高速钢及其热处理PDF电子书下载

§1高速钢在工具材料中的地位 2

§2高速钢的发展简史 4

3.1高速钢的现状 7

第一章 概述 7

目录 7

§3高速钢的现状及其发展方向 7

3.1.1高速钢的成分 8

3.1.2各国高速钢标准的动态 20

3.2.1发展工具合金强韧化理论和探索新型的合金化方案 21

3.2高速钢的发展方向 21

3.2.3应用范围正在进一步扩大 25

3.2.2改进或建立新型的冶金工艺及相应的设备 25

4.1高速钢的分类 26

§4高速钢的分类、选择和评价 26

3.2.4改进淬火、回火设备及工艺 26

4.2高速钢的选择 27

4.3高速钢的评价 29

1.2碳在高速钢中的作用 34

1.1碳对钢性能的影响 34

第二章 合金元素的作用 34

§1碳的作用 34

1.3碳对高速钢热处理性能的影响 37

1.4表面碳量的影响 41

1.5“平衡碳”原则 43

1.5.1G.steven“平衡碳”计算法 44

1.5.2“平衡碳”的分析 46

2.1钨在高速钢中的作用 50

2.1钨元素的作用 50

§2合金元素的作用 50

2.1.2钨对热处理性能的影响 54

2.2钼元素的作用 55

2.3.1钒在高速钢中的作用 56

2.3钒元素的作用 56

2.3.2钒对热处理性能的影响 59

2.4.1铬在高速钢中的作用 64

2.4铬元素的作用 64

2.4.2铬对高速钢热处理性能的影响 66

3.1钻的作用 68

§3其它元素的作用 68

3.2铝的作用 72

3.3铌的作用 74

3.5钛的作用 75

3.4稀土元素的作用 75

3.6氮的作用 76

3.7硅的作用 79

3.9硼的作用 80

3.8硫的作用 80

§1高速钢的组织 83

第三章 高速钢的组织与性能 83

1.1.1概述 85

1.1高速钢中碳化物相 85

1.1.2碳化物的分布及尺寸 88

1.1.3碳化物的种类及性质 91

1.1.4碳化物不均匀性对高速钢各种性能的影响 97

1.1.5碳化物的形状和大小对高速钢性能的影响 103

1.2.1奥氏体晶粒度的测量 106

1.2高速钢奥氏体晶粒度 106

1.2.2奥氏体晶粒度对高速钢性能的影响 109

3.4.3切削性能 112

1.2.3影响高速钢奥氏体晶粒大小的因素 112

2.1使用性能 117

§2高速钢的性能 117

2.1.1切削性能 118

2.1.2耐磨性能 119

2.1.3常温硬度 121

2.1.4高温硬度 122

2.1.6导热性 124

2.1.5各向异性 124

2.2.1锻造性能 125

2.2工艺性能 125

2.2.2机械加工性能 126

2.2.4淬火时变形及开裂倾向 127

2.2.3淬火的过热敏感性 127

2.3机械性能 128

2.2.5氧化脱碳倾向 128

2.3.1韧性 129

2.3.2小能量多次冲击疲劳抗力 131

2.3.5断裂韧性 133

2.3.3抗拉强度 133

2.3.4压缩强度 133

1.1高速钢锻造前的加热 137

第四章 高速钢的锻造 137

§1锻造工艺 137

1.2最佳锻造温度 142

1.3锻造方法 143

1.3.2单向镦粗法 144

1.3.1单向延伸法 144

1.3.3不变方向反复镦粗伸长法 145

1.3.4十字锻造法 146

1.3.5双十字锻造法 147

1.3.6镦粗和伸长对碳化物的影响 148

2.1.1锻造比 149

§2锻造操作及其设备 149

2.1锻造操作 149

2.1.2镦拔次数 151

2.2锻造设备的选择 153

2.4锻件冷却 154

2.3锻造前的准备工作 154

2.3.1原材料碳化物偏析的检验 154

2.3.2锻件投料前应考虑的因素 154

3.1概述 155

§3高速钢工具的其它锻造工艺 155

3.2摆动辗压锻造的特点 156

3.3.1摆辗机结构 158

3.3摆辗机结构及其工艺 158

3.4摆动辗压高速钢工件存在的问题 159

3.3.2摆辗工艺 159

4.1中心十字裂纹（包括两端面十字裂纹） 160

§4高速钢锻造的缺陷分析 160

4.2淬火后中心裂纹 161

4.4表面裂纹 162

4.3碎裂 162

1.1加热时的转变 164

