高速钢轧辊
二十世纪以来随着带钢连续轧制和型、线材连续轧制技术的发展和轧材性能、表面质量要求的不断提高，轧辊的使用条件日趋严峻，对轧辊性能的要求也不断提高。热轧带钢轧机和薄板坯连铸连轧短流程生产线CSP（Continuous Strip Process）所使用轧辊材质的更新换代已涉及轧线各个工作区间，如粗轧工作辊已经由高铬钢发展到半高速钢；精轧前段高速钢工作辊已经全部或部份代替高铬铸铁轧辊；精轧后段的高NiCr无限冷硬铸铁轧辊也逐渐被耐磨性、辊面质量更好的高速钢轧辊所取代。高速钢轧辊的推广和应用，极大的提高了轧机的生产效率、板材尺寸精度、质量等级和成材率。随着钢铁工业的发展和轧辊制造技术的进步，高速钢轧辊必将成为热连轧机精轧机架轧辊选用的主流。
中钢集团邢台机械轧辊有限公司二十世纪九十年代初开始高速钢轧辊的开发，在材质基础研究、工艺试验和轧辊以及辊环研制方面积累了大量的数据和经验，目前已经形成了具有完全自主知识产权的离心复合高速钢轧辊和高速钢辊环系列化产品，并形成批量生产能力。中钢邢机研制的高速钢轧辊已经在宝钢、宝钢不锈、鞍钢、本钢、武钢、太钢、首钢迁钢、安阳钢、唐山国丰、宁波钢铁、西南不锈、瑞典钢厂等热带连轧机和邯钢、唐钢、包钢、马钢等薄板坯连铸连轧生产线以及窄带钢、棒材和高速线材轧机取得成功应用，轧制品种不仅用于普钢轧制，在不锈钢轧制上也取得突破。
高速钢轧辊具有极好的室温和高温耐磨性，良好的抗热裂性和抗事故性，其显微组织是由极细小弥散，由极高硬度的MC、M6C型合金碳化物镶嵌于热稳定性很高的马氏体基体上构成的。高速钢轧辊在国内外热带连轧机精轧前段使用结果表明，耐磨性约为传统高Cr铸铁轧辊的3-5倍。
中钢邢机在研制精轧前段高速钢轧辊同时，开发研制了精轧后段高速钢轧辊，目前已在宝钢1580Fw4、邯钢CSPFw4、唐钢1700Fw4上机使用，耐磨性能为高NiCr轧辊的2.5-3倍。
自2001年，中钢邢机研制的高速钢轧辊在邯钢CSP精轧前段Fw1-3开始使用，同期该机架使用两对国外两家高速钢轧辊，到2003年正常使用报废，综合使用数据评价，中钢邢机高速钢轧辊平均毫米轧制量7926.3t/mm，位居三家试用高速钢轧辊首位。2003年到2005年，中钢邢机第二对高速钢轧辊正常使用报废，毫米轧制量达到同期使用高Cr铸铁轧辊的3.05倍，目前已有6支正常使用报废，因使用效果良好，自2006年开始，邯钢CSP高速钢轧辊在中钢邢机形成稳定订货，5年来共定购Fw1-3高速钢工作辊20支。在精轧前段高速钢试用成功基础上，中钢邢机为邯钢CSP精轧后段Fw4制作首对高速钢轧辊，毫米轧制量达高NiCr轧辊的2.5倍，目前供货10支。
中钢邢机供宝钢高速钢轧辊从2002年开始使用，共提供18支。宝钢不锈1780 Fw2-4自2007年12月上机，目前已正常使用报废，毫米轧制量达到9472t/mm，使用中A级
以上表面质量达到70％以上，实现了磨削1次上机3次的目标，耐磨性和表面质量共同提高。
继邯钢、宝钢高速钢轧辊成功上机使用，几年来中钢邢机高速钢轧辊的使用在全国主要钢厂展开，鞍钢1700Fw1-3、1780Fw1-3，2150Fw1-2，本钢1700Fw2-3、BSPFw1-3，武钢2250 Fw1-4，安阳钢铁1780Fw1-3，唐钢1700Fw1-3，Fw4，包钢CSPFw1-4，首钢迁钢2160Fw1-3，马钢CSPFw3-4，唐山国丰1450轧线2＃线Fw1-3，同时在不锈钢轧线精轧前段高速钢轧辊也取得良好应用。高速钢轧辊的应用，使得轧辊的上机时间、轧制周期成倍延长，轧材质量、轧辊使用寿命和轧线生产效率显著提高，因此对于轧钢企业高速钢轧辊的推广应用具有显著的经济效益。
中钢集团邢台机械轧辊有限公司
2009.10
粉末高速工具钢 杨秋 （(辽宁工程技术大学材料科学与工程学院阜新123000） 摘要:粉末高速钢是通过特殊方法把高速钢微细粉末成形并烧结而制成的高速钢材产品，简称PM HSS。粉末高速钢具有碳化物颗粒细小、夹杂物含量少、分布均匀等的显微组织特点，使高速钢的抗弯强度、硬度和切削性能得到了显著提高。 关键词:综述；粉末高速钢；研究趋势；进展 1 PM HSS钢种开发 2．1第一代PM HSs 上世纪70年代工业化生产的PM Hss由美国Crucible厂和瑞典Stora厂(现属法国Erasteel公司)相继投产，此为第一代的PM粉末高速工具钢HSS。第一代PM HSS生产者使用1-2 t的中间钢包，其钢材夹杂物含量相当电弧炉+U'钢包精炼钢的水平，但是第一代PMHSS的抗弯强度较普通熔炼高速钢提高了约1倍。 2．2第二代PM HSS 继第一代PM HSS之后，各生产厂对设备和生产工艺进行了改进和更新，谓ESH技术就是带有电渣加热和吹Ar设备的中间钢包系统，2个石墨电极浸入碱性电渣内。电流通过钢水表面的活性渣产生热量，可保证3 h内高速钢钢水雾化过程中温度稳定，又可使钢水脱硫、脱氧。同时自钢包底吹Ar搅拌，使中间钢包钢水温度均匀化，又促进钢水净化反应。采用ESH方法生产的PM HSS称为第二代PMHSS，其产品商标也改为ASP2000系列(如ASP 2030，以前第一代称ASP 30)，它比第一代的PM HSS钢材更为纯净，非金属夹杂物含量可减少90％，淬回火后的钢材韧性可提高20％。钢材的质量和性能对化学成分的波动非常敏感，通常要求成分的波动范围愈小愈好。第二代钢较第一代钢达到了更高的技术水平，成分波动范围比第一代缩小近50％。此外，第二代PMHSS ASP 2000系列钢材的纵向与横向抗弯强度相差较小约为22％-32％，而普通熔炼HSS(M2、M42)的相应值达200％以上，并随钢材直径而变化，直径愈大，纵向和横向抗弯强度相差值也愈大。这一点正是大尺寸、高应力刀具使用PM HSS的理由之一。 2.3第三代PM HSS
