粗加工 H13 工具鋼。

工具鋼車削指南包括工具和零件制造應(yīng)用。

金屬切削應(yīng)被視為一個綜合系統(tǒng)，它包括三個同等重要的要素：工件、刀具和機(jī)床。傳統(tǒng)上，最終用戶更多地關(guān)注切削刀具，而不是機(jī)床（假設(shè)它有足夠的動力來完成工作），不幸的是，對工件的關(guān)注太少。工件的信息往往僅限于工件材料的類型，如鋼、鑄鐵、鋁合金等。工件材料最重要的機(jī)械性能，如硬度和極限抗拉強(qiáng)度，有時不提供或不提供客戶要求。如果缺少這些數(shù)據(jù)，金屬切削的集成系統(tǒng)就會變得不完整。在這種情況下，無法計算最大切割生產(chǎn)率。

工具鋼是能夠淬火和回火的高碳鋼、合金鋼和高速鋼。傳統(tǒng)上，它們用于制造用于切割、成型和成型的工具。其他應(yīng)用包括制造耐磨性、強(qiáng)度、韌性和硬度對特定性能至關(guān)重要的零件，而碳鋼、合金或不銹鋼無法實現(xiàn)。

工具鋼的分類基于美國鋼鐵協(xié)會 (AISI) 開發(fā)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)根據(jù)熱處理、應(yīng)用或主要合金元素將工具鋼分類。有六個主要類別和 10 個子類別，由字母后跟一位或兩位數(shù)字標(biāo)識。

除了 AISI 分類外，工具鋼還通過金屬和合金統(tǒng)一編號系統(tǒng) (UNS) 中的名稱進(jìn)行標(biāo)識，該系統(tǒng)由汽車工程師協(xié)會和美國測試與材料協(xié)會建立。UNS 標(biāo)識系統(tǒng)由字母 T 和五個數(shù)字組成：前三個標(biāo)識工具鋼類別，后兩個標(biāo)識工具鋼類別的等級。
 

水硬化工具鋼

水硬化工具鋼基本上是含 0.6% 至 1.40% 碳的碳鋼。它們是最便宜的工具鋼。

正在生產(chǎn)三種標(biāo)準(zhǔn) AISI (UNS) 類型的水硬化鋼：W1 (T72301)、W2 (T72302) 和 W5 (T72305)。W3、W4、W6 和 W7 型鋼不再普遍使用。

水硬化工具鋼具有 100% 的可加工性等級，作為與其他工具鋼組比較的基礎(chǔ)。與易切削 AISI 1212 鋼相比，水硬化鋼的切削性能等級為 40%。

水硬化工具鋼在退火狀態(tài)下的硬度為 150 至 200 HB。

水硬化鋼用于切削工具（剪切刀片、鉸刀、絲錐和麻花鉆）、夾具和用于下料、壓印和螺紋加工的模具。
 

抗震工具鋼

已開發(fā)出抗震工具鋼以提供高硬度、高強(qiáng)度和高韌性或抗沖擊斷裂性的有效組合。這些鋼最初是為彈簧開發(fā)的，現(xiàn)在仍廣泛用于需要良好抗疲勞性的彈簧應(yīng)用。

有五種標(biāo)準(zhǔn)AISI (UNS) 類型的抗震工具鋼：S1 (T41901)、S2 (T41902)、S5 (T41905)、S6 (T41906) 和S7 (T41907)。S3 和 S4 不再常用。

主要的合金元素是硅，其含量從 1.0% 到 2.5% 不等，具體取決于 S 型鋼。硅在回火過程中提供抗軟化能力，以保持抗斷裂的微觀結(jié)構(gòu)。

AISI S1 鋼是唯一含有鎢（1.5% 至 3.0%）的牌號。這種鋼也被稱為鎢鑿鋼，因為它用于制造抗震工具。

抗震工具鋼的可加工性等級約為 75%，而水硬化工具鋼的可加工性等級為 100%。

退火狀態(tài)的抗震工具鋼的硬度為175至225 HB。

這些工具鋼的應(yīng)用包括重型沖裁和成型模具、沖頭、鑿子、剪切刀片、縱切刀、印章、頭、穿孔機(jī)和成型工具。
 

冷作工具鋼

冷作工具鋼不具有抗高溫軟化所需的合金含量。它們僅限于需要在 400° 至 500° F（200° 至 260° C）范圍內(nèi)長時間或重復(fù)加熱的應(yīng)用。該類別分為三個子類別（表 1）。