第五章 高速钢的热处理 164

§1高速钢热处理时的各种转变 164

1.1.2高速钢在奥氏体化温度范围内的组织转变 165

1.1.1高速钢在低于奥氏体化温度范围的组织转变 165

1.1.3高速钢加热到900C以上时的组织变化情况 167

1.2冷却时的转变 176

1.2.1珠光体转变区以上 178

1.2.2珠光体转变区 179

1.2.3过冷奥氏体稳定区 180

1.2.4贝氏体转变 181

1.2.5马氏体转变区 185

1.3.1高速钢回火时的组织转变 193

1.3回火转变 193

1.3.2高速钢的二次硬化 195

1.3.3回火过程中残余奥氏体的转变 199

§2高速钢的退火与调质 201

2.1退火温度 202

2.2退火时间 203

2.3退火冷却方法 205

2.4.1分段冷却退火法 206

2.4退火方法 206

2.4.3等温退火法 207

2.4.4常用的几种高速钢退火工艺 209

2.4.3水冷退火法和空冷退火法 209

2.5高速钢的调质 210

3.1预热 211

§3高速钢淬火 211

3.2.1选择高速钢加热温度的原则 214

3.2加热温度 214

3.2.2加热温度对晶粒大小的影响 216

3.2.3加热温度对切削性能的影响 218

3.2.4加热温度对硬度的影响 220

3.3.1加热时间的概念 221

3.3加热时间 221

3.3.2加热时间和加热温度的关系 222

3.3.3加热时间的确定 223

3.3.4加热时间对高速钢性能及组织的影响 229

3.4.1加热和冷却过程中工件温度的变化 232

3.4冷却 232

3.4.2冷却方式的选择 233

3.5.1分级淬火的定义及其特点 234

3.5分级淬火 234

3.5.2分级淬火工艺 236

3.5.3高温分级淬火 239

3.6.1等温淬火的特点 243

3.6等温淬火 243

3.6.2等温淬火及贝氏体组织对钢材性能的影响 245

3.6.3等温淬火工艺 248

4.1回火温度 254

§4高速钢的回火 254

4.2回火时间 256

4.3回火次数 261

4.4.1热硬性 264

4.4回火对高速钢各种性能的影响 264

4.4.2弯曲强度 265

4.4.4冲击韧性 269

4.4.3扭转强度 269

4.5.1低温预回火法 272

4.4.5压缩强度 272

4.5回火方法 272

4.5.2两次回火法 273

4.5.3分级回火再加一次普通回火 274

4.5.4快速回火 275

§5高速钢的冷处理 282

§6高速钢半硬化处理（低温淬火） 285

6.1半硬化处理后的显微组织 287

6.2.2耐磨性能 289

6.2半硬化处理对高速钢各种性能的影响 289

6.2.1硬度 289

6.2.3压缩屈服极限 290

6.2.4扭转特性 291

6.2.5冲击韧性及抗弯强度 293

第六章 钼高速钢及其热处理 303

§16-5-4-2型高速钢各种性能 304

1.26-5-4-2型高速钢热加工特点 305

1.1韧性 305

1.3脱碳和氧化 306

1.4切削性能 307

1.5机械性能和物理性能 308

1.6合金元素对6-5-4-2钢性能的影响 311

1.7含碳量对6-5-4-2钢性能的影响 313

§26-5-4-2型高速钢的热处理 316

2.16-5-4-2钢的退火 317

2.2.1加热温度 318

2.26-5-4-2钢淬火 318

2.2.2加热时间 320

2.36-5-4-2钢的回火 324

2.46-5-4-2钢热处理变形 328

3.1高V-w-Mo型、w-Mo-Co型高速钢 329

§3其它含钼高速钢的热处理 329

3.2钼系高速钢 330

1.1简述 333

第七章 国产新型高速钢 333

§1W10Mo4Cr4V3A1（5F-6） 333

1.2.1锻造、轧制及退火 334

1.2工艺性能 334

1.2.2淬火及回火工艺性能 335

1.3.2红硬性 338

1.3使用性能 338

1.3.1高温硬度（热硬性） 338

1.3.4切削性能 339

1.3.3机械性能 339

2.1简述 342

§295W18Cr4V 342

2.2.2淬火及回火工艺性能 343

2.2工艺性能 343

