能。
技术要求
摘
要
[关键词] 切削 耐磨 高硬度 红硬性
切削部分要承受很大的压力、摩擦、冲击和很高的温度。因此,刀
储切屑的空间、切削液的通道等结构要素。在切削过程中,刀具的
处理切屑的部分,包括刀刃、使切屑断碎或卷拢的结构、排屑或容
刀是切削加工中应用最广的刀具之一。车刀的工作部分就是产生和
命的必要性,除了以上要求红硬性及一定的强度和韧性。
形状和尺寸都要发生变化而失效。高耐磨性则是保证和提高工具寿
的高的硬度是不能进行切削加工的。否则,在应力作用下,工具的
在化学成分上,为了使工具钢尤其是刃具钢具有较高的硬度,
高硬度,高耐磨性是刀具最重要的使用性能之一,若没有足够
还需具有高的耐热性(红硬性),即在高温下仍能保持足够硬度的性
具材料必须具备高硬度、高耐磨性、足够的强度,韧性和抗氧化性,
通常都使其含有较高的的碳(W(C)=0.65%~1.55%),以保证淬火
T10钢车刀是用于车削加工的、具有一个切削部分的刀具。 车
耐磨能力。
且分布均匀。
失效形式及使用性能
工作条件及性能要求
如崩刃,折断和断裂等等。
45~55HRC),故工具钢应是以高碳马氏体为基体组织。
刃具在切削过程中,刀刃与工件表面金属相互作用,使切削产刀刃是的失效形式有很多种,磨损是刀具失效的主要原因之一,
切削材料的硬度(一般应在60HRC以上,加工软材料时可取
布着弥散的碳化物,尤其是各种合金碳化物能有效地提高刃具钢的
性不仅决定于高硬度,同时也取决于钢的组织。在马氏体基体上分
转、剪切应力和冲击、振动等负载荷作用。由于切削层金属的变形
生变形与断裂,并从工件整体剥离下来。故刀刃本身承受弯曲、扭
工具钢在热处理前都应进行球化退火,以使碳化物呈细小的颗粒状
工具损坏是有利的。大量的含碳质量分数又可提高耐磨性,碳素工
后获得高碳马氏体,从而得到高的硬度和切断抗力,这对减少防止
(2)为了保证刀刃能进入工件并防止卷刀,必须使刃具具有高于被
(1)为了保证刃具的使用寿命,应要求有足够的耐磨性。高的耐磨
切屑速度越快,则刃具的温度越高,有时刀刃温度可达600℃左右。
及刃具与工件、切削的摩擦产生大量的摩擦热,均使刃具温度升高。
具钢的理想淬火组织应该是细小的高碳马氏体和均匀细小的碳化物,
第 2 页 共 12 页
化物
T10碳素刃具钢工作温度:低于200℃性能:高硬度,成本低。含碳量:W(C)=1%左右
缺点:淬透性低,红硬性差,耐磨性不足。
应当要求刀
是一个回火抗力的问题。
热处理)→磨加工(磨削)。
具有足够的塑性和韧性,以防使用中崩刀或折断。
~250℃)
锻造
用T10钢制造形状简单的车刀,基本工艺路线为:矿石→铸态组
来表示。所以红硬性是钢抵抗多次高温回火软化的能力,实质上这
钢的红硬性。红硬性可以用高温回火后在室温条件下测得的硬度直
钢在受热条件下,仍能保持足够的硬度和切削能力,这种性能成为
高而导致硬度下降,应要求刃具具有高的红硬性。钢的红硬性是指
织→锻造→热处理1→机加工→(品质)热处理2(淬火+回火+表面
(4)为了使刀具能承受切削热的作用,防止在使用过程中因温度升
(3)由于在各种形式的切削过程中,工具承受冲击,振动等作用,
热处理工艺:球化退火+淬火(水油双淬火)+低温回火(150℃
过共析钢:不完全淬火+低温回火 组织:隐晶马氏体+未溶碳
第 3 页 共 12 页
不大。
热处理1
使用可靠的锻件。
采用锻件。锻造按坯料在加工时的温度可分为冷锻和热锻。
球化退火
热锻压是在金属再结晶温度以上进行的锻压。提高温度能改善
状结晶被打碎,使晶粒变细;同时改变原来的碳化物偏析和不均匀
锻压后,原来的铸态疏松、孔隙、微裂等被压实或焊合;原来的枝
下的锻压称为温锻压。温锻压的精度较高,表面较光洁而变形抗力
多专指在常温下的锻压,而将在高于常温、但又不超过再结晶温度
冷锻压是在低于金属再结晶温度下进行的锻压,通常所说的冷锻压
还能减小金属的变形抗力,降低所需锻压机械的吨位。但热锻压工
金属的塑性,有利于提高工件的内在质量,使之不易开裂。高温度
重要零件,除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外,多
械性能一般优于同样材料的铸件。机械中负载高、工作条件严峻的
成形方法。通过锻造能消除金属的铸态疏松、焊合孔洞,锻件的机
造和冲压同属塑性加工性质,统称锻压。锻造是机械制造中常用的
以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸的锻件的加工方法。锻
分布,使组织均匀,从而获得内部致密、均匀、细微、综合性能好、
序多,工件精度差,表面不光洁,锻件容易产生氧化、脱碳和烧损。
对于含碳量大于0.6%的各种工具钢,磨具钢,轴承钢,共析、
锻压可以改变金属组织,提高金属性能。铸锭经过热
锻造是利用锻压机械对金属坯料施加压力,使其产生塑性变形,
第 4 页 共 12 页
供组织准备。
41HRC左右。
4形变球化退火。
球化退火方法分为四类:
或在A1点上下循环加热冷却数次以使碳化物球化。
3高温固溶后淬火和高温回火。
1将钢加热到接近临界温度A1长时间保温。
T10钢球化退火后的组织:
处理工艺,退火一般为炉内缓冷,为其淬火工艺中均匀奥氏体化提
和性能,常常采用退火或球化退火工艺。球化退火是高碳钢预先热
过共析钢的锻轧件等,为了改善其各类性能或提高最终热处理组织
终热处理时的变形开裂趋势,而且也为淬火做好组织上的准备。退
较高。)提高塑性,韧性,降低钢的硬度,以利于切削加工,减少最
消除钢中网状碳化物,改善金相组织,(因为锻造后晶粒粗大,硬度
氏体及部分未溶碳化物,然后通过缓慢冷却或低于临界点等温分解,
火温度为Ac1~Acm 之间 ,必须严格控制退火加热温度。退火后的
组织为体基体上分布着均匀的、细小的碳化物颗粒。硬度应达到
2将钢加热到略高于临界温度A1并经短时间保温形成不均匀奥
T10属于碳素工具钢,含碳量为1%左右。球化退火的作用是
第 5 页 共 12 页