Bài giảng Thép dụng cụ (tool steel)

Dụng cụ gia công vật liệu có ý nghĩa quyết định đến năng suất, chất lượng và giá thành sản phẩm. Có độ cứng và tính chống mài mòn cao. Có độ dai và độ bền nhất định.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Thép dụng cụ (tool steel)THÉP DỤNG CỤ (TOOL STEEL)1. Yêu cầu chung về thép dụng cụ Dụng cụ gia công vật liệu có ý nghĩa quyết định đến năng suất, chất lượng và giá thành sản phẩm.Cơ tính :• Có độ cứng và tính chống mài mòn cao• Có độ dai và độ bền nhất định Biến dạng và mài mòn khi cắt.pptTính vật lý và hóa học :• Có tính chịu nhiệt và bền nhiệt cao• Trong một số trường hợp, cần chịu ăn mòn hóa họcTính công nghệ và tính kinh tế :• Khả năng mài sắc và mài bóng cao• Khả năng về biến dạng và gia công nhiệt luyệnPhân loại Phân loại theo bản chất quá trình gia công• Dụng cụ cắt (dao cắt, mũi khoan,…)• Dụng cụ biến dạng ( khuôn, trục cán,…)• Dụng cụ đo (palme, thước cặp, dưỡng,…) Phân loại theo nhiệt độ gia công• Thép DC nhiệt độ thấp (thép C)• Thép DC nhiệt độ trung bình ( thép HK trung bình)• Thép DC nhiệt độ cao (thép HK cao) Phân loại theo năng suất cắt• Thép cắt gọt năng suất thấp ( 5-7 m/phút)• Thép cắt gọt năng suất trung bình ( 15-17m/phút)• Thép cắt gọt năng suất cao ( > 35 m/phút) Phân loại thép dụng cụ.pptThành phần hóa học của thép DC• C : là nguyên tố quyết định độ cứng và khả năng chịu mài mòn, với các DC yêu cầu độ cứng cao thì C ≥ 0.7%, các thép DC cần độ dai cao thì C ~ 0.3 – 0.4%• NTHK : Ảnh hưởng của NTHK trong thép dụng cụ.ppt NTHK đưa vào thép DC nhằm làm tăng độ thấm tôi và tính cứng nóng. Ngoài ra còn làm nhỏ hạt khi xử lý nhiệt, nâng cao độ chịu mài mòn và ổn định các pha. Bảng tổng hợp vai trò của NTHK.ppt2. Thép làm dụng cụ cắt Yêu cầu :• Độ cứng ≥ 60 HRC, độ chịu mòn cao, lượng C ≥ 1%• Tính cứng nóng cao, làm việc được ở 500-6000C Thép làm DCC năng suất thấp và vừa• Thép C : từ CD 70-CD130, chủ yếu cắt tốc độ thấp, độ thấm tôi thấp và nhiệt độ làm việc < 2000C, v = 5-7m/min• Thép hợp kim thấp và trung bình : - Loại có tính thấm tôi tốt : ~ 1%Cr, 1%Si (90CrSi) - Loại có tính chống mài mòn cao : >1.3%C, 0.5%Cr , 4- 5% W (140CrW5) Nhiệt độ làm việc 250-3000C, > 62HRC, v= 10-15m/min Thành phần hóa học thép làm dụng cụ cắt.pptThép làm dao cắt năng suất cao-thép gió• Thành phần hóa học : thuộc nhóm thép HK cao, Thép gió.ppt - C : 0.7-1.5%, đủ để hòa tan vào ôs và tạo K, nhằm tăng độ cứng và độ chịu mài mòn - Cr : ~ 4%, làm tăng mạnh độ thấm tôi - W : 6-18% làm tăng mạnh tính cứng nóng, chống ram - Mo : thay W ( ρMo = 10,3; ρW =19,3 g/cm3) - V : 1-2% tạo K mạnh, làm hạt nhỏ và tăng tính chống mài mòn. Khi V quá lớn, làm xấu tính mài. - Co : 5-10%, không tạo K, hòa tan vào ddr và tăng mạnh tính cứng nóng và độ thấm tôi. Hàm lượng cao dễ gây thoát K khi tôi và giòn. Thành phần hóa học của thép gió.ppt Cùng tinh trong thép gió đúc.ppt• Độ cứng :62-64 HRC, nhiệt độ làm việc đến 6500C, v =35 -100m/min• Nhiệt luyện thép gió :Quy trình nhiệt luyện thép gió.ppt Độ cứng thứ hai khi ram thép dụng cụ.ppt3. Thép làm DC biến dạng nguội Yêu cầu :• Độ cứng cao, từ 58-62 HRC• Tính chịu mài mòn cao• Độ bền và độ dai bảo đảm Thành phần hóa học - C : từ 0.4-0.6 với khuôn chịu va đập mạnh, đến 1.5-2% với khuôn cần chống mài mòn cao - Thành phần hợp kim phụ thuộc vào hình dáng, kích thước khuôn và tính chống mài mòn. Để tăng độ thấm tôi, HK hóa Cr, Mn, Si, W khoảng 1% mỗi loại (90CrWMn). Để nâng cao tính chống mài mòn HK hóa ~12%Cr (160Cr12Mo, 130CrV1) Thành phần hóa học thép khuôn kéo nguội.ppt (Nhiệt luyện chú ý tránh giòn ram loại I)4. Thép làm DC biến dạng nóng Yêu cầu :• Độ bền và độ dai cao, độ cứng vừa phải (35-46HRC)• Tính chống mài mòn cao• Tính chịu nhiệt độ cao, chống mỏi nhiệt Thành phần hóa học:• C : 0.3-0.5%• HK hóa thích hợp để bảo đảm tôi thấu, đồng nhất trên toàn tiết diện, có độ dai cao (thêm Cr, Ni) có tính chịu nóng, chống ram tốt (8-10% W) Các nhóm thép :• Thép làm khuôn rèn : 50CrNiMo, 50CrNiW, 50CrMnMo,..• Thép làm khuôn ép chảy : 30Cr2w8V, 40Cr5W2VS ( Nhiệt luyện chú ý tránh giòn ram loại II )Thành phần hóa học của khuôn dập nóng.ppt 5. Thép làm DC đo Yêu cầu :• Độ cứng và tính chống mài mòn cao, 63-65HRC• Ổn định kích thước (hệ số giãn nở nhiệt bé và pha ổn định)• Tính mài bóng cao, ít biến dạng khi nhiệt luyện Thành phần hóa học• C : khoảng 1%• HK hóa thấp (do các DC đo thường nhỏ), thường HK hóa Cr, Mn khoảng 1% mỗi loại• Các mác thép thông dụng : 100Cr, 100CrWMn, 140CrMn,.. Nhiệt luyện : tôi và hóa già ...