4-1 在使用性能和工艺性能的要求上;工具钢和机器零件用钢有什么不同
工具钢使用性能：
1 硬度..工具钢制成工具经热处理后具有足够高的硬度..工具在高的切削速度和加工硬材料所产生高温的受热条件下;仍能保持高的硬度和良好的红硬性..
2 耐磨性.. 工具钢具有良好的耐磨性;即抵抗磨损的能力..工具在承受相当大的压力和摩擦力的条件下;仍能保持其形状和尺寸不变..
韧性有什么用3 强度和韧性.. 工具钢具有一定的强度和韧性;使工具在工作中能够承受负荷、冲击、震动和弯曲等复杂的;以保证工具的正常使用..
4 其他性能..由于各种工具的工作条件不同;工具用钢还具有一些其他性能;如模具用钢还应具有一定的、热疲劳性、导热性和耐磨腐蚀性能等..
工艺性能:
1 加工性.工具钢应具有良好的热压力加工性能和机械加工性能;才能保证工具的制造和使用..钢
的加工性取决于化学成分、组织的质量..
2 淬火温度范围.工具钢的淬火温度应足够宽;以减少过热的可能性..
3 淬硬性和淬透性. 淬硬性是钢在淬火后所能达到最高硬度的性能..淬硬性主要与钢的化学成分特别是碳含量有关;碳含量越高;则钢的淬硬性越高..淬透性表示钢在淬火后从表面到内部的硬度分布状况..淬透性的高低与钢的化学成分、纯洁度、晶粒度有关..根据用于制造不同的工具;对这两种性能各有一定的要求..
4 脱碳敏感性. 工具表面发生脱碳;将使表面层硬度降低;因此要求工具钢的脱碳敏感性低..在相同的加条件下;钢的脱碳敏感性取决于其化学成分..
5 热处理变形性. 工具在热处理时;要求其尺寸和外形稳定..
6 耐削性.对很制造刀具和量具用钢..要求具有良好的磨削性..钢的磨削性与其化学成分有关;特别是;如果钒质量分数不小于0.50%则磨削性变坏..
机器零件用钢使用性能：
（1）较高的疲劳强度和耐久强度..
（2）高的屈服强、抗拉强度以及较高的断裂抗力..
（3）良好的耐磨性和接触疲劳强度..
（4）较高的韧性;以降低缺口敏感性..
工艺性能：
通常机器零件的生产工艺： 型材→改锻→毛坯热处理→切削加工→最终热处理→磨削
以切削加工性能和热处理工艺性能为机器零件用钢的主要工艺性能..
4-2工具钢常要做那些力学性能试验 测定哪些性能指标 为什么
强度、塑性：静弯或扭转试验→弯曲强度、挠度和扭转强度、扭转角；
韧度：一般采用无缺口式样；
硬度：一般硬度60HRC以上;钢中存在的大量碳化物可提高2~3HRC;
淬透性：断口法→碳素工具钢和低合金工具钢；端淬法→合金工具钢;以端淬曲线上60HRC处距水冷端距离表示..淬透性作用强弱顺序： Si、Mn、Mo、Cr、Ni
热稳定性：钢在较高温度下保持一定强度的性质对高速钢;通常是红硬性；
变形开裂倾向：主要原因是热应力组织应力..
4-3试用合金化原理分析说明9SiCr、9Mn2V、CrWMn钢的优缺点..
9SiCr① Si、Cr提高淬透性;油淬临界直径D油<40mm；
② Si、Cr提高回火稳定性;经250℃回火;硬度>60HRC；
③ K细小、均 匀→不容易崩刃；
④ 通过分级淬火或等温淬火处理;变形较小；
⑤ Si使钢的脱碳倾向较大..
CrWMn① Cr、W、Mn复合;有较高淬透性;D油=50~70mm；
② 淬火后AR在18~20%;淬火后变形小；
③ 含Cr、W碳化物较多且较稳定;晶粒细小→高硬度、高耐磨性；
④ 回稳性较好;当回火温度>250℃;硬度才<60HRC；
⑤ W使碳化物易形成网状..
9Mn2V
1Mn↑淬透性;D油 = ~30mm；
2Mn↓↓ MS;淬火后AR较多;约20~22%;使工件变形较小；
3V能克服Mn的缺点;↓过热敏感性;且能细化晶粒；
4含0.9%C左右;K细小均匀;但钢的硬度稍低;回火稳定性较差;宜在200℃以下回火；
5钢中的VC使钢的磨削性能变差..9Mn2V广泛用于各类轻载、中小型冷作模具..
4-4 9SiCr和60Si2Mn都有不同程度的脱C倾向;为什么
两者均含Si元素;Si是促进石墨化的元素;因此加热时易脱碳..
4-5 分析比较T9和9SiCr:
1为什么9SiCr钢的热处理加热温度比T9钢高
2直径为φ30 ~ 40mm的9SiCr钢在油中能淬透;相同尺寸的T9钢能否淬透 为什么
3T9钢制造的刀具刃部受热到200-250℃;其硬度和耐磨性已迅速下降而失效；9SiCr钢制造的刀具;其刃部受热至230-250℃;硬度仍不低于60HRC;耐磨性良好;还可正常工作..为什么
4为什么9SiCr钢适宜制作要求变形小、硬度较高和耐磨性较高的圆板牙等薄刃工具
1 9SiCr中合金元素比T9多;加热奥实体化时;要想使合金元素熔入奥氏体中并且还能成分均匀;需要更高的温度..
2不能..因为9SiCr中Si、Cr提高了钢的淬透性;比T9的淬透性好;9SiCr的油淬临界直径D油<40mm;所以相同尺寸的T9钢不能淬透..
3Si、Cr提高回火稳定性;经250℃回火;硬度>60HRC；
4Cr、Si的加入提高了淬透性并使钢中碳化物细小均匀;使用时刃口部位不易崩刀；Si抑制低温回火时的组织转变非常有效;所以该钢的低温回火稳定性好;热处理是的变形也很小..缺点是脱碳敏感性比较大..因此;如果采用合适的工艺措施;控制脱碳现象;适合制造圆板牙等薄刃工具..
4-6 简述高速钢铸态组织特征..
高速钢的铸态组织常常由鱼骨状莱氏体Ld、黑组织δ共析体等和白亮组织M+AR组成..组织不均匀;可能含粗大的共晶碳化物;必须通过锻轧将其破碎;莱氏体网是任何热处理方法所不能消除的;只有通过热压力加工达到一定的变形量之后才能改善..
4-7在高速钢中;合金元素W、Cr、V的主要作用是什么
W：钨是钢获得红硬性的主要元素..主要形成M6C型K;回火时析出W2C；W强烈降低热导率→钢导热性差
Cr 加热时全溶于奥氏体;保证钢淬透性 ;大部分高速钢含4％Cr ..增加耐蚀性;改善抗氧化能力、切削能力..
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