高的含碳量保证了钢的高硬度及形成足够的合金 碳化物，耐磨性高。同时钢中常加入Cr、W、Si、Mn、 V等合金元素，大大提高了钢的淬透性和回火抗力，并 细化了晶粒。
板牙 丝锥 例：9SiCr相当于T9+1.2～1.6%Si+0.95～1.25%Cr,
其淬透性好，油淬透直径达40～50mm； 碳化物(Fe,Cr)3C使马氏体组织细化，使其强韧性 得到提高； 同时加入Si后其回火稳定性提高，钢在(250～ 300℃)仍能保持60HRC以上。
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回火工艺曲线
2.模具钢
(1) 冷作模具钢
工作条件
在常温下工作，摩擦面大，摩擦力大同时还受 到弯曲力和冲击力的作用。主要的失效破坏形 式为磨损、变形和开裂。 性能要求 高的耐磨性，高的强韧性，淬透性高，热处 理变形应尽可能小。
钢种选择
1) 碳素工具钢和低合金工具钢 如T8A、T12A、9CrSi、Cr6WV等碳素和低合金 工具钢可用作尺寸较小，形状简单且工作负荷 不太大的模具
化学成分特点和热处理特点
碳含量：0.90～1.50% 合金元素：Cr、W、Mn 淬火回火后得到稳定均匀的马氏体组织
例CrWMn制作块规的工艺路线：
锻造→球化退火→机加工→淬火→冷处理→ 回火→粗磨→低温时效→精磨→去应力回火 →研磨
时效处理：120～130℃，保温几～几十小时，使M、 A
残稳定，消除内应力。
第一节
工具钢
◆主要用于制造各种加工和测量工具的钢, 称工具钢。按其用途分为刃具、量具和模具用 钢，按成分不同也可分为碳素工具钢、低合金 工具钢及高合金工具钢。 ◆化学成分 较高的含碳量（0.7-1.3%）； 常加入合金元素Cr、W、Mo、V等。 ◆合金元素的主要作用
1、刃具钢
性能要求
(1)高硬度、高耐磨性：一般其硬度为60HRC，应 远远大于工件硬度并保证强化相数量多，分布均 匀且稳定。
常加入Cr、Ni、Mn、Mo、Si等合金元素。
热作模具钢的工艺特点
◆热作模具钢必须经过反复锻造使碳化物均匀分 布。 ◆锻后退火以消除应力，降低硬度（197～241） ＨＢ，以便于切削加工。 ◆ 最终热处理为：淬火+高温（或中温）回火 组织：回火索氏体（或回火屈氏体）。
具有良好的综合机械性能及热疲劳抗力。
碳素工具钢的热处理工艺
预备热处理：在机加工之前进行正火及球化 退火（T8钢则可完全退火） 组织为珠光体＋细小均布的粒状渗碳体Байду номын сангаас硬 度HB<217。 最终热处理：淬火（780℃）＋低温回火 （180℃） 组织为M回＋粒状渗碳体＋少量A残（2～8%）， 硬度达60～65HRC。
(2)
低合金工具钢
注意：回火温度应稍高于模面工作温度
3.量具钢
•用于测量工具的钢，如卡尺、千分尺、块规 及塞规等，主要性能要求如下： •高的硬度和耐磨性、良好的尺寸稳定性 常用的量具通常采用碳素工具钢，低合 金工具钢，轴承钢等制作。
简单量具 —— T10A、T12A 等。
高精度量具 —— GCr15、CrWMn 等。
（3）高速钢
例:盘形齿轮铣刀
选材: W18Cr4V
元素作用分析:碳(0.7-0.8%)，钨，铬，钒(1-1.4%) 工艺路线:下料→锻造→球化退火→机加工 →淬火+多次回火→喷丸→磨削 锻造工序分析: 球化退火作用分析: 淬火回火工艺分析:
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500× W18cr4V球化退火后的组织
2)高碳高铬钢
指Cr12型冷作模具钢，如Cr12 、 Cr12MoV等。 其成分中含碳(1.4～2.3)%、含铬(11～12)%。 另外有些钢还加入少量的Mo(0.4-0.6%)、 V(0.15-0.3%)等合金元素。
Cr12MoV钢加工冲孔落料模的工艺路线：
下料→锻造→退火→机加工→淬火+回火→磨削
(2)高的红硬性：红硬性是指钢在高温仍能保 持足够高的硬度的特性。
(3)一定的强韧性：为保证刃具在工作中受到拉压 弯扭和冲击等作用时不折断，不崩刃，刃具具有 一定的韧性是必须的。
(1)
碳素工具钢
常用的碳素工具钢有T8、T10、T12、 T8A等。碳素工具钢满足一般工具加工条 件，其价格便宜，耐磨及加工性好。其中 含碳量越高，则碳化物越多，耐磨性越好， 但韧性变差。 碳素刃具钢红硬性差（刃部温度大于 250℃，其硬度耐磨性即显著降低），且 淬透性差。故其一般只用于手工工具，低 速或小走刀量的机用工具和小尺寸模具、 量具，也只能用于加工低硬度材料。
（2）热作模具钢
工作条件：
反复受热和冷却，热态下受到摩擦、冲击作 用。
性能要求： ①要求在较高的工作温度下具有良好的强韧 性； ②抗热疲劳性好； ③良好的导热性和淬透性。
常用热作模具钢
常用的热模钢有5CrMnMo及5CrNiMo；对 压铸模常用3Cr2W8V、4Cr5MoSiV等。
含碳量：(0.3～0.6)%，保证了淬火高温 回火后钢材的硬度和韧性；
热处理工艺：
（１）预备热处理：球化退火 •目的：消除应力，降低硬度以便于切削加工。退火硬度为 (207～255)ＨＢ • 组织：球状珠光体+均匀分布碳化物 （２）最终热处理：淬火+低温回火 •组织：M回＋弥散粒状碳化物＋少量A残。 •除此之外，高速钢由于其优异的工艺和使用性能，也是很好的 高档冷作模具用钢
最终组织 —— 回火M + 碳化物 +
少量A
残
淬火回火工艺
℃ 1100～1150℃
960～1050℃
800～830℃
油淬
510～520℃回火三次 250～275℃ 回火 60～62 HRC
空冷
58～60 HRC
Cr12MoV的淬火回火工艺
（h）