油硬化工具鋼的高硬度和耐磨性源于其 0.85% 至 1.55% 的高碳含量和中等含量的鉻、鉬、釩、鎢和硅。

有四種標(biāo)準(zhǔn)的 AISI (UNS) 類型：O1 (T31501)、O2 (T31502)、O6 (T31506) 和 O7 (T31507)。

最受歡迎的油硬化鋼是O1。具有足夠的淬透性，產(chǎn)生足夠的淬硬和表面硬度深度，從而延長使用壽命。O1鋼的韌性比其他油硬化鋼略高，是應(yīng)用最廣泛的O型鋼。在 22 HRC 下，O1 鋼的抗拉強(qiáng)度為 112 ksi，而 O2 鋼的抗拉強(qiáng)度為 108 ksi。在 31 HRC 下，O1 鋼的抗拉強(qiáng)度為 133 ksi，而 O7 鋼的抗拉強(qiáng)度為 128 ksi。O2 鋼在熱處理時表現(xiàn)出最低的尺寸變化。O6 鋼在微觀結(jié)構(gòu)中含有游離石墨，以提高制造復(fù)雜模具時的可加工性。O7 是最耐磨的油硬化鋼，可能是工具制造應(yīng)用的首選。

O6 的可加工性等級為 125%，這意味著 O6 鋼比水硬化工具鋼更容易加工。其他 O 型鋼的切削加工性等級約為 65% 至 90%。

油淬工具鋼在退火狀態(tài)下的硬度為 200 至 250 HB。

所有油硬化工具鋼都用于類似的應(yīng)用，包括沖裁、成型、滾絲、壓印、成型、冷修邊和拉絲模具。這些鋼還用于制造鉸刀、絲錐、鉆頭、小剪切刀片、縱切鋸、圓形刀具和滾刀、主軸、量規(guī)、夾頭、拉刀、拋光工具、滾花工具和沖頭。

空氣硬化、中等硬化工具鋼

由于高碳（0.55% 至 2.85%）和中等高含量的其他合金元素（如鉻、鉬、釩和鎳）的組合，空氣硬化鋼可實現(xiàn)其性能特征。

這些鋼有八種標(biāo)準(zhǔn) AISI (UNS) 類型：A2 (T30102)、A3 (T30103)、A4 (T30104)、A6 (30106)、A7 (30107)、A8 (30108)、A9 (30109) 和 A10 ( 30110）。A5工具鋼不再常用。

空氣硬化工具鋼在熱處理過程中具有高淬透性和高度的尺寸穩(wěn)定性。它們具有良好的耐磨性、疲勞壽命、韌性和深度硬化特性。

空氣硬化工具鋼可分為含 4.75% 至 5.75% 鉻和最多 1.0% 錳的鉻牌號（A2、A3、A7、A8 和 A9 型），以及含 1.60% 至 2.50% 錳和 0.90% 至 2.20% 錳的錳牌號鉻（A4、A6 和 A10 型）。

鉻空氣硬化類型更容易獲得并且應(yīng)用更廣泛。鉻類型比錳類型具有更高的耐磨性（在同等碳含量下）和更高的熱硬度。與其他 A 型鋼相比，A9 鋼最堅韌，但耐磨性也最差。然而，錳類型的耐磨性較差且更難加工。

中等合金、空氣硬化鋼的可加工性等級約為 65%。

退火狀態(tài)下空氣硬化工具鋼的硬度為200至250 HB。

空氣硬化工具鋼的應(yīng)用包括冷成型模具、落料模具、彎曲模具、成型輥、鉆套、滾花工具、集合模具和量具，以及其他需要低熱處理變形和耐磨性的用途。

高碳、高鉻

高碳、高鉻工具鋼是合金含量最高的鋼。

這些鋼有五種標(biāo)準(zhǔn)的 AISI (UNS) 類型：D2 (T30402)、D3 (T30403)、D4 (T30404)、D5 (T30405) 和 D7 (T30407)。D1 和 D6 不再常用。

每種類型都含有 11% 到 13% 的鉻作為主要合金元素。所有等級的特點(diǎn)是碳含量高，為 1.40% 至 2.60%。

高碳、高鉻工具鋼的可加工性等級為 40% 至 60%。

高碳、高鉻工具鋼在退火狀態(tài)下的硬度為200～250HB。

這些鋼材的應(yīng)用包括主軸、滾刀、冷軋輥、縱切刀、沖裁模、成型模、壓印模、襯套、絲錐、拉刀、噴砂噴嘴以及塞規(guī)和環(huán)規(guī)。
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