高速工具钢国家标准的变化 王开远 辽宁五一八内燃机配件公司 高速工具钢是高碳合金钢,主要合金元素有钨、铬、钼、钴、铝等,属于莱氏体型钢种。组织中含有的大量碳化物使高速工具钢具有高红硬性、硬度和耐磨性。自1900年问世以来,高速钢一直是以制造金属切削刀具著称。随着科学技术飞速发展,高速钢的应用范围不断扩大。从60年代开始,日本以汽车、自行车工业为中心,试用高速钢做模具取得成功,现在生产的高速钢约有15%用于制造模具。因此,目前高速工具钢不仅用于制造高效率切削刀具,如铣刀、铰刀、拉刀、插齿刀及钻头等,而且被用于制造各种模具。主要是用来制造冷挤压模具及冷墩压模具等冷作模具,特别是钨钼系高速钢比钨系高速钢韧性更加优越,更适合作为模具钢使用。其中,钨系W18Cr4V钢和钨钼系W6Mo5Cr4V2两个牌号是我国目前使用最广泛的高速钢。新修订发布的GB/ T9943-2008 高速工具钢 是GB/T9943-1988 高速工具钢棒技术条件 的代替版本,其所规定的钢材外形尺寸及允许偏差、技术要求等适用于截面尺寸不大于250mm的热轧、锻制、冷拉等高速钢棒、盘条及银亮钢棒等。与1988年旧版标准相比,主要有以下几点变化: (1)标准适用范围扩大 1988年版标准只适用于高速钢棒材,而2008年新版标准,不仅适用于圆钢、方钢、扁钢、六角钢等棒材,还适用于盘条。标准所适用的钢材截面尺寸也由原来的不大于120mm修改为不大于250mm。因此,新标准的适用范围,不论是在所适用的钢种上还是所适用的钢材截面尺寸上都比旧标准大。 (2)修改了标准名称 由于本标准的适用范围发生变化,因此标准名称由 高速工具钢棒技术条件 修改为 高速工具钢 ,名称更加精练。 (3)增加了订货内容要求 高速工具钢的订货内容包括:标准编号、产品名称、牌号、截面形状、尺寸与外形、重量或数量、交货状态、特殊要求等。 (4)增加了对高速钢的分类 以前,高速钢的分类没有统一标准,比较混乱。为规范钢材的分类,便于对不同类别高速钢的管理,新增了钢材分类一章。高速工具钢按化学成分,分为钨系高速工具钢和钨钼系高速工具钢两种基本系列。新标准给出的9个牌号中,W18Cr4V、W12Cr4V5Co5钢是钨系高速工具钢,其余牌号全部为钨钼系高速工具钢。典型牌号W18C r4V钢热处理硬度可达63-66HRC,抗弯强度可达3500MPa,耐磨性好。W6Mo5Cr4V2钢是钨钼系高速工具钢的典型牌号,也是目前国内使用比例较高的高速工具钢之一。按性能分类,可分为低合金高速工具钢、普通高速工具钢、高性能高速工具钢。高性能高速工具钢具有更好的硬度和热硬性,是通过改变高速钢化学成分、提高性能而发展起来的新品种,切削温度达650 时,硬度仍可保持在60HRC以上,耐用性是普通高速钢的1.5-3倍。 (5)尺寸、外形及允许偏差 新标准要求钢材的尺寸、外形及允许偏差应符合相应标准,并在合同中注明组别。需要指出的是,新标准不再单独给出剥皮钢的尺寸偏差。因为在GB/T3207-2008 银亮钢 标准中已包含了对剥皮钢尺寸、外形及允许偏差的规定。另外,由于GB/T911 -2004 热轧工具钢扁钢尺寸、外形、重量及允许偏差 及GB/T16761-1997 锻制工具钢扁钢尺寸、外形、重量及允许偏差 标准已分别与GB/T702-2008和GB/T908-2008合并,因此,热轧和锻制工具钢扁钢的尺寸、外形及允许偏差也分别按GB/T702和GB/T908执行。 (6)技术要求 牌号及化学成分 新标准共规定了19个牌号及其化学成分,并对应给出了每个牌号的统一数字代号。我国高速工具钢牌号与国际标准牌号的对照见表1。 与旧标准相比,删去了已经淘汰的W18Cr4VCo5及W18Cr4V2Co8两个牌号、增加了7个新牌号,并根据GB/T17616 1998 钢铁及合金牌号统一代号体系 增加了钢材统一数字代号,而与旧标准相同的12个牌号中,有8个牌号的化学成分发生了变化,如表2所示。增加的7个牌号及对应的化学成分见 收稿日期:2010年3月
常用刀具材料分类、特点及应用 刀具材料的切削性能直接影响着生产效率、工件的加工精度、已加工表面质量和加工成本等，所以正确选择刀具材料是设计和选用刀具的重要容之一。 1.刀具材料应具备的性能 金属切削时，刀具切削部分直接和工件及切屑相接触，承受着很大的切削压力和冲击，并受到工件及切屑的剧烈摩擦，产生很高的切削温度，即刀具切削部分是在高温、高压及剧烈摩擦的恶劣条件下工作的。因此，刀具切削部分材料应具备以下基本性能。 1.1 高的硬度和耐磨性 硬度是刀具材料应具备的基本特性。刀具要从工件上切下切屑，其硬度必须比工件材料的硬度大。 耐磨性是材料抵抗磨损的能力。一般来说，刀具材料的硬度越高，耐磨性就越好。组织中硬质点（碳化物、氮化物等）的硬度越高，数量越多，颗粒越小，分布越均匀，则耐磨性越高。但刀具材料的耐磨性实际上不仅取决于它的硬度，而且也和它的化学成分、强度、纤维组织及摩擦区的温度有关。 1.2 足够的强度和韧性 要使刀具在承受很大压力，以及在切削过程常要出现的冲击和振动的条件下工作，而不产生崩刃和折断，刀具材料就必须具有足够的强度和韧性。 1.3 高的耐热性 耐热性是衡量刀具材料切削性能的主要标志。它是指刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度和韧性的性能。 1.4 导热性好 刀具材料的导热性越好，切削热越容易从切削区散走，有利于降低切削温度。刀具材料的导热性用热导率表示。热导率大，表示导热性好，切削时产生的热量就容易传散出去，从而降低切削部分的温度，减轻刀具磨损。
1.5 具有良好的工艺性和经济性 既要求刀具材料本身的可切削性能、耐磨性能、热处理性能、焊接性能等要好，且又要资源丰富，价格低廉。 2.常用刀具材料分类、特点及应用 刀具材料可分为工具钢、高速钢、硬质合金、瓷和超硬材料等五大类。常用刀具材料的主要性能及用途见表2-1。
