碳工具鋼是一類含碳量較高(通常在0.6%至1.5%之間)的鋼材,主要用於製造刀具、模具和其他需要高硬度及耐磨性的工具。這種鋼材由於不含或僅含極少量的合金元素,因此具有簡單而經濟的特性,同時能夠通過適當的熱處理獲得所需的硬度和機械性能。
㈠ 特點:
①高硬度:經過淬火處理後,碳工具鋼能達到極高的硬度,適合用於切削和耐磨損環境。
②優良的耐磨性:適用於長期承受摩擦的工具和部件。
③易於熱處理:可根據需求進行退火、淬火和回火處理,以調整硬度和韌性。
㈡局限性:
①韌性較低:碳工具鋼的韌性相對於合金工具鋼較差,不適合承受高衝擊載荷的應用。
②紅硬性差:在高溫環境下硬度會迅速降低,因此不適合用於高溫加工工具。
一、碳工具鋼分類
㈠ 依化學成分分類:
①碳工具鋼:基本不含合金元素,適合製造刀具和模具。
②合金工具鋼:添加合金元素以增強特定性能,如硬度或耐磨性。
③高速鋼:高耐磨性和紅硬性,適用於高速切削。
㈡ 依用途分類:
①切削用工具鋼:製造鑽頭、刀具等各類切削工具。
②耐衝擊用工具鋼:適合承受衝擊力的應用,如重型模具。
③耐磨用工具鋼:設計用於高磨損環境,製造耐磨零件。
④熱加工用工具鋼:適合高溫加工,不易變形,用於熱鍛等工藝。
㈢ 依熱處理特性分類:
①油硬化工具鋼(O級):油冷淬硬,耐磨性優異。
②空氣硬化工具鋼(A級):空氣冷卻,平衡性好,可加工性高。
③熱加工工具鋼(H級):高溫性能穩定,適合熱加工應用。
二、機械性質
①硬度:碳工具鋼通常具有高硬度,尤其在經過適當的熱處理後,硬度可達60 HRC以上。
②韌性:碳工具鋼韌性相對較低,但適合用於對韌性要求不高的應用。
③耐磨性:具有良好的耐磨性,可應用於切削或成型工具。
三、熱處理
①退火:可降低硬度,增加材料的可加工性,通常在攝氏750-800度進行。
②淬火:提高硬度,使用油或水作為冷卻介質,淬火溫度約在攝氏760-850度。
③回火:減少材料內部的應力並提升韌性,一般在攝氏150-350度之間進行。
切削工具:如鑽頭、鑿刀、銑刀、刀片、沖頭和模具等。 模具:包括沖模、成型模具。 量具:如卡尺、量規和其它測量工具。
標準代號 | 規格號碼 | 材料號碼 | 記號 |
---|---|---|---|
CNS | 2964 | SK140 | |
JIS | G4401 | SK141 | |
DIN | 17350 | 1.1673 | SK142 |
CNS | 2964 | SK143 | |
JIS | G4401 | SK144 | |
ASTM | A686 | SK145 | |
DIN | 17350 | 1.183 | SK146 |
GB | 1298 | SK147 | |
GB | 1298 | SK148 | |
JIS | G4401 | SK149 | |
ASTM | A686 | SK150 | |
ASTM | A686 | SK151 | |
ASTM | A686 | SK152 | |
DIN | 17350 | SK153 | |
CNS | 2964 | SK154 | |
GB | 1298 | SK155 | |
JIS | G4401 | SK156 | |
ASTM | A686 | SK157 | |
ASTM | A686 | SK158 | |
DIN | 17350 | 1.1663 | SK159 |
CNS | 2964 | SK160 | |
GB | 1298 | SK161 | |
JIS | G4401 | SK162 | |
ASTM | A686 | SK163 | |
ASTM | A686 | SK164 | |
ASTM | A686 | SK165 | |
ASTM | A686 | SK166 | |
ASTM | A686 | SK167 | |
ASTM | A686 | SK168 | |
DIN | 17350 | 1.1545 | SK169 |
碳(C)% | 矽(Si)% | 錳(Mn)% | 磷(P)% | 硫(S)% | 鎳(Ni)% | 鉻(Cr)% | 鉬(Mo)% | 銅(Cu)% | 鎢(W)% | 釩(V)% | 錫(Sn)% | 退火HB | 淬火HRC |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1.3~1.5 | 0.1~0.35 | 0.1~0.5 | ≦ 0.03 | ≦ 0.03 | ≦ 0.25 | ≦ 0.3 | ≦ 0.25 | ≦ 217 | ≧ 63 | ||||
1.3~1.5 | 0.1~0.35 | 0.1~0.5 | ≦ 0.03 | ≦ 0.03 | ≦ 0.25 | ≦ 0.3 | ≦ 0.25 | ||||||
1.3~1.45 | ≦ 0.3 | ≦ 0.35 | ≦ 0.03 | ≦ 0.03 | |||||||||
0.9~1 | 0.1~0.35 | 0.1~0.5 | ≦ 0.03 | ≦ 0.03 | ≦ 0.25 | ≦ 0.3 | ≦ 0.25 | ≦ 207 | ≧ 61 | ||||
0.9~1 | 0.1~0.35 | 0.1~0.5 | ≦ 0.03 | ≦ 0.03 | ≦ 0.25 | ≦ 0.3 | ≦ 0.25 | ≦ 207 | ≧ 61 | ||||
