碳素工具钢

碳素工具钢特性和用途：碳素工具钢简称碳工钢，其冷、热加工性能，耐磨性能好，价格低廉，在工具钢中是被广泛采用的钢种。

1. T7钢，为亚共析钢，淬火回火后具有较高的强度和韧性，且有一定的硬度，但热硬性低，淬透性差、淬火变形大。

常用于制造能承受振动和撞击，要求较高韧性，但切削性能要求不太高的工具，如凿子、冲头等小尺寸风动工具，木工用锯和凿，简单胶木模、锻模、剪刀、手锤、镰刀等。

2. T8钢，为共析钢，淬火回火后具有较高的硬度和耐磨性，但热硬性低，淬透性差、加热时容易过热，变形也大，塑性强度也较低。

常用于不受大冲击，需要较高硬度和耐磨性的工具，如简单的模子和冲头、切削软金属的刀具、木工用的铣刀和斧、凿、錾、圆锯片以及钳工装配工具、虎钳钳口等。

3. T8Mn钢，性能同T8近似，但因加入了锰，淬透性较好，淬硬层较深。

用途同T88，但可制造断面较大的工具。

4. T9钢，性能同T8，但因碳含量较高一些，故硬度和耐磨性较高，韧性较差一些。

常用作硬度较高，有一定韧性，但不受剧烈震动冲击的工具，如中心铳、冲模、冲头、木工切削工具以及饲料机刀片、凿岩石凿子等。

5.T10钢，为过共析钢，在淬火加热时不易过热，仍保持细晶粒。

韧性尚可，强度及耐磨性均较T7-T9高些，但热硬性低，淬透性仍然不高，淬火变形大。

这种钢应用较广，适于制造切削条件较差、耐磨性要求较高且不受突然和剧烈冲击振动而需要一定的韧性及具有锋利刃口的各种工具，如车刀、刨刀、钻头、丝锥、扩孔刀具、螺丝板牙、铣刀手锯锯条、小尺寸冷切边模及冲孔模，低精度而形状简单的量具(如卡板等)，也可用作不受较大冲击的耐磨零件。

6. T11钢为过共析钢，其碳含量介于T10、T12之间，具有较好的综合力学性能(如强度、硬度、耐磨性及韧性等)。

用途与T10钢基本相同，但不如T10钢广泛。

7. T12钢含碳高、耐磨性好，但脆性较大。

用作不受冲击的各种工具和耐磨零件，如车刀、铣刀、丝锥、扳牙、锉刀、刮刀、以及小的冷切边模、冲孔模等。

碳素工具钢的定义
嘿，大家好啊！今天咱来聊聊碳素工具钢是啥。

我给你讲个事儿哈。

有一回我去一个工厂参观，看到工人师傅们在那儿摆弄一些黑乎乎的金属块。

我就好奇地问这是啥呀？师傅说这是碳素工具钢。

啥是碳素工具钢呢？简单来说，就是一种很厉害的钢材。

它里面有碳，还有一些其他的元素，所以特别硬，特别结实。

比如说，你要是有一把用碳素工具钢做的锤子，那可就厉害了。

敲钉子的时候，“砰砰”几下，钉子就进去了。

而且这锤子还特别耐用，不会轻易坏掉。

我在工厂里看到师傅们用碳素工具钢做各种工具，像扳手啊、螺丝刀啊啥的。

这些工具看起来都很坚固，感觉能用上好多年。

再举个例子，要是你有一辆自行车，有些零件就是用碳素工具钢做的。

比如说链条、齿轮啥的。

这些零件要承受很大的力量，所以要用结实的碳素工具钢。

所以啊，碳素工具钢就是这么个实用的东西。

它能让我们的工具
更耐用，让我们的生活更方便。

好了，今天就聊到这儿吧。

下次你看到一些坚固的工具或者零件的时候，也可以想想是不是碳素工具钢做的哦。

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。

碳素钢简介第⼀部分碳素钢⼀.钢和铁的区别:铁和钢是我们⽣活中许多常见的物质的组成材料，它们的存在在很⼤程度上“加固”了我们的⽣活的结构，认识、了解它们将有助于我们更清楚的认识⽣活、改造⽣活。

铁的合⾦⾸先应该知道铁和钢的区别在于它们含碳量的不同（分别为2%-4.3%和0.03%-2%），然后还要了解铁和钢各⾃的分类情况，重点放在各种物质的俗名和实际⽤途上，如铸造⽣铁俗名灰⼝铁，常⽤于制造各种铸件等。