金属材料代号和牌号大全 内容来源网络，由深圳机械展收集整理！ 更多相关金属材料及金属加工设备展示，就在深圳机械展！ 钢种 中国GB 日本JIS 美国ASTM 德国 牌号牌号标准号钢号钢号材料号标准号 碳素钢板Q235-F SS41 G3101 A36 USt37-2 1.0112 DIN17100 Q235 SS41 G3101 A283-C RSt37-2 1.0114 DIN17100 Q255A SS50 G3101 A283-D (RSt42-2) 1.0134 DIN17100 (A3R) SPV24 G3115 A285-C 20g SB42 G3103 A515.Cr60 HⅡ 1.0425 DIN17155 (15g) SB35 G3103 A515.Cr55 HⅠ 1.0345 DIN17155 (25g) SB46 G3103 A515.Cr65 HⅢ 1.0435 DIN17155 25 SM41A G3103 DIN17100 低合金钢板16Mn SM50-B.C G3106 St52-3 1.0841 DIN17155 16MnR SM41B G3106 A299/A537-Ⅰ.Ⅱ 17Mn4 19Mn5 1.0841 1.8045 16MngC SPV36 G3115 St52-3 15MnVR SPV36 (WELTEN50) G3115 A225Gr.A.B WStE39 1.8930 15MnVgC (A633-GR.B) 15MnVNTR (K-TEN62M) A302-GR.B 18MnMoNbR A533-Gr.A.I 耐热钢板16Mo SB46M G3103 A204-Gr A.B 15 Mo3 1.5414 DIN17155 12CrMo SCMV1 G4109 A387-Gr.2 15CrMo SCMV2 G4109 A387-Gr.12 13 CrMo44 1.7335 DIN17155 12Cr2Mo1 SVMV4 G4109 A387-Gr.22 10 Mo910 1.7362 DIN17155
一、刀具分类 刀具材料的种类很多，常用的材料有工具钢、硬质合金、陶瓷和超硬材料四大类。 1、碳素工具钢 碳素工具钢是指碳的质量分数为0.65％～1.35％的优质高碳钢。用做刀具的牌号一般是T10A和T12A。常温硬度60～64HRC。当切削刃热至200～250℃时，其硬度和耐磨性就会迅速下降，从而丧失切削性能。碳素工具钢多用于制造低速手用工具，如锉刀、手用锯条等。 2、合金工具钢 为了改善碳素工具钢的性能，常在其中加入适量合金元素如锰、铬、钨、硅和钒等，从而形成了合金工具钢。常用牌号有9SiCr、GCrl5、CrWMn等。合金工具钢与碳素工具钢相比，其热处理后的硬度相近，而耐热性和耐磨性略高，热处理性也较好。但与高速钢相比，合金工具钢的切削速度和使用寿命又远不如高速钢，使其应用受到很大的限制。因此，合金工具钢一般仅用于取代碳素工具钢，作一些低速、手动刀具，如手用丝锥、手动铰刀、圆板牙、搓丝板等。 3、高速钢 高速钢是一种含钨、铝、铬、钒等合金元素较多的高合金工具钢。高速钢主要优点是具有高的硬度、强度和耐磨性，且耐热性和淬透性良好，其允许的切削速度是碳素工具钢和合金工具钢的两倍以上。高速钢刃磨后切削刃锋利，故又称之为“锋钢”和“白钢”。高速钢是一种综合性能好、应用范围较广的刀具材料，常用来制造结构复杂的刀具，如成形车刀、铣刀、钻头、铰刀。拉刀、齿轮刀具等。 高速钢按其用途和性能不同，可分普通高速钢和高性能高速钢；按其化学成分不同，又可分为钨系高速钢和钨钼系高速钢。 1) 普通高速钢是指加工一般金属材料用的高速钢。常用牌号有W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2。 ① W18Cr4V属钨系高速钢，它具有性能稳定，刃磨及热处理工艺控制方便等优点，但因钨价较高，且使用寿命短故使用较少。 ② W6Mo5Cr4V2属钨钼系高速钢，它的碳化物分布均匀，抗弯强度，冲击韧度和高温塑性都比W18Cr4V好，但磨削工艺略差。因其使用寿命长、价格低，故被广泛使用。 2) 高性能高速钢是在普通高速钢中再加入一些合金元素，以进一步提高它的耐热性、耐磨性。其切削速度可达50～lOOm／min。主要用于不锈钢、耐热钢、高强度钢等难加工材料的切削加工。有高钒高速钢和超硬高速钢等。 ①高矾高速钢(W12Cr4V4Mo)由于钒、碳含量的增加提高了耐磨性，刀具寿命比普通高速钢提高2～4倍，但是随着钒含量的提高使其磨削性能变差。故使用较少。 ②超硬高速钢是为了加工一些难以加工的材料而发展起来的。其常温硬度。高温硬度、耐热性和耐磨性都比普通高速钢高，具有良好的综合性能，可以加工
解析W7Mo4Cr4V2Co5钢钨钼系含钴高速工具钢的淬火、回火 W7Mo4Cr4V2Co5钢钨钼系含钴高速工具钢淬火、回火硬度66～68HRC，抗弯强度2500～3000MPa，冲击吸收功A ku＞0.23～0.35J,600℃时的硬度54HRC。 退火规范退火温度730～840℃，退火硬度≤269HBS。 推荐淬火、回火规范淬火温度盐浴炉1180～1200℃、箱式炉1190～1210℃淬火剂为油，回火温度530～550℃，硬度≥66HRC。 W7Mo4Cr4V2Co5钢是钨钼系含钴高速工具钢，简写代号7-4-4-2-5，由于其含4.75%～5.75%（质量分数）的钴，从而提高了钢的高温硬度和红硬性，在较高的温度下切削时刀具不变形，而且耐磨性好。该钢的缺点是磨削性差。 为满足切削过程中，刀具线速度达80m/min，刀刃温度高达600℃，刀具硬度大于60HRC的要求，在高碳钢中加入大量W、Mo、Cr、V等合金元素而获得高速钢，W和Mn可提高钢的热硬性，在回火温度5800～600℃时，W、Mo析出并生成Mo2C和W2C，发生二次硬化现象，钢的硬度不仅不下降，反而升高。 供货状态及硬度退火态，硬度269HBS，冷拉态，硬度285HBS；冷拉后退火态，硬度277HBS。 标准GB 9943-88钢的主要化学成分（质量分数，%）C 1.05～1.15、Mn 0.20～0.60、P 0.030、S 0.030、Si 0.15～0.50、Cr 3.75～4.50、V 1.75～2.25、W 6.25～7.00、Mo 3.25～4.25、Co 4.75～5.75。
