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工具钢等级,应用和生产方法

工具钢等级,应用和生产方法

工具钢还没有金属的另一种分类或类型你可以在市场上找到。

它的名字很容易推导出工具钢的一部分钢铁组。这是当今工程中最常用的一组金属。

工具钢以及不锈钢钢是一组合金钢。它们都包含合金元素,为某些应用提供必要的属性。我们即将说明这些属性与工具钢等级相应的东西。

什么是工具钢?

如前所述,制造业以各种目的使用不同类型的钢材。作为制造过程的一部分或作为最终产品的一部分。

钻头由工具钢制成

判断名称,您可能对工具钢的主要目的有所了解。无论您是制造手动工具或机床,如模具或钻头,工具钢都是完美的选择。一些主要的主要属性合金钢工具制造的最佳选择包括:

  • 相当高材料硬度这使得它抵抗变形和平坦化。
  • 具有巨大韧性,使其抵抗破损和碎裂。
  • 耐磨性包括耐磨损和耐冲刷。
  • 良好的热性能,使其即使在非常高的温度下也能保持形状和锋利的切削刃。

其他用于应突出显示的工具钢的用途是修改和修理机床和模具,这可能与某些金属制造行业非常相关。此外,生产的生产注塑模具由于这种钢耐磨损,人们认为它非常有用。

工具钢有不同的成绩。每个等级都具有更具体的属性,具体取决于其处理方式。例如,一些等级从钒等组分接受额外的化学性质。钒增加了耐腐蚀性磨损工具钢。

其他包括较少量的锰,以减少淬火期间裂缝的可能性。

现在,如果您询问这种情况如何,请继续阅读,您会发现。

工具钢怎么样?

有不同的过程可用于生产工具钢,但所有的所有过程都有一些共同点。工具钢的生产必须在受控条件的环境中进行,以确保高质量。

关于含量,工具钢通常含有0.5%到1.5%的碳。其他成分,如钨,钒,铬和钼,以不同的比例添加,以实现更特定的性能。

工具钢铁生产中的一些最常用的工艺包括:

  • 电弧炉熔炼
  • 电渣精炼
  • 主要故障
  • 滚动
  • 冷热拉拔
  • 连续铸造

电弧炉(EAF)熔化

火花飞溅的电弧炉

这个过程也被称为初熔。它是基于从铣削工艺和供应商获得的金属切屑的熔化。基本上,电弧炉熔化使用不同金属加工方法的剩余物。

电弧炉熔炼因生产成本低而得到广泛应用。仍然需要一些额外的处理以达到最高的质量和性能。一个例子是退火以防止开裂

该过程包括两个步骤:

  • 在炉中快速熔化废料。
  • 在单独的容器中精炼熔化的金属,允许加工大量金属的可能性。

在生产过程中必须避免熔体的污染。这就是控制条件如此重要的原因。

电漆炼油(ESR)

电子填充炼油也称为电子碎屑重熔。在整个过程中,金属逐渐熔化。所得锭的表面质量良好,没有显着的缺陷。

此外,通过该过程生产的工具钢提供了对肉眼无法疑虑的其他巨大品质:

  • 更好的可加工性
  • 更高的清洁
  • 改善延性
  • 增加抗疲劳强度

虽然一个相当昂贵的过程,电子塑料炼油是最专业应用的良好选择。

初级细分

该工具钢制造工艺需要某些机械。如开放式液压机或旋转锻造机器。

然而,不同的截面可实现的主要故障过程弥补了机器的成本。可以生产方形、矩形、空心和阶梯式型材。最大长度范围在6…12米之间。

最重要的是,主要故障制造的工具钢提供了提高质量,很少到没有缺陷和巨大的直线度。

滚动

轧机上的金属板

如今,轧机连续使用。这些行可包括20多厂。该过程从加热钢的感应炉开始。

还有其他选择用于加热金属的选择,例如步行束炉。加热过程以快速的方式进行,以避免碳的损失,这被称为脱碳化。

热轧接下来是给金属的初始形状。每个卷筒按压片材一点薄,直到实现所需的厚度。

根据尺寸要求,冷轧可能会是下一个。这种轧制方法允许对最终产品进行非常精确的公差。

随着钢铁行业发生的技术发展,该过程是自动化的。轧制生产钢板在线圈。制作一个线圈大约需要12分钟。

冷热绘图

使用绘图来生产工具钢可以获得大公差、小尺寸和某些轮廓。

由于工具钢的高强度和降低延展性,冷绘仅限于单次光线。这有助于防止材料的开裂。

温度高达540°C的热拉伸,允许多次通过。这也增加了工具钢的强度。

连铸

这是一个有助于降低生产工具钢成本的过程。铸造后,使用其他处理和工艺获得更好的性能。铸造后最常用的一些工艺包括退火、锤锻和轧制。

其他过程

重要的是要强调,传统上用于生产工具钢的大多数过程具有共同的缺陷 - 冷却期很长。这有时会导致粗糙的结构,提供低质量和有限的性质。

粉末冶金
粉末冶金

为了消除这一问题,已经取得了许多进展。最新的工艺,如粉末冶金和鱼鹰工艺,能够生产高含量的碳,铬和改进的性能工具钢。这些包括:

