第一节碳素工具钢

碳素工具钢是含碳0.65 -1.35%的碳钢，按其杂质含量的不同，可分为优质碳素工具钢和高级优质碳素工具钢，碳素工具钢生产成本比较低，原材料容易取得，加工性能良好，广泛地用于制造各种工具、模具、量具、手用刀具和低速小切削用量的机用刃具．

一、碳素工具钢的退火

碳素工具钢锻后因硬度高，不易进行切削加工，有较大应力，组织上又不符合淬火要求，故应进行球化退火（详见第二编碳素工具钢的球化退火）．退火工艺见表25-2．即加热到Acl+ 20- 30℃的温度并缓慢冷却时，可得到厚壁不锈钢管球状珠光体，正常球化退火组织应符合冶标YB 5-59所规定的第一级别，并且钢材中不允许有网状碳化物，残存破碎的网状碳化物也应符合标准所规定的第二级别．

二、碳素工具钢的淬火加热温度和加热时间淬火加热温度要根据钢种来确定，同时考虑性能要求、工件形状、大小及冷却介质等影响因素．T7钢为亚共析钢，其淬火加热温度应在AC3点以上，使其原始组织中的铁索体完全溶入奥氏体，防止淬火后出现软点。

对于过共析钢，应采用不完全淬火，即淬火加热温度为Acl+ 30 - sooc．以保证淬火后能获得在马氏体基体上均匀分布着小颗粒状的过剩碳化物的组织，如图25-1所示，以提高耐磨性和其它机械性能，如果淬火温度超过Ac,n时，不仅会引起晶粒长大，降低塑性，而且由于过剩碳化物溶解于奥氏体，使淬火后残余奥氏体厚壁不锈钢管量增加，降低工具的使用性能。图25-2为淬火温度与机械性能的关系，淬火温度的变化引起奥氏体晶粒度的变化是造成机械性能变化的主要原因．过共析钢由于未溶碳化物有阻止晶粒长大作用，所以它的过热倾向较小．在770-7900C加热时，能保持细小晶粒．在加热到825℃时，晶粒度在4-5级，只有当加热到850℃时，晶粒才变得十分粗大．

共析钢的加热温度范围窄，容易发生过热，如T8钢甚至只加热到780℃时，晶粒已有些粗大（5级），加热到800℃以后，晶粒显著粗大．当处理的工具为细长件，或热处理后磨量很小的工件时，主要矛盾是变形问题，因此淬火温度取下限；反之，当处理工件尺寸较大且形状简单时，或要求表面高硬度的工件，可采用上限淬火温度。碳素工具钢的淬火加热时间，可按加热时间系数12 -14秒／毫米（盐浴炉）或50-80秒／毫米（电炉）计算，同时考虑装炉量、炉子功率等因素．

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