参考对应钢号我国GB标准钢号W7Mo4Cr4V2Co5、美国AISI/ASTM 标准钢号M41、美国UNS标准钢号T11341、国际标准化组织ISO标准钢号HS2-9-1-8、法国NF标准钢号HS7-4-2-5、德国DIN标准钢号S7-4-2-5、德国DIN标准材料编号1.3246、英国BS标准钢号M41。 典型应用举例 ①用于制造冷挤凹模和上、下冲头等。 ②用于制造切削最难切削材料的刀具和刃具，如制造切削高温合金、钛合金和超高强度钢等难切削材料的车刀、刨刀、铣刀等。
高速工具钢主要用于制造高效率的切削刀具。由于其具有红硬性高、耐磨性好、强度高等特性，也用于制造性能要求高的模具、轧辊、高温轴承和高温弹簧等。高速工具钢经热处理后的使用硬度可达HRC63以上，在600℃左右的工作温度下仍能保持高的硬度，而且其韧性、耐磨性和耐热性均较好。退火状态的高速工具钢的主要合金元素有多、钼、铬、钒，还有一些高速工具钢中加入了钴、铝等元素。这类钢属于高碳高合金莱氏体钢，其主要的组织特征之一是含有大量的碳化物。铸态高速工具钢中的碳化物是共晶碳化物，经热压力加工后破碎成颗粒状分布在钢中，称为一次碳化物；从奥氏体和马氏体基体中析出的碳化物称为二次碳化物。这些碳化物对高速工具钢的性能影响很大，特别是二次碳化物，其对钢的奥氏本晶粒度和二次硬化等性能有很大影响。碳化物的数量、类型与钢的化学成分有关，而碳化物的颗粒度和分布则与钢的变形量有关。钨、钼是高速工具钢的主要合金元素，对钢的二次硬化和其他性能起重要作用。铬对钢的淬透性、抗氧化性和耐磨性起重要作用，对二次硬化也有一定的作用。钒对钢的二次硬化和耐磨性起重要作用，但降低可磨削性能。 高速工个钢的淬火温度很高，接近熔点，其目的是使合金碳化物更多的溶入基体中，使钢具有更好的二次硬化能力。高速工具钢淬火后硬度升高，此为第一次硬化，但淬火温度越高，则回火后的强度和韧性越低。淬火后在350℃以下低温回火硬度下降在350℃以上温度回火硬度逐渐提高，至520~580℃范围内回火（化学成分不同，回火温度不同）出现第二次硬度高峰，并超过淬火硬度，此为二次硬化。这是高速工具钢的重要特性。 高速工个钢除了具有高的硬度、耐磨性、红硬性等使用性能外，还具有一定的热塑性、可磨削性等工艺性能。 多系高速工具钢主要合金元素是钨，不含钼或含少量钼。其主要特性是过热敏感性小，脱碳敏感性小、热处理和热加工温度范围较宽，但碳化物颗粒粗大，分布均匀性差，影响钢的韧性和塑性。 钨钼系高速工具钢的主要合金元素是钨和钼。其主要特性是碳化物的颗粒度和分布均优于钨系高速工具钢，脱碳敏感性和过热敏感性低于钼系高速工具钢，使用性能和工艺性能均较好。钼系高速工具钢的主要合金元素是钼，不含钨或含少量钨。其主要特性是碳化物颗粒细，分布均匀、韧性好，但脱碳敏感性和过热敏感性大、热加工和热处理范围窄。 含钻高速工具钢是在通用高速工具钢的基础上加入一定量的钴，可显著提高钢的硬度、耐磨性和韧性。 粉末高速工具钢是用粉末冶金方法产生的。首先用雾化法制取低氧高速工具钢预合金粉末，然后用冷、热静压机将粉末压实成全致密的钢坯，再经锻、轧成材。粉末高速工具钢的碳化物细小、分布均匀，韧性、可磨削性和尺寸稳定性等均很好，可生产用铸锭法个可能产生更高合金元素含量的超硬高速工具钢。粉末高速工具钢可分为3类，第一类是含钴高速工具钢，其特点是具有接近硬质合金的硬度，而且还具有良好的可锻性、可加工性、可磨性和强韧性。第二类是无钴高钨、钼、钒超硬高速工具钢。第三类是超级耐磨高速工具钢。其硬度不太高，但耐磨性极好，主要用于要求高耐磨并承受冲击负荷的工作条件。 Mn 1、在低含量范围内，对钢具有很大的强化作用，提高强度、硬度和耐磨性 2、降低钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性 3、稍稍改善钢的低温韧性 4、在高含量范围内，作为主要的奥氏体化元素 Si 1、强化铁素体，提高钢的强度和硬度 2、降低钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性 3、提高钢的氧化性腐蚀介质中的耐蚀性，提高钢的耐热性
高速钢刀具项目 申报材料 规划设计/投资方案/产业运营
摘要 该高速钢刀具项目计划总投资6086.55万元，其中：固定资产投资5047.77万元，占项目总投资的82.93%；流动资金1038.78万元，占项目 总投资的17.07%。 达产年营业收入8391.00万元，总成本费用6686.40万元，税金及附 加111.16万元，利润总额1704.60万元，利税总额2050.88万元，税后净 利润1278.45万元，达产年纳税总额772.43万元；达产年投资利润率 28.01%，投资利税率33.70%，投资回报率21.00%，全部投资回收期6.26年，提供就业职位175个。 提供初步了解项目建设区域范围、面积、工程地质状况、外围基础设 施等条件，对项目建设条件进行分析，提出项目工程建设方案，内容包括：场址选择、总图布置、土建工程、辅助工程、配套公用工程、环境保护工 程及安全卫生、消防工程等。 高速钢又名风钢或锋钢，意思是淬火时即使在空气中冷却也能硬化， 并且很锋利。它是一种成分复杂的合金钢，含有钨、钼、铬、钒等碳化物 形成元素。合金元素总量达10%～25%左右。它在高速切削产生高热的情况 下(约500℃)仍能保持高的硬度，HRC能在60以上。这就是高速钢最主要 的特性“红硬性”。而碳素工具钢经淬火和低温回火后，在室温下虽有很 高的硬度，但当温度高于200℃时，硬度便急剧下降，在500℃硬度已降到 与退火状态相似的程度，完全丧失了切削金属的能力，这就限制了碳素工