  • 更好的可加工性
  • 更好地反应热处理
  • 增加易磨性

这些新流程的唯一问题是由于需要特殊机械和专业知识而增加成本。但是,我们可以期待价格下降,因为这些过程在未来更加普遍。

最常用的工具钢等级与应用

工具钢分为5组。它们中的每一个都具有关于表面硬度,强度或韧性,工作温度,抗冲击性和成本的方面的特定特征。

这五组是:

  • 水硬化
  • 冷加工
  • Shock-resisting
  • 高速
  • 热工作

冷工作组由三级类型组成:油硬化,空气硬化和D级。

水硬化或w级

该组含有高硬度的低成本高碳钢。价格因素使其成为工具钢中最广泛使用的。

然而,脆性是w级的硬度的副作用。此外,它们也不适合在高温下工作。

这个名字源于这个组中的所有钢材都是这样的事实水淬硬。水猝灭可能导致裂缝和变形更常见于油淬火或空气硬化。这也是为什么销售虽然仍然是领导,但与其他等级相比一直在减少。

W级工具钢的最常见应用包括:

  • 刀具和刀
  • 刀具
  • 压花
  • 练习
  • 刀片
  • 车床工具

空气硬化或​​A级(冷水工作)

a级工具钢的铬含量较高,因此热处理效果更好。a级工具钢的切削加工性较好。此外,它们还具有良好的耐磨性和韧性。

a级工具钢最常见的应用包括但不限于:

  • 凸轮
  • 弯曲模具
  • 消隐模具
  • 涂上模具
  • 压花模具
  • 层压模具
  • 削片机刀
  • 车床中心
  • 注塑模具
  • 冷挤压拳

D-Grades(冷作)

在该组中,我们找到了将W级和A级特征结合的刀具钢。一方面,与水硬化型相比,它们含有较高量的碳。另一方面,它们具有上述性质,其是空气硬化型的典型。

由于它们的高铬含量,D系列工具钢通常也被分为不锈钢。但腐蚀保护实际上非常有限。

最常见的应用程序包括:

  • 抛光工具
  • 刀具
  • 冷挤出模具
  • 层压模具
  • 木工刀
  • 车床中心
  • 绘图拳
  • 注塑模具
  • 接缝辊
  • 形成卷

油硬化或o级(冷加工)

该工具钢组对耐磨性和高韧性特性具有很大的抵抗力。它被认为是一款通用钢,使其非常通用。

大多数应用类似于a级和d级工具钢,但也包括:

  • 衬套
  • 绕线切割的追逐者
  • coll
  • 主雕刻卷
  • 仪表

抗冲击或S级

该组含有低碳工具钢,具有很高的韧性。这使得它们在低温和高温下都非常耐震。

然而,由于相同的低碳含量,它们不会耐磨损。

S级工具钢的最相关应用是:

  • Jackhammer零件
  • 铁匠凿子
  • 冷的工作凿子
  • 热的工作凿子
  • 离合器零件
  • 热成形模具
  • 冷夹死
  • 削片机刀
  • 气动工具
  • 热门邮票

高速工具钢

这些工具钢在切割工具中特别常见。

机械切削方法导致大量发热。尽管如此,高速钢不会在高温下失去硬度,使这对他们来说是一个完美的用例。

高速钢的常见应用:

  • 电源锯片
  • 钻头
  • 铣刀
  • 齿轮刀具
  • 路由器位

热工作或H级

当在非常高的温度下切割材料时,您可能希望使用该组的工具钢。它们具有高韧性和硬度值,并在长时间在高温下工作时保持其特征。

这是通过具有低碳含量而实现的,但是其他合金元素的高含量实现。

h级工具钢最常见的应用包括:

  • 外壳
  • 热锻造
  • 假块热挤压
  • 注塑模具
  • 热门工作拳

您真正需要的工具钢的选择取决于您的特定应用所需的属性。最多考虑的常见机械性能是表面硬度,韧性,工作温度和抗冲击性

同时,重要的是将每种材料的成本包含到评估矩阵中。

此外,回答有关尖锐边缘或切割要求的问题非常有用,耐磨性有多重要,以及热处理方法必需的。

通过所有这些信息,您应该准备好去,让您选择!

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