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      [推薦]量具用鋼

       

      量具用鋼
      (1)量具的工作條件及量具用鋼的性能要求  由于量具在使用過程中經常受到工件的摩擦與碰撞,而量具本身又必須具備非常高的尺寸精確性和恒定性,因此,要求具有以下性能。
      ①高硬度和高耐磨性:以此保證在長期使用中不致被很快磨損,而失去其精度。
      ②高的尺寸穩定性:以保證量具在使用和存放過程中保持其形狀和尺寸的恒定。
      ③足夠的韌性:以保證量具在使用時不致因偶然因素——碰撞而損壞。
      ④在特殊環境下具有耐腐蝕性。
      (2)常用量具用鋼的選用
      ①形狀簡單、精度要求不高的量具?蛇x用碳素工具鋼,如T10A、T11A、T12A。由于碳素工具鋼的淬透性低,尺寸大的量具采用水淬,會引起較大的變形。因此,這類鋼只能制造尺寸小、形狀簡單、精度要求較低的卡尺、樣板、量規等量具。
      ②精度要求較高的量具,如塊規、塞規,通常選用高碳低合金工具鋼,如Cr2、CrMn、CrWMn及軸承鋼GCr15等。由于這類鋼是在高碳鋼中加入Cr、Mn、W等合金元素,故可以提高淬透性、減少淬火變形、提高鋼的耐磨性和尺寸穩定性。
      ③對于形狀簡單、精度不高、在使用中易受沖擊的量具,如簡單平樣板、卡規、直尺及大型量具,可采用滲碳鋼15、20、15Cr、20Cr等。但量具需經滲碳、淬火及低溫回火后使用,經上述處理后,表面具有高硬度、高耐磨性,心部保持足夠的韌性。也可采用中碳鋼50、55、60、65制造量具,但需經調質處理,再經高頻淬火、回火后使用,可保證量具的精度。
      ④在腐蝕條件下工作的量具可選用不銹鋼4Cr13、9Cr18制造。經淬火、回火處理后硬度可達56~58HRC,同時可保證量具具有良好的而腐蝕性和足夠的耐磨性。
      若量具要求特別高的耐磨性和尺寸穩定性,可選用滲氮鋼38CrMoAl或冷作模具鋼Cr12MoV。38CrMoAl鋼經調質處理后精加工成型,然后再氮化處理和研磨;Cr12MoV鋼經調質或淬火、回火后再進行表面滲氮或碳、氮共滲。
      兩種鋼經上述過熱處理后,可使量具具有高耐磨性、高耐蝕性和高尺寸穩定性。
      (3)量具鋼的熱處理  在保持高硬度與高耐磨性的前提下,量具鋼的熱處理應盡量采取各種措施,長期保持使用中的尺寸穩定性。量具在使用過程中隨時間延長而發生尺寸變化。用于制造量具的過共析鋼淬火后含有一定數量的殘余奧氏體,殘余奧氏體變為馬氏體引起體積膨脹。馬氏體在使用中繼續分解,正方度降低引起體積收縮。殘余內應力的存在和重新分布,使彈性變形部分地轉變為塑性變形引起尺寸變化。因此在量具的熱處理中,應針對上述原因采用如下熱處理措施。
      ①調質處理:其目的是獲得回火索氏體組織,以減少淬火變形和提高機械加工的光潔度。
      ②淬火和低溫回火:量具鋼為過共析鋼,通常采用不完全淬火加低溫回火處理,在保證硬度的前提下,盡量降低淬火溫度并進行預熱,以減少加熱和冷卻過程中的溫差及淬火應力。量具的淬火方式為油冷(20~30℃),不宜采用分級淬火和等溫淬火,只有在特殊情況下才予以考慮,一般采用低溫回火,回火溫度為150~160℃,回火時間≥4~5h。
      ③冷處理:高精度量具在淬火后必須進行冷處理,以減少殘余奧氏體量,從而增加尺寸穩定性。冷處理溫度一般為—70~—80℃,并在淬火冷卻到室溫后立即進行,以免殘余奧氏體發生陳化穩定。
      ④時效處理:為了進一步提高尺寸穩定性,經淬火、回火后,在120~150℃進行24~36h的時效處理,這樣可消除殘余內應力,大大增加尺寸穩定性而不降低其硬度。
      量具鋼的熱處理除了要進行過共析鋼的正常熱處理,即不完全淬火+低溫回火之外,還需要有三個附加的熱處理工序,即淬火之前進行調質處理、正常淬火處理之間的冷處理、正常熱處理之后的時效處理。

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