具钢制作切削工具用。而高速钢由于红硬性好，弥补了碳素工具钢的致命缺点，可以用来制造切削工具。所以高速钢常用于钻头、丝锥、锯条以及滚刀、插齿刀、拉刀等精密刀具，尤适用于制造复杂的薄刃和耐冲击的金属切削刀具。 报告主要内容：项目总论、背景、必要性分析、市场调研预测、产品规划、选址规划、项目土建工程、项目工艺说明、环保和清洁生产说明、职业安全、风险评价分析、项目节能评价、实施方案、投资方案说明、项目经济效益、综合评估等。
第四章工具钢 对各种材料进行加工，需要采用各种工具，主要是各种刃具与模具。 工具钢按用途分为刃具钢、模具钢及量具钢。按成分可分为碳素工具钢，低合金工具钢，高合金工具钢（高速钢）。 刃具钢要求高硬度，高耐磨性，一定韧性和塑性，有时需热硬性。如车刀，刨刀，铣刀，钻头，丝锥，锉刀，锯条。常用钢种为T7~T12，Cr，Cr2，9Mn2V，CrWMn，W18Cr4V。 模具钢为两类：一类为热作模具钢，要求高温下的硬度的强度，抗热疲劳和良好的韧性。如锤锻模，挤压模，压铸模。常用钢种为T8~T12，MnSi，5CrW2Si，Cr12V，Cr12MoV。另一类为冷作模具钢，要求具有高硬度，耐磨性和一定的韧性。如冲切模，冷镦模，搓丝模，拉丝，剪刀片。常用钢种有5CrNiMo，3Cr2W8V。 量具钢要求高硬度，高耐磨和尺寸稳定性如量规，样板，卡尺。 工具钢要求的基本性能有：（1）使用性能，如强度，塑性，韧性，耐磨性，热硬性，热疲劳性能；（2）工艺性能，如淬透性，变形与开裂倾向，脱C敏感性，磨削性，切削加工性。 §4．1 碳素及低合金工具钢 一、碳素工具钢 1．成分：高C钢，0.65-1.35% 2．组织：高C回火马氏体+细粒状K，HRC58-64 3．牌号：T7~T13 高牌号者，硬度高，耐磨性好，但韧性较低；低牌号者，硬度较低，但韧性较好。可选择不同场合具体运用。 4．热处理：球化退火（粒状P组织，便于切削加工）+淬火与低温回火 球化退火采用等温球化退火工艺。 5．性能：成本低，冷热性能较好，热处理简单，应用范围较宽。 不足处：（1）淬透性低，盐水中淬火，变形开裂倾向大。 （2）组织稳定性差，热硬性低，工作温度小于200℃。 6．应用：制作工件尺寸较小、受热温度不高、形状简单、不受较大冲击的工具如低速切削的刃具和简单的冷冲模。 二、低合金工具钢 加入M，如Si，Mn，Cr，W，Mo，V。与碳素钢相比，具有淬透性高，耐磨性好，淬火变形少，回火稳定性好，切削速度也较高。 合金元素作用：提高耐磨性，V，W，Mo, Cr；提高淬透性；减少淬火变形； 细化晶粒提高韧性；增大热硬性。 常用钢种：Cr06，Cr，Cr2，9Cr2，9SiCr，8MnSi，CrMn，CrWMn，CrW5，W，V 但由于热硬性仍较差，难以满足高速切削的需要。 §4．2 高速工具钢 高速工具钢适用于高速切削刀具。由于合金度高，可保证刃部在650℃时实际硬度仍高于HRC50，从而具有优良的切削性和耐磨性。
各标准主要不锈钢钢号对照表(含中国最新国家标准 No 中国GB 日本 JIS 美国韩国 KS 欧盟 BS EN 印度 IS 澳大利亚 AS 中国台湾 CNS 旧牌号新牌号（07.10）ASTM UNS 奥氏体不锈钢 1 1Cr17Mn6Ni5N 12Cr17Mn6Ni5N SUS201 201 S20100 STS201 1.437 2 10Cr17Mn6Ni4N20201-2 201 2 1Cr18Mn8Ni5N 12Cr18Mn9Ni5N SUS202 202 S20200 STS202 1.437 3 - 202 3 1Cr17Ni7 12Cr17Ni7 SUS301 301 S30100 STS301 1.4319 10Cr17Ni7 301 301 4 0Cr18Ni9 06Cr19Ni10 SUS304 304 S30400 STS304 1.4301 07Cr18Ni9 304 304 5 00Cr19Ni10 022Cr19Ni10 SUS304L 304L S30403 STS304L 1.430 6 02Cr18Ni11 304L 304L 6 0Cr19Ni9N 06Cr19Ni10N SUS304N1 304N S30451 STS304N1 1.4315 - 304N1 304N1 7 0Cr19Ni10NbN 06Cr19Ni9NbN SUS304N2 XM21 S30452 STS304N2 - - 304N2 304N2 8 00Cr18Ni10N 022Cr19Ni10N SUS304LN 304LN S30453 STS304LN - - 304LN 304LN 9 1Cr18Ni12 10Cr18Ni12 SUS305 305 S30500 STS305 1.4303 - 305 305 10 0Cr23Ni13 06Cr23Ni13 SUS309S 309S S30908 STS309S 1.4833 - 309S 309S 11 0Cr25Ni20 06Cr25Ni20 SUS310S 310S S31008 STS310S 1.4845 - 310S 310S 12 0Cr17Ni12Mo2 06Cr17Ni12Mo2 SUS316 316 S31600 STS316 1.4401 04Cr17Ni12Mo2 316 316 13 0Cr18Ni12Mo3Ti 06Cr17Ni12Mo2Ti SUS316Ti 316Ti S31635 - 1.4571 04Cr17Ni12MoTi20316Ti 