这⼀部分的学习应该以对⽐为主，虽然其中的数据理论不多，但我们要加以重视，因为考试中常以常识类选择题的形式出现。

炼铁铁的矿⽯有很多种:磁铁矿、⾚铁矿等，对于这些矿⽯所对应的主要成分⼤家应该知道，否则在出现类似“写出⽤⼀氧化碳还原磁铁矿的反应⽅程式”的题⽬时，就会不知所措的。

接下来要对炼铁的主要反映原理加以了解，即利⽤还原剂将铁还原出来，要注意对试验的现象的表述——“红棕⾊的粉末变成⿊⾊”（这是考试的常有内容）。

由此及彼，⾼炉中炼铁的原理也⼤致如此。

对于实际⽣产中的⼀些知识，⾸先应该了解⾼炉的基本结构“五炉、两进⼝、三出⼝”，及各部分发⽣的化学反应、炉渣的⽣成反应等，需要注意的是：⾼炉煤⽓的成分为⼀氧化碳、⼆氧化碳和氮⽓等的混合⽓体，需经过净化才能排出，它是很好的⽓体燃料。

炼钢炼钢和炼铁都是利⽤氧化还原反应进⾏的，但是两者在反应对象上有很⼤的区别：炼铁是将铁还原出来，⽽炼钢则是将⽣铁中的过量碳和其他杂质除去，所以两者在实际操作中有联系也有区别。

炼钢的⽅法主要有三种：转炉、电炉和平炉。

其中转炉炼钢法运⽤⽐较普遍。

我们不需要记忆其具体的操作过程（只需导致了解），但对于其中发⽣的反应，如：氧化铁单质、除去杂志和脱氧等要加以注意。

在炼钢过程中还会出现⼤量的棕⾊蒸⽓，它的成分是氧化铁尘粒和⾼浓度的⼀氧化碳，必须加以净化。

⼆．定义及分类主要指⼒学性能取决于钢中的碳含量，⽽⼀般不添加⼤量的合⾦元素的钢，有时也称为普碳钢或碳素钢。

常用刀具材料的性能及应用一、概述刀具材料是指刀具上参与切削部分的材料。

刀具的切削部分不但要求具有一定的几何形状，还要求有相应的刀具材料。

目前广泛应用的刀具材料有高速钢和硬质合金。

二、刀具材料应具备的性能（一）高的硬度和良好的耐磨性（二）高的强度和韧性（三）高的耐热性（四）良好的工艺性总之，刀具应具备的性能主要就这四个方面，当然还有经济性、切削性能的可预测性等要求。

三、常用刀具材料目前在切削加工中常用的刀具材料有：碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金及陶瓷等。

一）碳素工具钢碳素工具钢是一种含C量较高的优质钢（含C一般为0.65～1.35%）。

1、常用牌号有T7A、T8A……T13A等2、主要性能淬火后硬度较高，可达HRC61～65；红硬性为200℃～250℃，价格低廉，不耐高温，切削速度因此而不能提高，允许切削速度VC≤10m/min,只能制作低速手用刀具，如板牙、锯条、锉等。

二）合金工具钢在碳素工具钢中加入一定量的铬（Cr）、钨（W）、锰（Mn）等合金元素，能够提高材料的耐热性、耐磨性和韧性，同时还可以减少热处理时的变形。

1、主要牌号有9SiCr CrWMn2、主要性能淬火后的硬度可达HRC61～65，红硬性为300℃～400℃，允许切削速度Vc=10～15m/min,制作低速、形状比较复杂、要求淬火后变形小的刀具。

如板牙、拉刀、手用铰刀（孔的精加工）等。

三）高速钢高速钢是一种高合金工具钢，钢中含有W、Mo、Cr、V等合金元素。

(一) 高速钢的性能：具有较高的强度和韧性；良好的耐磨性；红硬性为600℃；允许切削速度V C=25~30m/min；良好的制造工艺性；可获得锋利的刀刃（锋钢之称）；加工范围较大(铸铁、有色金属、钢)。

（二）高速钢的分类钨系高速钢：W18C r4V (最常用，刃磨性好)普通高速钢钼系高速钢：W6M O5C r4V2高速钢高碳高速钢：95W18C r4V (含C量为0.95%)高钒高速钢：W6M O5C r4V3 (提高耐磨性)高性能高速钢钴高速钢：W6M O5C r4V2C O8铝高速钢：W6M O5C r4V2A l四）硬质合金硬质合金= 硬质相（TiC或WC）+粘结相（Co、Ni、Mo等，其中Co比较常用）上图为各种硬质合金刀头（一）主要性能1）常温硬度HRC74~81.5，红硬性800℃~1000℃，耐磨性优良；2）允许切削速度V C=100m/min以上，最高不能超过200m/min；硬质合金3）脆性较大，怕冲击和振动。

