什么是工具钢？

工具钢是一种碳合金钢。从名称上可以看出，它常用于手工工具或机床模具的制造、修改或修理。？工具钢以其硬度、耐磨性和变形性而闻名。它们能在很高的温度下保持锋利，这也是为什么它们经常被用来通过切割、压制、加工或挤压来成型其他材料的原因。它们的耐磨性有助于它们在注塑模具生产中的应用。

工具钢组

工具钢分为六大类。材料的选择取决于强韧性、表面硬度、抗冲击性、工作温度和成本等因素。这六个小组是：

水硬化，冷加工，抗冲击，高速热作，特殊用途，工具钢是怎样制造的？

工具钢的制造是在严格控制的条件下进行的，以生产出所需的质量。工具钢含碳量在0.5%~1.5%之间。介绍了碳化物、钨、铬、钒、钼等合金元素的制备工艺。

工具钢最重要的制造工艺如下：

一次熔炼电渣熔炼一次击穿热轧冷拔连铸机粉末冶金Osprey法一次熔炼

工具钢通常由大约75%的废钢制成-一种由磨屑和购买的废料混合而成的材料。避免废料污染是非常重要的，特别是不能像镍、钴和铜这样被氧化的金属。

大多数工具钢的生产都是通过电弧炉(EAF)熔炼完成的。

有两个阶段：

废料在炉子里迅速熔化。铁水被转移到一个单独的钢包或转炉容器中进行精炼。这一过程被称为二次精炼，它允许很高的效率和大量的加工。

精炼后的金属被转移到铸造站，然后倒入锭中。产生的钢锭通常退火(加热和冷却缓慢)，以防止开裂。

电渣熔炼

电渣重熔或精炼(ESR)是一种渐进的熔炼过程，用于生产表面光滑、没有管道(孔)或孔隙(缺陷)的钢锭。ESR铸锭具有较好的热加工性能、较好的加工成品率、较高的清洁度、较好的横向拉伸延性和疲劳性能。

ESR是一个昂贵的过程，通过提高产量而节省的成本并不总是足以抵消ESR加工成本。然而，对于一些特殊的工具钢应用，ESR是值得的。

真空电弧重熔(VAR)是一种与ESR同时使用的工艺。然而，它在工具钢中的应用仅限于具有特定轴承要求的特殊应用。在VAR过程中，在高真空环境下，热量是通过电弧提供的.所得钢具有良好的宏观组织和显微组织，化学均匀性好。

一次故障

用于工具钢的击穿方法要么采用开模液压机，要么使用旋转锻压机。这些工艺是非常通用的，可产生6至13米(20至43英尺)的正方形，矩形，空心或阶梯截面的长度。最终产品质量很高，裂纹、圈或接缝少，直线度高。

滚压

在现代钢铁制造中，多达26家轧钢厂被连续使用。这种金属是通过燃气推车、步进梁炉或高功率感应炉加热的.快速加热是用来防止脱碳(碳含量的损失)。这一过程由计算机实现自动化，并使用测量设备监测金属的直径公差和表面质量。通过这个过程，一卷钢板可以在不到12分钟内生产出来。

热冷拉伸

拉拔操作通常用于工具钢，以产生更好的公差，更小的尺寸，或特殊的形状。由于工具钢具有高强度和有限的延展性，为了防止断裂，冷拉图仅限于一次光道次。在温度高达540°C(1000°F)的温度下，用温拉法进行多道次拉深以强化金属。

连铸

由于经济原因，有时会对工具钢进行连铸。铸坯经过退火，有时磨碎，然后用锤子或旋转锻造，然后可以轧制。电渣快速重熔(ESRR)是一种比电渣快速重熔(ESRR)温度更高的现代工艺。

粉末冶金

粉末冶金(粉末冶金)用于生产高碳、高铬、高速钢等高合金钢。这一过程近年来越来越流行。采用传统方法，生产高碳、高合金工具钢尤其具有挑战性.这些方法的冷却时间相对较慢，导致共晶碳化物形成不理想的粗大组织，导致热处理反应不均匀，横向质量差，韧性低。

在粉末冶金中，克服了传统方法存在的问题。采用粉末冶金工艺可获得均匀分布的碳化物，改善了退火条件下的可切削性，提高了对硬化热处理的响应速度，提高了可磨性。然而，也有一个缺点-耐磨性下降。

Osprey过程

Osprey过程仍然是一个非常专门的活动，仅限于在日本和英国的网站，然而，它有巨大的技术和商业潜力。熔化的合金通过喷管从感应炉中倒出，然后用高压气体雾化射流喷射，造成小液滴的形成。这些液滴被收集并用来形成小方坯、空穴和薄片。

Osprey工艺的优点类似于P/M型工具钢，由Osprey材料生产的工具钢细碳化物分布均匀。然而，Osprey过程目前的经济竞争力不如P/M。

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