316Ti 14 00Cr17Ni14Mo2 022Cr17Ni12Mo2 SUS316L 316L S31603 STS316L 1.4404 ~02Cr17Ni12Mo2 316L 316L 15 0Cr17Ni12Mo2N 06Cr17Ni12Mo2N SUS316N 316N S31651 STS316N - - 316N 316N 16 00Cr17Ni13Mo2N 022Cr17Ni13Mo2N SUS316LN 316LN S31653 STS316LN 1.4429 - 316LN 316LN 17 0Cr18Ni12Mo2Cu2 06Cr18Ni12Mo2Cu2 SUS316J1 - - STS316J1 - - 316J1 316J1 18 00Cr18Ni14Mo2Cu2 022Cr18Ni14Mo2Cu2 SUS316J1L - - STS316J1L - - - 316J1L 19 0Cr19Ni13Mo3 06Cr19Ni13Mo3 SUS317 317 S31700 STS317 - - 317 317 20 00Cr19Ni13Mo3 022Cr19Ni13Mo3 SUS317L 317L S31703 STS317L 1.4438 - 317L 317L 21 0Cr18Ni10Ti 06Cr18Ni11Ti SUS321 321 S32100 STS321 1.4541 04Cr18Ni10Ti20321 321 22 0Cr18Ni11Nb 06Cr18Ni11Nb SUS347 347 S34700 STS347 1.4550 04Cr18Ni10Nb40347 347 奥氏体-铁素体型不锈钢（双相不锈钢） 23 0Cr26Ni5Mo2 - SUS329J1 329 S32900 STS329J1 1.4477 - 329J1 329J1 24 00Cr18Ni5Mo3Si2 022Cr19Ni5Mo3Si2N SUS329J3L - S31803 STS329J3L 1.4462 - 329J3L 329J3L 铁素体型不锈钢 25 0Crl3Al 06Crl3Al SUS405 405 S40500 STS405 1.4002 04Cr13 405 405 26 - 022Cr11Ti SUH409 409 S40900 STS409 1.4512 - 409L 409L 27 00Cr12 022Cr12 SUS410L - - STS410L - - 410L 410L 28 1Cr17 10Cr17 SUS430 430 S43000 STS430 1.4016 05Cr17 430 430 29 1Cr17Mo 10Cr17Mo SUS434 434 S43400 STS434 1.4113 - 434 434 30 - 022Cr18NbTi - - S43940 - 1.4509 - 439 439 31 00Cr18Mo2 019Cr19Mo2NbTi SUS444 444 S44400 STS444 1.4521 - 444 444 马氏体型不锈钢
高强度、高抗压性、高硬度高速工具钢的性能和用途 W18Cr4V钢是W系高速工具钢。该钢具有高强度、高抗压性、高热稳定性和高硬度及高温硬度，该钢的热硬性很高，耐磨性较好，耐回火性好，淬硬深度大，承载能力居各种模具钢之首。但韧性、可加工性和导热性较差，淬火不变形性中等。该钢成本高、制造工艺不佳，热处理工艺复杂、淬火、回火以后的零件变形难以控制。但在使用中发现该钢脆性较大，易产生崩刃现象，其主要原因是碳化物不均匀性较大。 高速钢锻造以后必须经过球化退火，有利于切削加工。返修工件在第二次淬火前也要进行球化退火。否则，第二次淬火加热时，晶粒将过分长大而使工件变脆。冷压毛坯软化处理工艺，采用上限温度加热，分段等温，再附加等温回火过程。高速钢在淬火时要进行两次预热，原因在于高速钢中含有大量合金元素，导热性较差，以免引起工件变形或开裂，特别是大型复杂工件则更为突出。通过事先预热，可缩短在高温处理停留的时间，减少氧化脱碳及过热的危险性。 高速钢的淬火工艺比较特殊，即经过两次预热、高温淬火，然后再进行三次高温回火。生产中必须严格控制淬火加热及回火温度，淬火、回火保温时间，淬火、回火冷却方法。如果控制不当，易产生过热、过烧、萘状断口、硬度不足及变形开裂等缺陷。油韧性处理可提高该钢的塑性。 第一次预热可烘干工件上的水分，第二次预热可使索氏体向奥氏体的转变在较低温度内发生。 高速钢中含有大量难溶的合金碳化物，淬火加热时，温度必须足够高，才可使合金碳化物溶解到奥氏体中，淬火之后马氏体中合金元素的含量才足够高，钢才会具有高的热硬性。对高速钢热硬性影响最大的合金元素是W、Mo及V，只有在1000℃以上时，其溶解量才急剧增加。当温度≥1300℃时，各元素的溶解量虽然还有增加，但奥氏体晶粒则急剧长大，甚至在晶界处发生熔化现象，致使钢的强度、韧性下降。对高速钢来说，合适的晶粒度为9.5～10.5级。 淬火温度对该钢的性能影响较大，淬火温度上升，则耐磨性、抗压性、热稳定性提高，钢的韧性随温度的下降而增高。1230～1250℃淬火加热出现抗弯强度的峰值，在550～570℃回火后具有最佳的综合力学性能。表面脫碳层还明显地加剧该钢淬裂和磨裂敏感倾向。 淬火冷却通常在油中进行，但对形状复杂、细长杆状或薄片零件可采用分级淬火和等温淬火等方法。分级淬火后使残留奥氏体的体积分数增加20%～30%，使工件变形、开裂倾向减小，强度、韧性提高。油淬及分级淬火后的组织为马氏体+碳化物+残留奥氏体。等温淬火以后，与分级淬火相比，其主要淬火组织中除马氏体、碳化物、残留奥氏体外，还含有下贝氏体。等温淬火可进一步减小工件变形，并提高韧性。 进行分级淬火时，如果在分级温度停留时间过长，就可能会大量析出二次碳化物。等温淬火所需时间一般较长，随等温时间不同，所获得的贝氏体数量不同，在生产中通常只能获得体积分数为40%的贝氏体，而等温时间过长可显著增加残留奥氏体量。这需要在等温淬火后进行冷处理或采用多次回火来消除残留奥氏体，否则将会影响回火后钢的硬度及热处理质量。 为了消除淬火应力、稳定组织、减少残留奥氏体量、达到所需要的性能，高速钢一般要进行三次560℃的高温回火处理。高速钢的回火转变比较复杂。在回火过程中马氏体和残留奥氏体发生变化，过剩碳化物在回火时不发生变化。