2.2.1锻造、轧制及退火 343

2.3.2机械性能 346

2.3使用性能 346

2.3.1回火硬度及红硬性 346

2.3.3切削性能 347

2.4对高碳18-4-1钢的分析 348

3.1简述 349

§3W12Cr4V3Mo3Co5Si 349

3.2.1锻造及退火 350

3.2工艺性能 350

3.2.2淬火及回火 351

3.3.2机械性能 356

3.2.3磨削性能 356

3.3使用性能 356

3.3.1高温硬度与红硬性 356

3.3.3切削性能 357

3.4w12Mo3Cr4V3Co5（Co5钢） 358

4.1简述 360

§4W14Cr4VMnR 360

4.2.2四辊纵向轧制试验 361

4.2工艺性能 361

4.2.1热轧扭锥柄钻头 361

4.2.3淬火及回火 365

5.1简述 368

4.3切削性能 368

§5W6Mo5Cr4V5SiNbA1（B201） 368

5.2.2淬火及回火 369

5.2工艺性能 369

5.2.1退火 369

5.3机械性能 370

5.4切削性能 371

6.1概述 372

§6W6Mo5Cr4V2A1 372

6.2.2退火 373

6.2M2A1钢的锻造及热处理 373

6.2.1M2A1钢的锻造 373

6.2.3淬火 374

6.2.4回火（回火温度及回火时间） 375

6.3.1M2A1钢的组织 376

6.3M2A1钢的组织及性能 376

6.3.2铝高速钢的各项性能 378

7.1简述 379

§7W9Mo3Cr4V 379

7.2.1退火 380

7.2工艺性能 380

7.2.2淬火 381

7.2.3回火 383

7.3.1高温硬度及红硬性 385

7.3使用性能 385

7.3.3切削性能 386

7.3.2冲击韧性及抗弯强度 386

1.1退火 390

第八章 高速钢工具的热处理操作 390

§1铸造刀具的热处理 390

1.2消除莱氏体的热处理 392

1.3铸造刀具的最终热处理 394

1.4.1铸造刀具热处理后的红硬性 396

1.4铸造刀具热处理后的性能 396

1.4.2铸造高速钢的韧性 397

§2仪表刀具的热处理 398

3.1焊接刀具的退火 404

§3焊接刀具的热处理 404

3.2焊接刀具的淬火 405

4.1概述 408

§4拉刀的热处理 408

4.2.2对高速钢质量方面的要求 409

4.2拉刀材料的选择及要求 409

4.2.1拉刀材料的选择 409

4.3.1消除应力退火 411

4.3拉刀的热处理 411

4.3.2淬火及回火 413

4.4拉刀的校直 418

4.4.2校直方法 419

4.4.1拉刀的变形概况 419

5.2淬火加热温度及保温时间 425

§5车刀的热处理 425

5.1淬火加热方法 425

6.2铣刀材料的选择 428

§6铣刀的热处理 428

6.1概述 428

6.3用于铣刀钢材的原始组织 430

6.4.1淬火 433

6.4铣刀热处理的一般规程 433

6.4.2回火 434

8.5.1锯片铣刀 435

6.4.3表面处理 435

6.5几种铣刀的热处理 435

6.5.2三面刃铣刀 438

6.5.3柄式沟槽铣刀 439

6.5.4齿轮刀具 440

7.1概述 444

§7螺纹刀具——丝锥的热处理 444

7.2钢材的选择 445

7.3丝锥的热处理 446

7.4丝锥的热处理变形 447

§8铰刀的热处理 449

9.2钻头的热处理 450

§9钻头的热处理 450

9.1概述 450

9.3钻头的校直 455

10.2高速钢模具应具备的性能 457

§10高速钢模具的热处理 457

10.1概述 457

10.3原材料质量 458

10.4冷挤压模具 459

11.1概述 461

§11基体钢及其热处理 461

11.2一些基体钢的化学成分及其特点 462

11.3基体钢的用途 464

11.4国内研制的基体钢的化学成分及其特点 466

§1概述 470

笫九章高速钢工具表面强化处理 470

2.1.1蒸汽处理提高切削寿命的原因 473

§2蒸汽氧化处理 473

2.1蒸汽处理的原理 473

2.2.1设备及操作 474

