中国工具钢和硬质合金牌号及其化学成分.docx

资源描述

中国工具钢和硬质合金牌号及其化学成分.docx

《中国工具钢和硬质合金牌号及其化学成分.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中国工具钢和硬质合金牌号及其化学成分.docx（47页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

中国工具钢和硬质合金牌号及其化学成分.docx

中国工具钢和硬质合金牌号及其化学成分

第一章　中国工具钢和硬质合金牌号及化学成分

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第一节　碳素工具钢

（1）中国GB标准碳素工具钢的钢号与化学成分[GB/T1298-1986]（表6-1-1）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表6-1-1　碳素工具钢的钢号与化学成分（质量分数）（%）

钢号

P≤

S≤

T8Mn

T10

T11

T12

T13

0.65-0.74

0.75-0.84

0.80-0.90

0.85-0.94

0.95-1.04

1.05-1.14

1.15-1.24

1.25-1.35

≤0.35

≤0.40

0.40-0.60

≤0.40

0.035

0.030

　　注：

1.高级优质钢（带“A”的钢号）磷、硫含量（质量分数）：

P≤0.030%；S≤0.030%。

　　　　2.钢中残余元素含量（质量分数）：

Cr≤0.25%，Ni≤0.20%，Cu≤0.30%。

　　　　3.用作铅浴钢丝的残余元素含量（质量分数）：

Cr≤0.10%，Ni≤0.12%，Cu≤0.20%，Cr+Ni+Cu≤0.40%。

　　　　4.要求检验钢的淬透性时，允许添加少量合金元素。

（2）中国GB标准碳素工具钢的交货硬度与淬火硬度（表6-1-2和表6-1-3）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表6-1-2　碳素工具钢的交货硬度与淬火硬度

钢号

交货状态

试样淬火

硬度HBS

压痕直径/mm

淬火温度/℃

冷却介质

硬度＞HRC

≤187

≥4.4

800-820

水

≤187

≥4.4

780-800

水

T8Mn

≤187

≥4.4

780-800

水

≤192

≥4.35

760-780

水

T10

≤192

≥4.3

760-780

水

T11

≤207

≥4.2

760-780

水

T12

≤207

≥4.2

760-780

水

T13

≤217

≥4.1

760-780

水

　　注：

表中硬度值及淬火工艺摘自GB/T1298-86。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表6-1-3　碳素工具钢热轧钢板的交货状态与硬度

钢号

交货状态①

硬度②HBS

退火或高温回火板厚0.7-0.15mm

≤207

T8Mn

≤207

退火或高温回火板厚0.7-0.15mm

≤223

T10

≤223

T11

退火或高温回火板厚0.7-0.15mm

≤229

T12

≤229

T13

≤229

　　①按供需双方协议，也可在其他热处理状态下交货，还可经酸洗后交货。

　　②表中硬度值摘自GB/T3278-1982.

　　（3）中国碳素工具钢的性能特点与用途（表6-1-4）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表6-1-4　碳素工具钢的性能特点与用途

