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碳素工具鋼生產成本較低,原材料來源方便;易于冷、熱加工,在熱處理后可獲得相當高的硬度;在工作受熱不高的情況下,耐磨性也較好,因而得到廣泛應用。
其中,高級優質碳素工具鋼韌度較高,磨削時可獲得較高的光潔度,適宜制造形狀復雜、精度較高的工具。但是,這類鋼紅硬性較差,工作溫度超過250℃以后,硬度和耐磨性迅速下降。這類鋼淬透性低,工具斷面尺寸大于15mm時,水淬后只有表面層得到高的硬度,故不能做大尺寸的工具。這類鋼淬火溫度范圍窄,易過熱,淬火時畸變、開裂傾向性大,且易產生軟點。
碳素工具鋼與合金工具鋼相比,此類鋼淬透性低,在水中淬透直徑為15mm,而在油中淬透直徑僅為5mm。另外,此類鋼的熱硬性低,工作溫度高于250℃時鋼的硬度和耐磨性急劇下降,從而鋼的切削能力顯著降低,所以此類鋼只適于制作尺寸小、形狀簡單、切削速度低、進刀量小、工作溫度不高的工具。
碳素鋼的碳含量范圍為0.65%~1.35%。在中國標準GB1298—77中共有8個牌號碳素工具鋼。
其中碳含量較低的T7鋼具有良好的韌性,但耐磨性不高,適于制作切削軟材料的刃具和承受沖擊負荷的工具,如木工工具、鐮刀、鑿子、睡子等。T8鋼具有較好的韌性和較高的硬度,適于制作沖頭、剪刀,也可制作木工工具。
錳含量較高的T8Mn鋼淬透性較好,適于制作斷口較大的木工工具、煤礦用鑿、石工鑿和要求變形小的手鋸條、橫紋銼刀。
T10鋼耐磨性較好,應用范圍較廣,適于制作切削條件較差、耐磨性要求較高的金屬切削工具,以及冷沖模具和測量工具,如車刀、刨刀、銑刀、搓絲板、拉絲模、刻紋鑿子、卡尺和塞規等。T12鋼硬度高、耐磨性好,但是韌性低,可以用于制作不受沖擊的,要求硬度高、耐磨性好的切削工具和測量工具,如刮刀、鉆頭、鉸刀、擴孔鉆、絲錐、板牙和千分尺等。
T13鋼是碳素工具鋼中碳含量高的鋼種,其硬度極高,但韌性低,不能承受沖擊載荷,只適于制作切削高硬度材料的刃具和加工堅硬巖石的工具,如銼刀、刻刀、拉絲模具、雕刻工具等。
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