0.9~1 | 0.1~0.4 | 0.1~0.4 | ≦ 0.03 | ≦ 0.03 | ≦ 0.2 | ≦ 0.3 | ≦ 0.3 | ≦ 0.2 | ≦ 0.15 | 0.15~0.35 | ≦ 0.05 | ≦ 202 | ≧ 65 |
0.8~0.9 | 0.25~0.4 | 0.5~0.7 | ≦ 0.02 | ||||||||||
1.25~1.35 | ≦ 0.35 | ≦ 0.4 | ≦ 0.035 | ≦ 0.03 | |||||||||
1.25~1.35 | ≦ 0.35 | ≦ 0.4 | ≦ 0.03 | ≦ 0.02 | ≦ 217 | ≧ 62 | |||||||
1.3~1.5 | 0.1~0.35 | 0.1~0.5 | ≦ 0.03 | ≦ 0.03 | ≦ 0.25 | ≦ 0.3 | ≦ 0.25 | ≦ 217 | ≧ 63 | ||||
1.3~1.4 | 0.1~0.4 | 0.1~0.4 | ≦ 0.025 | ≦ 0.025 | ≦ 0.2 | ≦ 0.15 | ≦ 0.1 | ≦ 0.2 | ≦ 0.15 | ≦ 0.1 | ≦ 202 | ≧ 65 | |
1.3~1.5 | 0.1~0.4 | 0.1~0.4 | ≦ 0.03 | ≦ 0.03 | ≦ 0.2 | ≦ 0.15 | ≦ 0.1 | ≦ 0.2 | ≦ 0.15 | 0.15~0.35 | ≦ 202 | ≧ 65 | |
1.3~1.5 | 0.1~0.4 | 0.1~0.4 | ≦ 0.03 | ≦ 0.03 | ≦ 0.2 | ≦ 0.3 | ≦ 0.1 | ≦ 0.2 | ≦ 0.15 | 0.15~0.35 | ≦ 202 | ≧ 65 | |
1.3~1.45 | ≦ 0.3 | ≦ 0.35 | ≦ 0.03 | ≦ 0.03 | |||||||||
1.15~1.25 | 0.1~0.35 | 0.1~0.5 | ≦ 0.03 | ≦ 0.03 | ≦ 0.25 | ≦ 0.3 | ≦ 0.25 | ||||||
1.15~1.24 | ≦ 0.35 | ≦ 0.4 | ≦ 0.035 | ≦ 0.03 | |||||||||
1.15~1.25 | 0.1~0.35 | 0.1~0.5 | ≦ 0.03 | ≦ 0.03 | ≦ 0.25 | ≦ 0.3 | ≦ 0.25 | ||||||
1.15~1.25 | 0.1~0.4 | 0.1~0.4 | ≦ 0.03 | ≦ 0.03 | ≦ 0.2 | ≦ 0.15 | ≦ 0.1 | ≦ 0.2 | ≦ 0.15 | ≦ 0.1 | ≦ 202 | ≧ 64 | |
1.15~1.25 | 0.1~0.4 | 0.1~0.4 | ≦ 0.03 | ≦ 0.03 | ≦ 0.2 | ≦ 0.15 | ≦ 0.1 | ≦ 0.2 | ≦ 0.15 | ≦ 0.1 | ≦ 202 | ≧ 64 | |
1.2~1.35 | 0.1~0.3 | 0.1~0.35 | ≦ 0.03 | ≦ 0.03 | |||||||||
1~1.1 | 0.1~0.35 | 0.1~0.5 | ≦ 0.03 | ≦ 0.03 | ≦ 0.25 | ≦ 0.3 | ≦ 0.25 | ≦ 212 | ≧ 61 | ||||
0.95~1.04 | ≦ 0.35 | ≦ 0.4 | ≦ 0.035 | ≦ 0.03 | ≦ 197 | ≧ 62 | |||||||
1~1.1 | 0.1~0.35 | 0.1~0.5 | ≦ 0.03 | ≦ 0.03 | ≦ 0.25 | ≦ 0.3 | ≦ 0.25 | ≦ 212 | ≧ 61 | ||||
1~1.1 | 0.1~0.4 | 0.1~0.4 | ≦ 0.03 | ≦ 0.03 | ≦ 0.25 | ≦ 0.15 | ≦ 0.1 | ≦ 0.2 | ≦ 0.15 | ≦ 202 | ≧ 65 | ||
1~1.1 | 0.1~0.4 | 0.1~0.4 | ≦ 0.03 | ≦ 0.03 | ≦ 0.2 | ≦ 0.3 | ≦ 0.1 | ≦ 0.2 | ≦ 0.3 | ≦ 202 | ≧ 65 | ||
0.95~1.05 | 0.1~0.4 | 0.1~0.4 | ≦ 0.03 | ≦ 0.03 | ≦ 0.2 | ≦ 0.15 | ≦ 0.1 | ≦ 0.2 | ≦ 0.15 | ≦ 202 | ≧ 65 | ||
0.95~1.05 | 0.1~0.4 | 0.1~0.4 | ≦ 0.03 | ≦ 0.03 | ≦ 0.2 | ≦ 0.3 | ≦ 0.1 | ≦ 0.2 | ≦ 0.3 | ≦ 202 | ≧ 65 | ||
0.95~1.1 | 0.1~0.4 | 0.1~0.4 | ≦ 0.03 | ≦ 0.03 | ≦ 0.2 | ≦ 0.15 | ≦ 0.1 | ≦ 0.2 | ≦ 0.15 | 0.15~0.35 | ≦ 202 | ≧ 65 | |
0.95~1.1 | 0.1~0.4 | 0.1~0.4 | ≦ 0.03 | ≦ 0.03 | ≦ 0.2 | ≦ 0.3 | ≦ 0.1 | ≦ 0.2 | ≦ 0.3 | 0.15~0.35 | ≦ 202 | ≧ 65 | |
1~1.1 | 0.1~0.25 | 0.1~0.25 | ≦ 0.02 | ≦ 0.05 |