工具钢和硬质合金牌号及化学成分.docx

1、工具钢和硬质合金牌号及化学成分Revised on November 25, 2020工具钢和硬质合金牌号及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CSiMnPST7T8T8MnT9T10T11T12T13注：1.高级优质钢（带“A”的钢号）磷、硫含量（质量分数）：P%；S%。2.钢中残余元素含量（质量分数）：Cr%，Ni%，Cu%。3.用作铅浴钢丝的残余元素含量（质量分数）：Cr%，Ni%，Cu%，Cr+Ni+Cu%。4.要

2、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HRCT7187800-820水62T8187780-800水62T8Mn187780-800水62T9192760-780水62T10192760-780水62T11207760-780水62T12207760-780水62T13217760-780水62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硬度

3、HBST7退火或高温回火 板厚退火或高温回火 板厚退火或高温回火 板厚按供需双方协议，也可在其他热处理状态下交货，还可经酸洗后交货。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T7T7A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T8T8A淬火加热时容易过热，变形也大，塑性与强度

4、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T8MnT8MnA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T9T9A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T10T10A在淬火加热（700-800）时

5、，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T11T11A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T12T12A钢的碳含量高，淬火后有较多的过剩碳

6、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T13T13A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/T 1299-2000a.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C

7、SiMnCrMoWV其他量具刃具用钢9SiCr-8MnSi-Cr06-Cr2-9Cr2-W-耐冲击工具用钢4CrW2Si-5CrW2Si-6CrW2Si-6CrMnSi2MolV-5C3rMn1SiMolV-冷作模具钢Cr12-Cr12Mo1V1-CoCr12MoV-Cr5Mo1V-9Mn2V-CrWMn-9CrWMn-Cr4W2MoV-7CrSiMnMoV-6Cr4W3Mo2VNb6W6M05Cr4V-热作模具钢5CrMnMo-5CrNiMo-3Cr2W8V-5Cr4Mo3SiMnVA1-3Cr3Mo3W2V-5Cr4W5Mo2V-8Cr3-4CrMnSiMoV-4Cr3Mo3SiV-4Cr

8、5MoSiV-4Cr5MoSiV1-4Cr5W2VSi-无磁模具钢7Mn15Cr2Al3V2WMoAl 塑料模具钢3Cr2Mo-3Cr2NiMo-Ni 钢中磷、硫含量（质量分数）：P%；S%。钢中残余元素含量（质量分数）：Cr%，Ni%，Cu%，5CrNiMo钢经供需双方同意允许V%。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HRC9SiCr241-197油628MnSi229800-820油60Cr06241-187水64Cr2229-179油629Cr2217-179油62

9、W229-187水624CrW2Si217-179油535CrW2Si255-207油556CrW2Si285-229油576CrMnSi2Mo1V229885-900油585Cr3Mn1SiMoV229940-955空冷56Cr12269-217油60Cr12Mo1V1255-59Cr12MoV255-207油58Cr5Mo1V255-609Mn2V229780-810油62CrWMn255-207油629CrWMn241-197油62Cr4W2MoV269960-9801020-1040油67CrSiMnMoV241-217（火焰淬火）空冷606Cr4W3Mo2VNb2551100-116

10、0油606W6M05Cr4V2691180-1200油605CrMnMo241-197油605CrNiMo241-197油603Cr2W8V255-207油605Cr4Mo3SiMnVA12551090-1120油603Cr3Mo3W2V2551060-1130油605Cr4W5Mo2V2691100-1150油608Cr3255-207油604CrMnSiMoV241-197油604Cr3Mo3SiV229-604Cr5MoSiV235-604Cr5MoSiV1235-604Cr5W2VSi2291030-1050油，空607Mn15Cr2Al3V2WMo-453Cr2Mo330-280（预

11、硬化）-3Cr2NiMo330-280（预硬化）-Cr12Mo1V1:820预热，1000（盐浴）或1010（炉控气氛）加热，保温10-20min空冷，200回火。Cr5Mo1V：790预热，940（盐浴）或950（炉控气氛）加热，保温5-15min空冷，200回火。4Cr3Mo3SiV：790预热，1010（盐浴）或1020（炉控气氛）加热，保温5-15min空冷，550回火。4Cr5MoSiV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。7Mn15Cr2Al3V2WMo：1170-1190回溶，水650-700时效，空冷

12、。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

13、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W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

14、、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

15、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

16、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

17、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，碳化物偏析比CrWMn好些，因而力学性能

18、更好，但热处理后硬度稍低用于制作形状复杂、高精度的冷冲模，以及各种量规量具等Cr4W2MoV新型中合金冷作模量钢，共晶化合物颗粒细小，分布均匀，具有较高的淬透性和淬硬性，且有较好的综合力学性能、耐磨性和尺寸稳定性用于制造冷冲模、冷挤凹模、落料模、接丝板等7CrSiMnMoV火焰淬火冷作模具钢，具有较好的淬透性，淬火温度范围宽，过热敏感性小，淬火后获得较高的表面硬度、耐磨性和良好的韧性，热处理变形小用于大型镶块模具，下料模，冲头、成形模、拉伸模、冷冲模、胶木模、陶土模、剪刀尺、切纸刀、轧辊以及机床导轨镶条等6Cr4W3Mo2VNb基体钢类型高强韧性冷作模具钢，具有高强度、高硬度，巨韧性好，又有较

