高碳钢

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高碳钢常称工具钢,主要用于制造切削工具等。含碳量从0.60%至1.70%。它的特点是硬而较脆,可以淬火,锤,撬棍等由含碳量0.75%的钢制造;切削工具如钻头,丝攻,铰刀等由含碳量0.90% 至1.00% 的钢制造。

高碳钢在经适当热处理或冷拔硬化后,具有高的强度和硬度、高的弹性极限和疲劳极限(尤其是缺口疲劳极限),切削性能尚可,但焊接性能和冷塑性变形能力差。由于含碳量高,水淬时容易产生裂纹,所以多采用双液淬火(水淬+油冷),小截面零件多采用油淬。这类钢一般在淬火后经中温回火或正火或在表面淬火状态下使用。主要用于制造弹簧和耐磨零件。 碳素工具钢是基本上不加入合金化元素的高碳钢,也是工具钢中成本较低、冷热加工性良好、使用范围较广的钢种。其碳含量在0.65一1.35%,是专门用于制作工具的钢。高碳钢密7.81g/cm³。

高碳钢钻头

高碳钢性能特点 

高碳钢优点:

1、热处理后可以得到高 的硬度(HRC60一65)和较好的耐磨性。

2、退火状态下硬度适中,具有较好的可切削性。

3、原材料易得,生产成本低。

高碳钢缺点:

1、热硬性差,当刀具工作温度大于200℃时,其硬度和耐磨性急剧下降。

2、淬透性低。 水淬时完全淬透的直径一般仅为15一18mm;油淬时完全淬透的最大直径或厚度(95%马氏体)仅为6mm 左右,并易变形开裂。

高碳钢的硬度、强度主要取决于钢中固溶的碳量,并随固溶碳量的增加而提高。固溶碳量超过0.6%时, 淬火后硬度不再增加,只是过剩的碳化物数量增多,钢的耐磨性略有增加,而塑性、韧性和弹性有所降低。为此,常根据使用条件和对钢的强度、韧性匹配来选用不同的钢号。例如,制造受力不大的弹簧或簧式零件,可选择较低碳量的65钢。

一般高碳钢可用电炉、平炉、氧气转炉生产。要求质量较高或特殊质量时可采用电炉冶炼加真空自耗或电 渣重熔。冶熔时,严格控制化学成分,特别是硫和磷的含量。为减少偏析,提高等向性能,钢锭可进行高温扩 散退火(对工具钢尤为重要)。热加工时,过共析钢的停锻(轧)温度要求低(约800℃),锻轧成材后应避 免粗大网状碳化物的析出,在700℃以下应注意缓冷,以防热应力造成裂纹。热处理或热加工过程中要防止表面脱碳(对弹簧钢尤为重要)。热加工时要有足够的压缩比,以保证钢的质量和使用性能。