碳素钢TCM 机械/模具整理. 转载请注明出处. TCM 机械工程模具设计http://www.t-c.im目录一、简要介绍 (3)二、具体分类 (3)1.按化学成分分类 (3)(1)低碳钢 (3)(2)中碳钢 (3)(3)高碳钢 (3)2.按钢的品质分类 (3)(1)普通碳素结构钢 (3)(2)优质碳素结构钢 (3)3.按用途分类 (4)三、杂质影响 (4)1.Mn的影响 (4)2.Si的影响 (4)3.S的影响 (4)4.P的影响 (5)5.气体的影响 (5)四、命名方法 (5)1.碳素结构钢 (5)2.优质碳素结构钢 (5)3.碳素工具钢（WC=0.65%~1.35% 属高碳钢） (5)4.一般工程用铸造碳素钢件（铸钢） (5)五、用途 (5)六、缺陷 (6)1.结疤 (6)(1)炼钢（浇铸）造成结疤的主要原因有： (6)(2)轧钢方面造成结疤的原因有： (6)2.裂纹 (6)(1)炼钢方面 (6)(2)轧钢（锻造）方面 (6)一、简要介绍碳素钢是近代工业中使用最早、用量最大的基本材料。

世界各工业国家，在努力增加低合金高强度钢和合金钢产量的同时，也非常注意改进碳素钢质量，扩大品种和使用范围。

目前碳素钢的产量在各国钢总产量中的比重，约保持在80%左右，它不仅广泛应用于建筑、桥梁、铁道、车辆、船舶和各种机械制造工业，而且在近代的石油化学工业、海洋开发等方面，也得到大量使用。

含碳量小于1.35%(0.1%-1.2%)，除铁、碳和限量以内的硅、锰、磷、硫等杂质外，不含其他合金元素的钢。

碳素钢的性能主要取决于含碳量。

含碳量增加，钢的强度、硬度升高，塑性、韧性和可焊性降低。

与其他钢类相比，碳素钢使用最早，成本低，性能范围宽，用量最大。

适用于公称压力PN≤32.0MPa，温度为-30-425℃的水、蒸汽、空气、氢、氨、氮及石油制品等介质。

常用牌号有WC1、WCB、ZG25及优质钢20、25、30及低合金结构钢16Mn 二、具体分类1.按化学成分分类碳素钢按化学成分（即以含碳量）可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。

碳素工具钢牌号（各国）的表示方法中国碳素钢牌号表示方法碳素结构钢牌号通常由4部分组成：第1部分：前缀符号+强度值（以N/mm2或MPa为单位），其中通用结构钢前缀符号为代表屈服强度的"屈"拼音字母"Q"，专用结构钢的前缀符号见表。

第2部分（必要时）：钢的质量等级，用英文字母A、B、C、D、E、……表示。

第3部分（必要时）：脱氧方式表示符号，沸腾钢"F"、半镇静钢"b"、镇静钢"Z"、特殊镇静钢"TZ"。

"Z"和"TZ"符号通常可以省略。

第4部分（必要时）：产品用途、特性和工艺方法表示符号。

注：碳素结构钢和低合金高强度结构钢均属于碳素钢碳素结构钢牌号示例GB/T700-Q235B:C≤0.20%，Mn≤1.20%，Si≤0.50%，P≤0.050%，S≤0.050%.GB/T1591-Q345B:C≤0.20%，Mn≤1.70%，Si≤0.50%，P≤0.035%，S≤0.035%，Cu≤0.30%，Ni≤0.50%，Cr≤0.30%，Mo≤0.10%，Nb≤0.07%，V≤0.15%，Ti≤0.20%，N≤0.012%美国碳素钢钢号表示方法美国钢号的表示方法多样化，难以统一。

这里主要介绍的是SAE和AISI体系标准钢号表示方法。

ASTM协会的钢级没有规律可循，同样的钢级不同规范号化学成分要求可能不同。

碳素钢钢号通常用4位数字组成，其中前2位数字表示碳素钢用途，后2位数字表示平均碳含量以万分之几表示。

一般碳素钢前2位数字用10，非硫易切削碳素钢，Mn≤1.00%硫切削碳素钢前2位数字用11，磷硫复合易切削碳素钢前2位数字用12；高锰碳素钢前2位数字用15；含硼碳素钢，在钢号第2和第3位数字中间加字母BSAEJ403-1002～1095:SAEJ403-1117～1151:ASTMA29-1213:SAEJ403-1515～1566:SAE10B18/10B21/10B28/10B33/10B46日本碳素钢钢号表示方法JIS标准钢号系统不仅表示出钢类，而且表示出钢材种类，有的还表示出用途等。