低碳高合金鋼是工具鋼中的類型-工具鋼實驗顯微鏡
工具鋼是鋼的一個大類,通過熱處理可達到高的強度,硬
度和耐磨性,即各種材料加工或塑性成形時對工具所要求的性
能。許多種工具鋼還具有熱穩定性。熱穩定性是在高速加工和
熱成形等工序中,工具的工作邊緣在熱狀態下保持上述性能的
能力。
工具鋼與滲碳鋼或氮化鋼不同,它們可在相當大的深度上
保持很高的強度和耐磨性。因此,工具鋼除經常用于制造工具
外,還用于制造滾珠和滾棒軸承、量規、多種彈簧、燃油系統
元件以及各種機床和機器零件(如各種小齒輪、蝸輪、蝸桿等)
。
按金相組織的特征分,較典型和較多的工具鋼是過共析型
和萊氏體型鋼。這些工具鋼在淬火后具有硬的馬氏體金屬基體
和在基體內均勻分布的更硬的碳化物顆粒。這些工具鋼通常需
要回火,以保持馬氏體的組織和從馬氏體析出的彌散碳化物,
同時又具有高的硬度(RC58一60,更常見的是RC60-65,甚至更
高)。亞共析鋼是工具鋼的一個小類。它們的淬火組織是純馬氏
體,沒有殘余碳化物。這類工具鋼經回火后呈屈氏體組織,具
有較低的硬度(RC45---55),但韌性較高。
低碳高合金鋼是工具鋼中一種較新的類型。
1)這些鋼淬火后形成相當軟(RC60-50)的無碳或低碳
馬氏體;鼗鸷,、由于析出彌散的金屬間化合物,使硬度提高。
2)與耐熱鋼不同,奧氏體鋼回火時析出金屬間化合物,具
有較高硬度(RC45~60)。
此外,工作條件很惡劣的模具,即在高溫和強腐蝕條件下工
作的模具,必須采用耐熱鋼和特殊涂層。
就合金成分而言,工具鋼基本上都是高合金鋼或多元合金鋼。
合金元素含量(較高為30~45%)顯著高于結構鋼。
工具鋼按成分可分為兩大類:
1)碳鋼和低合金鋼(合金元素含量低于4~5%),屬于非
熱穩定性鋼’
2)高合金鋼和多元合金鋼,其合金元素含量高于5%(有的
甚至高達40-45%),通常屬于熱穩定性鋼或半熱穩定性鋼。
按合金成分更詳細分類是困難的,因為許多合金元素含量截
然不同的工具鋼,可能具有很相似的性能。因此,工具鋼更合理
的分類方法應是按性能和用途分類。