第五节合金工具钢与高速工具钢 工具钢用于制造各种工具，如量具、刃具、模具等。工具钢按化学成分可分为非合金工具钢、合金工具钢和高速工具钢三类。碳素工具钢已在第五章中介绍，以下主要讲解后两种工具钢。 一、合金工具钢 合金工具钢包括量具刃具钢、冷作模具钢、热作模具钢、塑料模具钢等。 1．量具刃具钢 [应用场合]：主要用于制造低速切削刃具（如木工工具、钳工工具、钻头、铣刀、拉刀等）及测量工具（如卡尺、千分尺、块规、样板等）。量具刃具钢要求具有高硬度（62～65HRC）、高耐磨性、足够的强韧性、高的热硬性（即刃具在高温时仍能保持高的硬度）；为保证测量的准确性，要求量具刃具钢具有良好的尺寸稳定性。 扳牙丝锥量具 [化学成分]：量具刃具钢具有高碳成分，w C=0.8％～1.50％，以保证高的硬度和耐磨性。加入的合金元素有Cr、Si、Mn、W等，用以提高钢的淬透性、耐回火性、热硬性和耐磨性。 [常用刃具钢]：9SiCr是应用广泛的刃具钢，用于制作要求变形小的各种薄刃低速切削刃具，如板牙、丝锥、铰刀等。 [常用量具钢]：高精度量具（如块规）可采用Cr2、CrWMn等量具刃具钢制造，也可用轴承钢（如GCr15）制造；简单量具(如卡尺、样板、直尺、量规等)多用碳素工具钢（如T10A）；要求精密并须防止腐蚀的量具，采用不锈钢3Cr13、9Cr18。
常用量具刃具钢的牌号、化学成分、热处理、力学性能及用途(摘自GB1299-2000) 注：表中Cr06钢的平均w C ＞1%，为与结构钢区别，不标含碳量数字。其平均w Cr =0.6%。 [热处理]：量具刃具钢的预先热处理为球化退火，最终热处理为淬火加低温回火，热处理后硬度达60～65HRC 。高精度量具在淬火后可进行冷处理，以减少残余奥氏体量，从而增加其尺寸稳定性。为了进一步提高尺寸稳定性，淬火回火后，还可进行时效处理。 2．冷作模具钢 [应用场合]：冷作模具用于冷态下（工作温度低于200～300℃）金属的 成形加工，如冷冲模、冷挤压模、剪切模等。这类模具承受很大的压力、强烈的摩擦和一定的冲击，因此，要求具有高硬度、耐磨性和足够的韧性。此外，形状复杂、精密、大型的模具还要求具有较高的淬透性和小的热处理变形。
第三章 一、选择题 1．31210111下面是关于常用刀具材料硬度的比较，那个选项的论述是正确的（A）A金刚石>CBN>硬质合金>高速钢B金刚石>CBN>高速钢>硬质合金 C金刚石>硬质合金>高速钢>CBN D金刚石>高速钢>硬质合金>CBN 2. 31210122下面属于性质脆、工艺性差的刀具材料是（C） A碳素工具钢 B 合金工具钢 C 金刚石D 硬质合金钢 3. 31210113 目前使用最为广泛的刀具材料是（B） A陶瓷B高速钢和硬质合金 C 碳素工具钢 D CBN 4．31210114 W18Cr4V是：（C） A碳素钢 B 硬质合金钢 C 普通高速钢D 高性能高速钢 5．31210125 W18Cr4V比W6Mo5Cr4V2 好的性能是：（D） A硬度 B 韧性 C 切削性能D可磨性 6．31210116 WC—Co类属于哪一类硬质合金：（A） A YG类 B YT类 C YW类 D YM类 7．31210127 应用于切削一般钢料的硬质合金刀具是（B） A YG类 B YT类 C YW类 D YM类 8．31210128 在加工高温合金（如镍基合金）等难加工材料时，刀具材料可首选：（A） A CBN B 硬质合金 C 金刚石 D 陶瓷 9．31210129 在粗车铸铁时，选用：（B） A YG3 B YG8 C YT5 D YT30 10．3121012A碳素钢、合金钢的连续精加工，应选用：（D） A YG3 B YG8 C YT15 D YT30 11. 3121012B 在连续粗加工、不连续精加工碳素钢时，应选用：(B) A YT5 B YT15 C YT30 D YW2 12．31310121 在数控机床和自动线上，一般采用：（C） A整体式刀具 B 装配式刀具 C 复合式刀具D焊接装配式刀具 13. 32210111 增大前角，下面正确的是：（D） A增大粗糙度 B 增大切削效率 C 切削刃与刀头的强度增大 D 减小切削的变形 14．32210122 对于不同的刀具材料，合理前角（γopt）也不同，硬质合金刀具的γopt （B） 要____ 高速钢刀具的γ opt A大于 B 小于 C 等于 D 都有可能 15 32210113 增大前角可以（B） A减小切削力，导热面积增大B减小切削力，导热面积减小 C增大切削力，导热面积增大D增大切削力，导热面积减小1632210114 下面有关刀具前面的卷屑槽宽度的说法，正确的是：（D） A愈小愈好 B 愈大愈好 C 无所谓 D 根据工件材料和切削用量决定 17 32310111 增大后角（A） A减小摩擦 B 增大摩擦 C 切削刃钝园半径越大 D 刀头强度增强1832310121 加工下面哪种材料时，应该采用较小的后角（C） A工件材料塑性较大B工件材料容易产生加工硬化 C 脆性材料 D 硬而脆的材料