钢号

性能特点和使用范围

用途举例

T7A

具有较好的韧性和硬度，但切削性能较差，强度较低

适于制作要求适当硬度、能承受冲击载荷并具有较好韧性的各种工具

小尺寸风动工具、瓦工馒子、木工用锯、凿于、钳工工具、冲头、锤子、铁皮剪等

形状简单、承受载荷轻的小型冷作模具、压模、铆钉模及热固性塑料压缩模等

T8A

淬火加热时容易过热，变形也大，塑性与强度较低，热处理后有较高硬度和耐磨性

适于制作要求较高硬度、耐磨、承受冲击载荷不大的各种工具

加工木材的铣刀、埋头钻、平头锪钻、斧子、凿子、手锯条、冲头、台钳牙、挫刀、车刀等

冷镦模、拉伸模、压印模、纸品下料模、热固性塑料压缩模等

T8Mn

T8MnA

性能与T8、T8A相近，但提高了淬透性，工件可获得较深的淬硬层

适于制作截面较大的工具

可制作T8、T8A的各种工具，还可制作横纹挫刀、手锯条、采煤和岩石凿子等

T9A

具有较高的硬度和耐磨性，性与T8、T8A相近

适于制作要求较高硬度且有一定韧性的各种工具

木工工具、锯条、挫刀、丝锥、板牙、农机切割刀片等

冷冲模、冲孔冲头等

T10

T10A

在淬火加热（700-800℃）时，仍能保持细晶粒组织，不致过热。

淬火后钢中有未溶的过剩碳化物，增加钢的耐磨性

适于制作要求较高耐磨性、刃口锋利且稍有韧性的工具

加工木材工具、手用横锯及细木工锯、机用细木工具、麻花钻、车刀、刨刀、铣刀、铰刀、板牙、丝锥、刮刀、挫刀刻纹工具等

冷镦模、冲模、拉丝模、铝合金用冷挤压凹模、低品下料模、塑料成型模具等

T11

T11A

与T10、T12相比，具有较好的综合力学性能，如硬度、耐磨性及韧性等。

对晶粒长大及形成碳化物钢的敏感性较小

适于制作要求切削时刃口不易变热的工具

丝锥、挫刀、扩孔铰刀、板牙、刮刀、量规、木工工具等

冷镦模、尺寸不大的冷冲模、软材料用切边模等

T12

T12A

钢的碳含量高，淬火后有较多的过剩碳化物，因硬度和耐磨性均高，而韧性低

适于制作不受冲击载荷、切削速度不高、切削刃口不变热的工具

车刀、铣刀、刮刀、钻头、铰刀、扩孔钻、丝锥、板牙、量规、切烟草刀、挫刀等

冷镦模、拉丝模、小截面的冷冲模与切边模、塑料成型模具等

T13

T13A

碳素工具钢中碳含量最高的钢种，硬度很高，碳化物增加且分布不均匀，力学性能差

适用制作不承受冲击载荷的硬金属切削工具

刮刀、挫刀、剃刀、切削工具、拉丝工具、刻纹工具及硬石加工工具等

第二节　合金工具钢和塑料模具用钢

（1）中国GB标准合金工具钢[GB/T1299-2000]a.合金工具钢的钢号与化学成分，见表6-1-5。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　6-1-5　合金工具钢的钢号与化学成分（质量分数）（%）

