鋼種來確定，同時(shí)考慮性能要求、工件形狀、大小及冷卻介質(zhì)等影響因素．T7鋼為亞共析鋼，其淬火加熱溫度應(yīng)在AC3點(diǎn)以上，使其原始組織中的鐵索體完全溶入奧氏體，防止淬火后出現(xiàn)軟點(diǎn)。

對(duì)于過共析鋼，應(yīng)采用不完全淬火，即淬火加熱溫度為Acl+ 30 - sooc．以保證淬火后能獲得在馬氏體基體上均勻分布著小顆粒狀的過剩碳化物的組織，如圖25-1所示，以提高耐磨性和其它機(jī)械性能，如果淬火溫度超過Ac,n時(shí)，不僅會(huì)引起晶粒長大，降低塑性，而且由于過剩碳化物溶解于奧氏體，使淬火后殘余奧氏體厚壁不銹鋼管量增加，降低工具的使用性能。圖25-2為淬火溫度與機(jī)械性能的關(guān)系，淬火溫度的變化引起奧氏體晶粒度的變化是造成機(jī)械性能變化的主要原因．過共析鋼由于未溶碳化物有阻止晶粒長大作用，所以它的過熱傾向較�。�在770-7900C加熱時(shí)，能保持細(xì)小晶粒．在加熱到825℃時(shí)，晶粒度在4-5級(jí)，只有當(dāng)加熱到850℃時(shí)，晶粒才變得十分粗大．

共析鋼的加熱溫度范圍窄，容易發(fā)生過熱，如T8鋼甚至只加熱到780℃時(shí)，晶粒已有些粗大（5級(jí)），加熱到800℃以后，晶粒顯著粗大．當(dāng)處理的工具為細(xì)長件，或熱處理后磨量很小的工件時(shí)，主要矛盾是變形問題，因此淬火溫度取下限；反之，當(dāng)處理工件尺寸較大且形狀簡單時(shí)，或要求表面高硬度的工件，可采用上限淬火溫度。碳素工具鋼的淬火加熱時(shí)間，可按加熱時(shí)間系數(shù)12 -14秒／毫米（鹽浴爐）或50-80秒／毫米（電爐）計(jì)算，同時(shí)考慮裝爐量、爐子功率等因素．

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