2.1.2Fe3O4薄膜的形成 474

2.2蒸汽处理操作及设备 474

2.2.2加热温度及保温时间对蒸汽处理质量的影响 475

2.3蒸汽处理的效果 476

§3渗氮（氮化） 479

3.1高速钢盐浴渗氮 480

3.2高速钢的液体低温碳氮共渗（液体软氮化） 483

3.2.1液体低温碳氮共渗的特点 484

3.2.2液体低温碳氮共渗原理 485

3.2.3液体低温碳氮共渗工艺 487

3.2.4高速钢工具经液体低温碳氮共渗后的效果 488

3.3.1混合气体法 489

3.3高速钢气体低温碳氮共渗（气体软氮化） 489

3.3.2固体送料法 490

3.3.3有机液滴注法 491

3.3.4气体低温碳氮共渗工艺参数的讨论 495

3.3.5气体低温碳氮共渗对高速钢性能的影响 498

3.4.1概述 500

3.4高速钢的离子渗氮（离子氮化） 500

3.4.2高速钢工具的离子渗氮 502

4.2氮氧处理的反应式 510

§4氮氧处理 510

4.1概述 510

4.3氮氧处理的工艺 511

4.4氮氧处理后的金相组织 512

4.5.1影响氮氧渗层结构的主要因素 515

4.5民工艺参数对氮氧处理质量及性能的影响 515

4.5.2对渗层硬度的影响 517

4.5.3工艺参数对工件性能的影响 518

4.6.1变形及防锈性能 521

4.6氮氧处理的效果 521

4.6.2氮氧处理对工具性能的影响 522

5.1.2硫化工艺过程 525

§5硫化处理及磷化处理 525

5.1硫化处理 525

5.1.1硫化原理 525

5.1.3硫化处理对高速钢性能的影响 527

5.2.1概述 529

5.2磷化处理 529

5.2.2磷化处理的工艺过程 530

5.2.3高速钢工具磷化处理的效果 531

§6其它表面强化处理方法 532

6.1盐浴中碳化物的扩散涂覆法（TD法） 533

6.1.1概述 534

6.1.2原理及工艺过程 535

6.1.3覆层的性能及其对高速钢工具的效果 537

6.2.1放电硬化现象及对切削性能的提高 542

6.2放电硬化法 542

6.3气相沉积化学蒸镀法（C.V.D法） 544

6.2.2放电硬化对高速钢工具使用性能的影响 544

6.3.1TiC覆层的性能 547

6.3.2TiC气相沉积工艺过程 548

6.3.3TiC覆层对工件性能的影响 549

6.4.1碳化钛真空阴级溅射沉积法 553

6.4物理气相沉积法（P.V.D法） 553

6.4.2离子镀渗法 556

1.1产生变形的原因 567

笫十章高速钢工具热处理缺陷分析 567

§1热处理变形 567

1.1.1热处理应力的分类 568

1.1.2工件产生变形的其它原因 570

1.2高速钢热处理时的尺寸变化 573

2.1概述 577

§2高速钢工具热处理裂纹的形成 577

2.2马氏体转变温度范围内冷却速度的影响 578

2.3淬火加热温度对高速钢工具裂纹形成的影响 580

2.5回火对裂纹形成的影响 581

2.4淬火加热速度对裂纹形成的影响 581

2.6工件几何形状及尺寸对开裂的影响 582

2.7高速钢的碳化物偏析程度对开裂的影响 585

2.8高速钢工具表层化学成分的改变对开裂的影响 586

2.10高速钢焊接工具裂纹的形成 587

2.9冷处理裂纹及其防止方法 587

3.1概述 588

§3萘状断口（晶粒度的异常长大） 588

3.2萘状断口的形成 589

3.3萘状断口的形成机理 591

3.4萘状断口的防止及其消除 593

3.5辻克己和？尾洁等人的试验 595

§4过热与过烧 599

4.1高速钢工具的过热 600

4.3生产过程中过热和过烧产生的原因 601

4.2高速钢工具的过烧 601

4.4对工件出现过热或过烧时应采取的措施 602

5.1概述 603

§5脱碳与氧化 603

5.2高速钢的氧化 604

5.3高速钢的脱碳 605

§6硬度不足 607

§7高速钢工具的腐蚀 608

§1高速钢脱碳的检验法 611

第十一章 高速钢的检验方法 611

1.1锉刀法 612

1.3В.Д.Саддовский法（沙氏法） 614

1.2硬度测定法 614

1.4中温转变法 617

1.5直观金相法 618

1.7逐层光谱分析法 619