钢号①

其他②

量具刃具用钢

9SiCr

0.85-

0.95

1.2-

1.6

0.30-

0.60

0.95-

1.25

8MnSi

0.75-

0.85

0.30-

0.60

0.80-

0.10

Cr06

1.30-

1.45

≤0.40

0.50-

0.70

Cr2

0.95-

1.10

≤0.40

1.30-

1.65

9Cr2

0.80-

0.95

≤0.40

1.30-

1.70

1.05-

1.25

≤0.40

0.10-

0.30

0.80-

1.20

耐冲击工具用钢

4CrW2Si

0.35-

0.45

0.80-

1.10

≤0.40

1.00-

1.30

2.00-

2.50

5CrW2Si

0.45-

0.55

0.50-

0.80

≤0.40

1.00-

1.30

2.00-

2.50

6CrW2Si

0.55-

0.65

0.50-

0.80

≤0.40

1.00-

1.30

2.20-

2.70

6CrMnSi2MolV

0.50-

0.65

1.75-

2.25

0.60-

1.00

0.10-

0.50

0.20-

1.35

0.15-

0.35

5C3rMn1SiMolV

0.45-

0.55

0.20-

1.00

0.20-

0.90

3.00-

3.50

1.30-

1.80

≤0.35

冷作模具钢

Cr12

2.00-

2.30

≤0.40

11.50-

13.00

Cr12Mo1V1

1.48-

1.60

≤0.60

11.00-

13.00

0.70-

1.20

≤1.10

Co≤1.00

Cr12MoV

1.45-

1.70

≤0.40

11.00-

12.50

0.40-

0.60

0.15-

0.30

Cr5Mo1V

0.95-

1.05

≤0.50

≤1.00

4.75-

5.50

0.90-

1.40

0.15-

0.50

9Mn2V

0.85-

0.95

≤0.40

1.70-

2.00

0.10-

0.25

CrWMn

0.90-

1.05

≤0.40

0.80-

1.10

0.90-

1.20

1.20-

1.60

9CrWMn

0.85-

0.95

≤0.40

0.90-

1.20

0.50-

0.80

0.50-

0.80

Cr4W2MoV

1.12-

1.25

0.40-

0.70

≤0.40

3.50-

4.00

0.80-

1.20

1.90-

2.60

0.80-

1.10

7CrSiMnMoV

0.65-

0.75

0.85-

1.15

0.65-

1.05

0.90-

1.20

0.20-

0.50

0.15-

0.30

6Cr4W3Mo2VNb

0.60-

0.70

≤0.40

3.80-

4.40

1.80-

2.50

2.50-

3.50

0.80-

1.20

Nb0.2-

0.35

6W6M05Cr4V

0.55-

0.65

≤0.40

≤0.60

3.70-

4.30

4.50-

5.50

6.00-

7.00

0.70-

1.10

热作模具钢

5CrMnMo

0.50-

0.60

0.25-

0.60

1.20-

1.60

0.60-

0.90

0.15-

0.30

5CrNiMo

0.50-

0.60

≤0.40

0.50-

0.80

0.50-

0.80

0.15-

0.30

Ni1.40-

1.80

3Cr2W8V

0.30-

0.40

≤0.40

2.20-

2.70

7.50-

9.00

0.20-

0.50

5Cr4Mo3SiMnVA1

0.47-

0.57

0.80-

1.10

0.80-

1.10

3.80-

4.30

2.80-

3.40

0.80-

1.20

Al0.30-

0.70

3Cr3Mo3W2V

0.32-

0.42

0.60-

0.90

≤0.65

2.80-

3.30

2.50-

3.00

1.20-

1.80

0.80-

1.20

5Cr4W5Mo2V

0.40-

0.50

≤0.40

3.40-

4.40

1.50-

2.10

4.50-

5.30

0.70-

1.10

8Cr3

0.75-

0.85

≤0.40

3.20-

3.80

4CrMnSiMoV

0.35-

0.45

0.80-

1.10

0.80-

1.10

1.30-

1.50

0.40-

0.60

0.20-

0.40

4Cr3Mo3SiV

0.35-

0.45

0.80-

1.20

0.25-

0.70

3.00-

3.75

2.00-

3.00

0.25-

0.75

4Cr5MoSiV

0.33-

0.43

0.80-

1.20

0.20-

0.50

4.75-

5.50

1.10-

1.60

0.30-

0.60

4Cr5MoSiV1

0.32-

0.42

0.80-

1.20

0.20-

0.50

4.75-

5.50

1.10-

1.75

0.80-

1.20

4Cr5W2VSi

0.32-

0.42

0.80-

1.20

≤0.40

4.50-

5.50

1.60-

2.40

0.60-

1.00

无磁模具钢

7Mn15Cr2Al3V2WMo

0.65-

0.75

≤0.80

14.50-

16.50

2.00-

2.50

0.50-

0.80

0.50-

0.80

1.50-

2.00

Al2.33-

3.30

塑料模具钢

3Cr2Mo

0.28-

0.40

0.20-

0.80

0.60-

1.00

1.40-

2.00

0.30-

0.55

3Cr2NiMo

0.32-

0.40

0.20-

0.40

0.60-

0.80

1.70-

2.00

0.25-

0.40

Ni0.85-

1.15

　　①　钢中磷、硫含量（质量分数）：

P≤0.030%；S≤0.030%。

　　②钢中残余元素含量（质量分数）：

Cr≤0.25%，Ni≤0.25%，Cu≤0.30%，5CrNiMo钢经供需双方同意允许V≤0.20%。

　　b.合金工具钢的交货硬度与淬火硬度，见表6-1-6。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表6-1-6　合金工具钢的交货硬度与淬火硬度