19、高的疲劳强度用于制造冲击载荷及形状复杂的冷作模具、冷挤压模具、冷镦模具、螺钉冲头、冷冲模、冷剪模等6W6Mo5Cr4V低碳高速钢类型冷作模具钢，有较好的淬透性，并具有高硬度、高耐磨性、高强度和良好的红硬性，且韧性好用于制造高冲击载荷下抗磨损的模具、冷挤压模具、拉深模具、冷镦模、成形模、冷冲模、冲头等5CrMnMo不含镍的热作模具钢，性能与5CrNiMo相近，淬透性稍差；此钢具有良好的韧性、强度和高耐磨性，对回火脆性不敏感用于形状简单的小型锻压模具，如模锻锤用模块等（边长300-400mm）5CrNiMo具有良好的韧性、强度和高耐磨性，并有良好的淬透性，在高温下的韧性及耐热疲劳性高于5CrMnM

20、o国内已广泛用于各种中、大型锤锻模，但近年认为不宜用于制造大型、复杂的和工作温度较高的重载荷模具3Cr2W8V属莱氏体钢，在高温下有较高的硬度，但其韧性和塑性较差，淬透性中等，截面厚度80mm可淬透；此钢相变温度较高，耐热疲劳性良好用于作高温、高应力但不受冲击载荷的凸模、凹模，如平锻机上的凸凹模、镶块、铜合金挤压模、压铸用模具；还可作高温下工作的热剪切刀等5Cr4Mo3SiMnVAl基体钢类型冷热两用的新型工模具钢，淬透性和淬硬性均较好，作为热作模具钢，具有较高的高温强度和较优良的耐热性、冷热疲劳性；作为冷作模具钢，具有较高的韧性用于标准件行业和轴承行业的热挤压模，以及冷镦模、冲孔凹模等，可以

21、代替3Cr2W8V、Cr12MoV使用3Cr3Mo3W2V具有良好的冷热加工性能，较高的热强性、热疲劳性能，良好的耐磨性和抗回火稳定性，并有一定的耐冲击抗力，性较好用于镦锻模、精锻模、辊锻模具、压力机用模具等热作模具5Cr4W5Mo2V新型的热作模具钢，具有较高的热硬性、高温强度和较高耐磨性、抗回火稳定性及一定的冲击韧度，可进行一般热处理或等温热处理与化学热处理常用于制造热挤压模具，可暂代替3Cr2W8V，也用于制作精锻模、热冲模等8Cr3具有较好的淬透性，一定的室温和高温强茺，形成细小的碳化物且均匀分布，耐磨性能较好常用于冲击振动较小的、工作温度低于500的耐磨损的模具，如热冲裁模、热切边模

22、、热顶锻模、成形冲模、热弯曲模等4CrMnSiMoV具有较高的高温力学性能，耐热疲劳性能好，可代替5CrNiMo使用用于制作锤锻模、压力机锻模、校正模、热弯曲模等4Cr3Mo3SiV具有较高的淬透性和高温硬度，以及优良的韧性，可代替3Cr2W8V使用用于制作热挤压模、热锻模、热冲模等4Cr5MoSiV空冷硬化型热作模具钢，淬透性好，在中温（600）条件下具有较好的热强度、热疲劳性能和一定的耐磨性，选用较低的淬火温度空淬，热处理变形小常用于制造铝合金压铸模、热挤压模、螺栓模、热切边模、锤锻模、压力机锻模、塑料模具，以及穿孔用工具与芯棒等4Cr5MoSiV1广泛使用的空冷硬化型热作模具钢，与4Cr

23、5MoSiV相比，此钢具有较高的热强度和硬度，在中温条件下具有良好的韧性、热疲劳性能和一定的耐磨性，并且淬透性高，热处理变形小广泛用于热挤压模具与芯棒、模锻锤的锻模、高速精锻用模具镶块、锻造压力机模具，以及铝合金压铸模等4Cr5W2VSi空冷硬化型热作具钢，在中温下具有较高的硬度和热强度，良好的韧性、耐磨性和热疲劳性能用于锻压模具、热挤压模具与芯棒、冲头、零部件成型用高速锤锻模，以及铝、锌等轻金属的压铸模等7Mn15Cr2A13V2WMo高Mn-V系无磁钢，此钢在各种状态下都能保持稳定的奥氏体，且有非常低的磁导率，高的硬度、强度，较好的耐磨性，但切削加工性差用于制造无磁模具、无磁轴承以及其他要

24、求在强磁场中不产生碰感应的结构零件，也用于700-800使用的热作模具3Cr2Mo广泛应用的预硬化型塑料模具钢，也称P20，综合力学性能良好，淬透性高，较大截面的钢材能获得较均匀的硬度，且有良好的抛光性能；此钢经预硬化后，再经冷加工制造成模具，可直接使用用于制造大、中型的和精密的塑料模具，也用于低熔点合金（如锡、锌、铝合金）的压铸模第三节高速工具钢（1）中国GB标准高速工具钢GB/T9943-1998a.高速工具钢的钢号与化学成分，见表6-1-14。b.高速工具钢棒材的交货硬度与热处理，见表6-1-15。c.高速工具钢的性能特点与用途，见表6-1-16。表6-1-14高速工具钢的钢号与化学成分（质量分数）（%）钢号CSiMnPSCrMoVW其他W18Cr4VW18Cr4VCo5W18Cr4V2Co8W12Cr4V5Co5W6Mo5Cr4V2CW6Mo5Cr4V2W6Mo5Cr4V3CW6Mo5Cr4V3W2Mo9Cr4V2W6Mo5Cr4V2Co5W7Mo4Cr4V2Co5W2MoqCr4VCo8W9Mo3Cr4VW6Mo5CrV2Al-