1.6逐层化学分析法 619

2.1碳化物剥落 620

§2高速钢低倍组织检验法 620

2.2低倍组织检验的内容 621

3.3过热程度及回火程度 626

§3高速钢高倍组织检验法 626

3.1概述 626

3.2奥氏体晶粒度 626

3.4试验方法 630

3.6碳化物偏析程度的检验方法 631

3.5各种高速钢刀具热处理后高倍组织级别的技术要求 631

4.2试验方法及试验结果 633

§4高速钢淬透性试验 633

4.1概述 633

5.1高速钢热硬性的测定（高温硬度） 637

§5高速钢的红硬性及热硬性（高温硬度）试验 637

5.2高速钢红硬性的测定 638

6.1衡量高速钢韧性的试验方法 640

§6高速钢的其它检验方法 640

6.2高速钢的磨损试验法 641

1.2磨削性能的评定 643

第十二章 高速钢的其它加工 643

§1高速钢的磨削 643

1.1对高速钢工具磨削的基本要求 643

1.2.1高速钢可磨削性能的评定 644

1.2.2高速钢的磨削 645

1.2.3磨削的缺陷 649

2.1电阻对焊 662

§2高速钢的焊接 662

2.2闪光焊接 663

2.2.1闪光焊接焊件毛坯长度的确定 664

2.2.2其它工艺参数的确定 665

2.3.1摩擦焊接原理 667

2.3摩擦焊接 667

2.3.2摩擦焊接的特点 668

2.3.3摩擦焊接工艺 670

2.4.1闪光焊接的缺陷 672

2.4高速钢工具焊接缺陷分析 672

2.4.2摩擦焊接的缺陷 674

3.1钻头纵向螺旋轧制法（四辊轧制法） 675

§3高速钢工具的少切削加工 675

3.1.2四辊轧制工艺 676

3.1.1四辊轧制的成形 676

3.1.3轧制过程中易出现的问题及分析 678

3.2钻头扭槽制造法（轧扭法） 679

3.2.1扭槽钻头的特点 680

3.2.4扭槽钻头工艺 681

3.2.2扭槽钻头的辗压成形 681

3.2.3螺旋槽的扭制 681

3.3四板搓制法 682

3.4铸造高速钢刀具 683

3.4.1简述 683

3.3.2搓制工艺的讨论 683

3.4.2铸造刀具的特点 684

3.4.3铸造刀具的性能 685

2.1概述 691

§2电渣重熔高速钢 691

第十三章 高速钢的冶炼与烧结 691

§1简介 691

2.2.3铸态组织 693

2.2.2电渣重熔前后化学成分的变化 693

2.2电渣重熔高速钢的质量 693

2.2.1钢锭的表面质量 693

2.2.4碳化物 695

2.3.1热处理性能 696

2.3电渣重熔高速钢的性能 696

2.2.5非金属夹杂物 696

2.3.2机械性能 698

2.3.3切削性能 700

2.4各国对电渣重熔高速钢的看法及其发展情况 701

3.1概述 702

§3粉末冶金高速钢 702

3.2粉末冶金高速钢的原理及特点 703

3.3.1粉末冶金高速钢的制造方法 705

3.3粉末冶金高速钢的热处理 705

3.3.3淬火与回火 707

3.3.2退火 707

3.4.2磨削性能 711

3.4.1弯曲强度及冲击韧性 711

3.4粉末冶金高速钢的性能 711

3.5FT15型粉末冶金高速钢 715

3.5.1粉末冶金工艺过程概况 715

3.5.2FT15钢热处理性能 716

3.5.3FT15钢的各种性能 719

1.1氮基保护气氛热处理 723

§1保护气氛热处理 723

第十四章 高速钢无氧化热处理 723

1.2氮基保护气氛的特性 726

§2高速钢工具的真空热处理 728

2.1简述 728

2.2.1真空热处理的特点 729

2.2真空热处理的特点及其金属学效果 729

2.2.2真空热处理的金属学效果 730

2.3真空热处理的经济性 734

2.3.1设备费用 734

2.3.3生产效率 735

2.4高速钢真空热处理工艺 735

2.3.2运转费用 735

2.4.1真空热处理工艺 737

2.4.2真空热处理操作 737

2.4.3高速钢真空热处理后的性能 743

2.5高速钢真空热处理后的亮白层 749

2.5.1高速钢亮白层的形成机理 750

2.5.2淬火和回火对亮白层的影响 752

附表 各国高速钢牌号对照表 756

3.3.1概述 6822