钢号

交货状态

试样淬火

硬度HBS

压痕直径/mm

淬火温度/℃

冷却介质

硬度HRC

9SiCr

241-197

3.9-4.3

820-860

油

8MnSi

≤229

≥4.0

800-820

油

Cr06

241-187

3.9-4.4

780-810

水

Cr2

229-179

4.0-4.5

830-860

油

9Cr2

217-179

4.1-4.5

820-850

油

229-187

4.0-4.4

800-830

水

4CrW2Si

217-179

4.1-4.5

860-900

油

5CrW2Si

255-207

3.8-4.2

860-900

油

6CrW2Si

285-229

3.6-4.0

860-900

油

6CrMnSi2Mo1V

≤229

≥4.0

885-900

油

5Cr3Mn1SiMoV

≤229

≥4.0

940-955

空冷

Cr12

269-217

3.7-4.1

950-1000

油

Cr12Mo1V1

≤255

≥3.8

①

Cr12MoV

255-207

3.8-4.2

950-1000

油

Cr5Mo1V

≤255

≥3.95

②

9Mn2V

≤229

≥4.0

780-810

油

CrWMn

255-207

3.8-4.2

800-830

油

9CrWMn

241-197

3.9-4.3

800-830

油

Cr4W2MoV

≤269

≥3.7

960-980

1020-1040

油

7CrSiMnMoV

241-217

3.9-4.1

880-900

（火焰淬火）

空冷

6Cr4W3Mo2VNb

≤255

≥3.8

1100-1160

油

6W6M05Cr4V

≤269

≥3.7

1180-1200

油

5CrMnMo

241-197

3.9-4.3

820-850

油

5CrNiMo

241-197

3.9-4.3

830-860

油

3Cr2W8V

255-207

3.8-4.2

1075-1125

油

5Cr4Mo3SiMnVA1

≤255

≥3.8

1090-1120

油

3Cr3Mo3W2V

≤255

≥3.8

1060-1130

油

5Cr4W5Mo2V

≤269

≥3.7

1100-1150

油

8Cr3

255-207

3.8-4.2

850-880

油

4CrMnSiMoV

241-197

3.9-4.3

870-930

油

4Cr3Mo3SiV

≤229

≥4.0

③

4Cr5MoSiV

≤235

≥3.95

④

4Cr5MoSiV1

≤235

≥3.95

④

4Cr5W2VSi

≤229

≥4.0

1030-1050

油，空

7Mn15Cr2Al3V2WMo

⑤

3Cr2Mo

330-280

（预硬化）

3Cr2NiMo

330-280

（预硬化）

　　①Cr12Mo1V1:

820℃预热，1000℃（盐浴）或1010℃（炉控气氛）加热，保温10-20min空冷，200℃回火。

　　②Cr5Mo1V：

790℃预热，940℃（盐浴）或950℃（炉控气氛）加热，保温5-15min空冷，200℃回火。

　　③4Cr3Mo3SiV：

790℃预热，1010℃（盐浴）或1020℃（炉控气氛）加热，保温5-15min空冷，550℃回火。

　　④4Cr5MoSiV和4Cr5MoSiV1：

790℃预热，1000℃（盐浴）或1010℃（炉控气氛）加热，保温5-15min空冷，550℃回火。

　　⑤7Mn15Cr2Al3V2WMo：

1170-1190℃回溶，水650-700℃时效，空冷。

　　c.合金工具钢的性能特点与用途，见表6-1-7。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表6-1-7　合金工具钢的性能特点与用途

