【正文】 —回火托氏體組織。 量具的最終熱處理主要是淬火和低溫回火，目的是獲得高硬度和高耐磨性。碳含量較高的3Cr13Cr13Mo鋼，熱處理后硬度可達(dá)50HRC左右，強(qiáng)度也較高，用于制造防銹的醫(yī)用手術(shù)工具及刃具、不銹鋼軸承、彈簧等。有時(shí)還向鋼中加入鈦、鈮、鉬等，以防晶界腐蝕。二、耐熱鋼 在高溫下具有一定的熱穩(wěn)定性和熱強(qiáng)性的鋼稱(chēng)為耐熱鋼。 (二) 鐵素體耐熱鋼 鐵素體耐熱鋼的碳含量較低 (ωc ≤ ％)、鉻含量高(ωcr≥11％)，并含有一定量的硅、鋁等，以提高鋼的抗氧化能力，加入少量的氮，主要是提高鋼的強(qiáng)度。馬氏體耐熱鋼一般在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下使用，組織為回火索氏體。若零件的工作溫度超過(guò)700℃，則應(yīng)考慮選用鎳基、鐵基、鉬基耐熱合金及陶瓷合金等。 當(dāng)高錳鋼零件在工作中受到強(qiáng)烈沖擊或強(qiáng)大擠壓力作用時(shí)，表面因塑性變形會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的加工硬化，而使表面硬度顯著提高到500～550HBW，因而獲得高的耐磨性，心部仍保持原來(lái)的高韌性狀態(tài)。 主運(yùn)動(dòng)：是指在切削加工中形成機(jī)床切削速度或消耗主要?jiǎng)恿Φ墓ぷ鬟\(yùn)動(dòng)。主要是指刀具承受切削力和沖擊而不發(fā)生脆性斷裂和崩刃的能力。％～％的優(yōu)質(zhì)高碳鋼。它是用硬度及熔點(diǎn)都很高的碳化鎢、碳化鈦以及粘結(jié)劑鈷，采用粉末冶金的方法制成的。副偏角κr180。它主要影響刀頭的強(qiáng)度和排屑方向4．刀具結(jié)構(gòu)32 金屬的切削過(guò)程金屬在切削過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)一系列物理現(xiàn)象，如金屬變形、切削力、切削熱、刀具磨損等，這些都是以切屑形成過(guò)程為基礎(chǔ)而生產(chǎn)中出現(xiàn)的許多問(wèn)題，如積屑瘤、振動(dòng)、卷屑、斷屑等，都與切削過(guò)程密切相關(guān)。當(dāng)切削速度增大時(shí)，耐用度將大大降低。（4）人機(jī)適應(yīng)性 人機(jī)適應(yīng)性的基本要求是可靠、安全和舒適。（2）加工精度 機(jī)床的加工精度是指該機(jī)床加工零件表面的實(shí)際幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù)的符合程度，如：零件加工表面的尺寸、形狀、位置及粗糙度。3．刀具的耐用度 刀具在兩次刃磨之間的實(shí)際切削時(shí)間稱(chēng)為刀具的耐用度，以分鐘 (min) 計(jì)。后角α0――主后刀面與切削平面間的夾角 增大后角可減少摩擦，提高工件加工質(zhì)量和刀具耐用度，并使切削刃鋒利。二、刀具的組成刀桿：起夾持作用刀頭:(三面) 前刀面：切屑流過(guò)的表面 主后刀面：刀具上與加工表面相對(duì)的表面 副后刀面：刀具上與已加工表面相對(duì)的表面 (兩刃) 主切削刃：刀具上前刀面與主后刀面的交線(xiàn) 副切削刃：刀具上前刀面與副后刀面的交線(xiàn) (一尖) 主切削刃與副切削刃的交點(diǎn) ２．車(chē)刀切削角度的坐標(biāo)平面基面：通過(guò)主切削刃上的某一點(diǎn)，與主運(yùn)動(dòng)方向相垂直的平面切削平面：通過(guò)主切削刃上的某一點(diǎn)，于加工表面相切并垂直于基面的平面正交平面：通過(guò)主切削刃上的某一點(diǎn)，并同時(shí)垂直于基面和切削平面的平面 3. 