材料牌号对照表 表1 材料种类牌号表示法 碳素结构钢由代表屈服点的字母Q屈服点数值、质量等级符号、脱氧方法符 号四部分顺序组成。 质量等级分四级:A、B、C、D 脱氧方法：F（沸腾钢）、b（半镇静钢）、Z（镇静钢）、TZ（特殊镇静钢）四种，通常 Z和TZ可省略碳例:Q235,AF 素优质碳素结构钢用两位数字表示钢平均含碳量的万分数。 钢例:45 钢 分为普通含锰量（WMn?0.7%和较高含锰量（WMn =0.7%,1.2%）两类。含锰量较高的钢在两位数字后面加“ M6字。 例:65Mn钢 高级优质钢，数字后加“ A” ;特级优质钢，加“ E” 碳素工具钢用“碳”的汉语拼音字首“ T”加数字表示，数字表示钢的平均均含碳量的千分数。 数字后加“A”为高级优质钢，加“ M6表示含锰量较高 例:T12 铸钢用“ZG'表示一分别为“铸、钢”拼音首字母。牌号有两种表示方法：以强度表示时，在“ZG后面有两组数字，第一组数字表示该牌号屈服点的最低值，第二组数字表示其抗拉强度的最低值，两 组数字间用“ ,” 隔开。
例: ZG230,450 。 以化学成分表示铸钢牌号时，在“ ZG后面的数字表示铸钢平均碳含量的万分数。平均碳含量,1, 时不标出,平均碳含量, 0.1, 时,其第一位数字为“ 0”。在含碳量后面排列各主要合金元素符号, 每个元素符号后面用整数标出含量的百分数。 例:ZG15Cr1MoM 由含碳量数字+合金元素+合金元素含量, + 汉语拼音字母（首或尾）组成 前面数字为两位时表示平均含碳质量分数的万分数; 为一位数时表示平均含碳质量分数的千分数; 钢中所含的合金元素用化学符号表示，后面的合数字表示合金元素平均含量的百分数，当合金平均含量小于 1.5%时不标注数字。金特例:1 、低合金高强度钢一一“ Q +数字（（7 S）; 2、轴承钢一一“ G +合金元素+数字+, 字表示合金元素平均含量的千分数；钢例:60Si2Mn 1Cr13 GCr15 表2 材料种类组织、牌号表示法灰铸铁组织三类: 铁素体基体、铁素体- 珠光体基体、珠光体基体的灰铸铁 牌号用“ HT+数字”表示。 HT是“灰铁”两字的汉语拼音字首； 数字表示最低的抗拉强度值（MPa）。 例:HT150 球墨铸铁组织四类: 铁素体球墨铸铁、铁素体—珠光体球墨铸铁、珠光体球墨铸铁、贝氏体球墨铸铁 牌号牌号用“ QT+A组数字-B组数字”表示。 QT是“球铁”两字的汉语拼音字首。 A 组数字表示最低的抗拉强度值（MPa）
(1)碳素结构钢 中国国际标准原苏联美国日本德国英国法国 GB/T699—1999 ISO 683—11 IS0 8458—3 ISO 8458—2 ΓOCT 1050 ΓOCT 14959 ΓOCT 4543 ASTM，A29M JISC 4051 JISG 3056 TISG 4106 DINEN 10016—2 DINEN 10083—1 DINEN 10083—2 DIN 17223—1 DINENl0028—2 BS970 BSEN 10025 BSEN 10083—2 BSEN 10083—1 BSEN 10028—2 NFA35—551 NFEN 10025 NFEN 10083—1 NFEN 10083—2 NFEA35—051 NFEN 10028—2 10 C101 10 1010 S10C，S12C CK10 040A12 XC10 15 C15E4 15 1015 S15C，S17C CK15，Fe360B 080M15 XCl2，Fe306B 20 20 1020 S20C，S22C C22 C22 C22 25 C25E4 25 1025 S25C，S28C C25 C25 C25 30 C30E4 30 1030 S30C，S33C C30 C30 C30 35 C35E4 35 1035 S35C，S38C C35 C35 C35 40 C40E4 40 1040 S40C，S43C C40 C40 C40 45 C45E4 45 1045 S45C，S48C C45 C45 C45 50 C50E4 50 1050 S50C，S53C C50 C50 C50 55 C55E4 TYPeSC TYPeDC 55 1055 S55C，S58C C55 1C55 C55 优质型钢常用钢号与进口钢号对照表
钢板金属材料牌号对照 钢种 中国GB 日本JIS 美国ASTM 德国 牌号牌号标准号钢号钢号材料号标准号 碳素钢板Q235-F SS41 G3101 A36 USt37-2 DIN17100 Q235 SS41 G3101 A283-C RSt37-2 DIN17100 Q255A SS50 G3101 A283-D (RSt42-2) DIN17100 (A3R) SPV24 G3115 A285-C 20g SB42 G3103 HⅡDIN17155 (15g) SB35 G3103 HⅠDIN17155 (25g) SB46 G3103 HⅢDIN17155 25 SM41A G3103 DIN17100 低合金钢板 16Mn G3106 St52-3 DIN17155 16MnR SM41B G3106 A299/A537-Ⅰ.Ⅱ 17Mn4 19Mn5 16MngC SPV36 G3115 St52-3 15MnVR SPV36 (WELTEN50) G3115 62M 耐热钢板 16Mo SB46M G3103 A204-Gr 15 Mo3 DIN17155 12CrMo SCMV1 G4109 15CrMo SCMV2 G4109 13 CrMo44 DIN17155 12Cr2Mo1 SVMV4 G4109 10 Mo910 DIN17155 低温钢板 16MnR SLA24B G3126 A516-Gr55 TTSTE26 SEW089 15MnVR SLA33A A516-Gr60 TTSTE29 15MnVNTR A516-Gr65 A516-Gr70 TTSTE32 TTSTE36 09Mn2VR TTST41V TTST35V SEW680 (06A1NbCuN) 10Ni14 SEW680