钢号

性能特点

用途举例

9SiCr

是用途广泛的低合金工具钢其淬透性、淬硬性较高，回火稳定性较好，优于碳素工具钢和铬工具钢。

适用于分级淬火、等温淬火，热处理时变形小；因含Si，脱碳倾向较大

常用于制造形状复杂、变形小、耐磨性高的低速切削刃具，如钻头、丝锥、板牙、铰刀、齿轮铣刀、拉刀等；也可用作冷作模具，如冷冲模、打打印模，还用作冷轧辊、校正辊等

8MnSi

其淬透性、韧性和耐磨性均优于碳素工具钢

常用作木工工具如凿子、锯条，以及小尺寸热锻模和冲头、热压锻模、螺栓、道钉冲模、拔丝模、冷冲模；还用作穿孔器与扩孔器工具及切削工具

Cr06

与Cr2和9Cr2相比，其碳含量最高，Cr含量最低，淬火后硬度和耐磨性都很高，刃口锋利，但较脆

大多冷轧成薄钢带后使用，常用于制作剃须刀片、手术刀具，也可用作刮刀、挫刀、刻刀等

Cr2

淬火后的硬度和耐磨性都很高，淬火变形不大，但高温塑性差

常用于低速、走刀量小、加工材料硬度不高的切削刀具，如车刀、铣刀、插刀、铰刀等；还用于冷作模具、拉丝模、冷轧辊，以及量具、量规、样板、偏心轮、钻套等

9Cr2

性能与Cr2基本相似，因碳含量稍低，其韧性较Cr2好

主要用作冷轧辊、冷冲模及冲头、钢印冲孔凿、木工工具等

淬火后的硬度和耐磨性较碳素工具钢好，热处理变形小，水淬不易开裂，回火稳定性较好

常用于工作温度不高、切削速度不大的刀具，如小型麻花钻、丝锥、板牙、铰刀、辊式刀具等

4CrW2Si

高温时有较好的强度和硬度，回火后有较高的韧度

用于高冲击载荷下操用的工具，如风动工具、冲裁切边复合模、冲模等冲剪工具，以及部分小型热作模具，如中应力热锻模、受热低的压铸模等

5CrW2Si

性能与4CrW2Si相近，回火后有较高的韧度，有一定的淬透性和高温力学强度，热处理时对脱碳、变形和开裂的敏感性不大

用于手动和风动凿子、空气锤工具、铆钉工具、重振动的切割器、冷冲裁和切边用凹模；也用于热作工具，如热冲孔和穿孔工具、热剪切模、热锻模、易熔合金的压铸模等

6CrW2Si

与4CrW2Si和6CrW2Si相比，具有较高的淬火硬度和一定的高温强度

常用于承受冲击载荷且要求耐磨性高的工具，如风动工具、凿子、冲击模具、铸造精整工具等；也用于热作工具，如生产螺钉和热铆的冲头、高温压铸轻合金的顶头、热锻模等

Cr12

应用广泛的冷作模具钢，具有较高的强度、淬透性和耐磨性，淬火变形小；但冲击韧度较差，易脆裂，易形成不均匀的共晶碳化物，导热性与高温塑性也较差

常用于制造承受冲击载茶小和耐磨性高的冷冲模、冲头、冷剪切刀、冷轧辊、钻套和拉丝模，以及量规、样板、凸轮销、偏心轮等

Cr12Mo1V1

国际上广泛应用的冷作模具钢，属莱氏体钢。

具有高的淬透性、淬硬性和耐磨性；热处理变形小，高温抗氧化性能、淬火与抛光后抗锈蚀性能良好

用于制造各种高精度、长寿命的冷作模具、刃具和量具，如形状复杂的冲孔凹模、冷挤压模，冷剪切刀、搓丝板、滚丝轮等

Cr12MoV

淬透性高，截面为300-400mm以下的工件可完全淬透，其淬火回火后的硬度、强度、韧性均比Cr12高，耐磨性和塑性也较好，变形小，但高温塑性差

用于制造截面较大、形状复杂、经受较大冲击载茶的各种工模具，如各种冲孔凹模，切边模、钢板拉伸模、滚边模、拉丝模、缝口模、螺纹搓丝板、冷挤压模、冷切剪刀、圆锯片、标准工具、量具等

Cr5Mo1V

相当于美国A2钢，具有良好的空淬性能，空淬尺寸变形小，韧性比9Mn2V、Cr12均好，碳化物均匀细小，耐磨性好

用于制造韧性好、耐磨性高的冷作模具，如成型模、下料模、冲头、冷冲裁模等

9Mn2V

经济型冷作工具钢，价格不高而综合力学性能优于碳素工具钢，具有较高硬度和耐磨性，淬透性好，淬火后变形小，过热敏感性低

用于制作各种精密量具、样板、块规、板牙；也用于要求变形小、耐磨性高的精密丝杠、磨床主轴，以及尺寸较小的冲模、冷压模、雕刻模、落料模等

CrWMn

用途广泛的微变形钢，淬透性好，变形小，淬火低温回火后有高的硬度、耐磨性和尺寸稳定性，且韧性较好，缺点是易形成网状碳化物

用于制造量规及形状复杂、高精度的冷冲模；也用于制作要求变形小、长而形状复杂的切削刀具，如拉刀、长丝锥、长铰刀、专用铣刀等

9CrWMn

性能与CrWMn相近，但由于碳含量稍低

展开阅读全文