刀具的標(biāo)注角度正交平面內(nèi)前角后角主偏角副偏角主切削刃與進(jìn)給方向間的夾角前刀面與基面間的夾角主后刀面與切削平面間的夾角副切削刃與進(jìn)給方向的夾角切削平面內(nèi)刃傾角主切削刃與基面間的夾角主偏角κr――主切削刃與進(jìn)給方向間的夾角 影響切削層的形狀，切削刃的工作長(zhǎng)度和單位切削刃上的負(fù)荷。因鋼中含有大量高硬度的碳化物，其熱硬性和耐磨性都有顯著提高，淬火硬度達(dá)62～65HRC，熱硬性達(dá)550～600℃，被廣泛用于制造較復(fù)雜的刀具。(5) 良好的工藝性。刀具材料的硬度必須高于工件材料的硬度，一般要求在60HRC以上。 切削運(yùn)動(dòng)與工件上形成的表面 機(jī)床為實(shí)現(xiàn)切削加工所必需具有的加工工件與工件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。只有使高錳鋼獲得單相奧氏體組織，才能使鋼在使用時(shí)顯示出良好的耐磨性和韌性。 常用鋼號(hào)有 0Cr18NillTi、4Cr14Ni14W2Mo 等。廣泛用于制造工作溫度在650℃以下、承受較大載荷且要求耐磨的零件，如汽輪機(jī)葉片、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣閥等。 常用鋼號(hào)有 15CrMo、12CrMoV、35CrMoV 等。這種處理方法稱(chēng)為固溶處理。 (三) 奧氏體不銹鋼 奧氏體不銹鋼是應(yīng)用最廣的不銹鋼，典型鋼種是188型不銹鋼，屬于鉻鎳不銹鋼。 鋼中碳含量較低的1Cr12Cr13鋼，具有良好的抗大氣、海水、蒸汽等介質(zhì)腐蝕的能力，且有較好的塑性和韌性，用于制造耐腐蝕的結(jié)構(gòu)零件。對(duì)于形狀簡(jiǎn)單、尺寸較小、精度要求不高的量具(如簡(jiǎn)單卡規(guī)、低精度量塊等)，可用碳素工具鋼T10A、T12A制造；或用滲碳鋼(15Cr等) 制造，并經(jīng)滲碳淬火處理；或用中碳鋼 (50、60鋼等) 制造，并經(jīng)高頻表面淬火處理。因此，要求熱作模具鋼應(yīng)具有高的熱硬性和高溫耐磨性，良好的綜合力學(xué)性能，高的熱疲勞強(qiáng)度和較好的抗氧化能力，同時(shí)還要求具有高的淬透性、導(dǎo)熱性。Cr12 型鋼是最常用的冷作鋼，牌號(hào)有 Cr12 和 Cr12MoV 等。二、合金模具鋼 模具鋼可分為冷作模具鋼和熱作模具鋼。高速鋼淬火后應(yīng)立即回火，一般在550～570℃回火三次。 3．高速鋼的熱處理 高速鋼的熱處理包括退火、淬火和回火，其特點(diǎn)是退火溫度低，淬火溫度高，回火溫度高且次數(shù)多。淬火時(shí)在空氣中冷卻即可得馬氏體組織，因此，又俗稱(chēng)為“風(fēng)鋼”、“白鋼”。其ωc = ％～％的范圍內(nèi)，以保證鋼的淬硬性和形成合金碳化物的需要。 對(duì)于精密軸承零件，為了保證尺寸的穩(wěn)定性，可在淬火后進(jìn)行一次冷處理，以減少殘余奧氏體的量，然后低溫回火、磨削加工，最后再進(jìn)行一次人工時(shí)效，消除磨削產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，進(jìn)一步穩(wěn)定尺寸。五、滾動(dòng)軸承鋼 滾動(dòng)軸承鋼是用來(lái)制造滾動(dòng)軸承的滾動(dòng)體 (滾針、滾柱、滾珠) 、內(nèi)外套圈的專(zhuān)用鋼。彈簧鋼根據(jù)彈簧尺寸和成形方法的不同，其熱處理方法也不同。 合金調(diào)質(zhì)鋼具有良好的淬透性、熱處理工藝性及良好的綜合力學(xué)性能。 20CrMnTi 是應(yīng)用最廣泛的合金滲碳鋼，可用來(lái)制造汽車(chē)、拖拉機(jī)的變速齒輪。這類(lèi)零件都要求表面具有高的硬度和耐磨性，心部具有較高的強(qiáng)度和足夠的韌性。 較好的耐蝕性。 高的回火穩(wěn)定性使鋼在較高溫度下仍能保持高的硬度和耐磨性。這是合金鋼的重要特點(diǎn)之一。它是合金元素溶人滲碳體 (置換其中的鐵原子) 所形成的化合物。 (四) 滾動(dòng)軸承鋼 高碳高鉻軸承鋼屬于專(zhuān)用鋼，為了表示其用途，在牌號(hào)前加以“G” (“滾”字的漢語(yǔ)拼音首字母) ，鉻含量以其質(zhì)量分?jǐn)?shù)的千倍來(lái)表示，碳的含量不標(biāo)出，其它合金元素的表示方法與合金結(jié)構(gòu)鋼同。例如60Si2Mn鋼，表示平均ωc = ％，平均ωsi ≥％，平均ωMn ％的合金結(jié)構(gòu)鋼。合金元素總含量ωMe 5％。與碳鋼相比，合金鋼的性能顯著提高，應(yīng)用日益廣泛，但價(jià)格高于碳鋼。就是由兩種或兩種以上不同材料的組合材料，其性能通常兼有組成材料的各種優(yōu)點(diǎn)，有著非常廣闊的發(fā)展前景。彎曲程度一般用彎曲角度α（外角）或彎心直徑d 對(duì)材料厚度a 的比值表示，a 愈大或d/a 愈小，則材料的冷彎性愈好。 疲勞強(qiáng)度——當(dāng)金屬材料在無(wú)數(shù)次交變載荷作用下而不致于引起斷裂的最大應(yīng)力。σ=Εε, Ε=σ/ε=tgα 2 幾何尺寸、形狀、受力 相同材料的E相同,但尺寸不同,\形狀\. 三 強(qiáng)度： 強(qiáng)度指金屬材料在外力作用下抵抗塑性變形和斷裂的能力。 1）彈性階段σe 2）屈服階段：過(guò)e點(diǎn)至水平段右端 σs——塑性極限，s——屈服點(diǎn)，過(guò)s點(diǎn)水平段——說(shuō)明載荷不增加，式樣仍繼續(xù)伸長(zhǎng)。 Ⅰ、金屬材料的力學(xué)性能： 力學(xué)性能受外力作用反映出來(lái)的性能。 如彈簧：彈簧靠彈性工作。 “縮頸” （試樣橫截面變小，拉力↓） 4 延伸率和斷面收縮率：——表示塑性大小的指標(biāo) 1）延伸率： δ= l0——試樣原長(zhǎng)，l1——拉深后長(zhǎng) 2）斷面收縮率： F0——原截面，F(xiàn)1—拉斷后截面 （1） δ、ψ越大，材料塑性越好 （2）ε與δ區(qū)別：拉伸圖中 ε=ε彈+ε塑 ， δ=εmas塑 （3）一般δ〉5%為塑性材料，δ〈5%為脆性材料。顯微放大測(cè)量 顯微硬度(查表)與HR有對(duì)應(yīng)關(guān)系。耐腐蝕性：指金屬材料抵抗各種介質(zhì)侵蝕的能力。檢驗(yàn)方法用杯突試驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)。第一節(jié) 合 金 鋼21 概 述 合金鋼——為了改善鋼的組織和性能，在碳鋼的基礎(chǔ)上，有目的地加入一些元素而制成的鋼。 合金工具鋼——用于制造各種工具的鋼。 高合金鋼。當(dāng)平均ωc1％時(shí)，牌號(hào)前面用一位數(shù)字表示平均碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的千倍，當(dāng)平均ωc≥1％，牌號(hào)中不標(biāo)碳含量。合金元素溶入鐵素體后，產(chǎn)生固溶強(qiáng)化作用，使其強(qiáng)度、硬度升高，塑性和韌性下降。它是中強(qiáng)或強(qiáng)碳化物形成元素與碳形成的化合物，其晶格類(lèi)型與滲碳體完全不同。 五、提高淬火鋼的回火穩(wěn)定性 回火穩(wěn)定性：淬火鋼在回火時(shí)，抵抗軟化(強(qiáng)度，硬度下降)的能力。23 合金結(jié)構(gòu)鋼一、低合金結(jié)構(gòu)鋼 低合金結(jié)構(gòu)鋼的成分特點(diǎn)是低碳(ωc ％)、低合金元素(一般合金元素總量ωMe3％) ，以錳為主加元素，并輔加以釩、鈦、鈮、硅、銅、磷等，有時(shí)還加入微量稀土元素。被廣泛用于橋梁、船舶、車(chē)輛、建筑、鍋爐、高壓容器、輸油輸氣管道等。 ％～％之間，以保證滲碳件心部有足