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    第二节 合金工具钢

  (1)美国ASTM 标准合金工具钢[ASTM A681-1999再确认]

  a.合金工具钢的钢号与化学成分,见表6-5-26。

              表6-5-26 合金工具钢的钢号与化学成分(质量分数)(%)

钢号 Si Mn

P

S②

Cr Mo V W 其他
ASTM UNS
H10 T20810 0.35-0.45 0.80-1.20 0.25-0.70 0.030 0.030 3.00-3.75 2.00-3.00 0.25-0.75
H11 T20811 0.33-0.43 0.80-1.20 0.20-0.50 0.030 0.030 4.75-5.50 1.10-1.60 0.30-0.60
H12 T20812 0.30-0.40 0.80-1.20 0.20-0.50 0.030 0.030 4.75-5.50 1.25-1.75 0.20-0.50 1.00-1.70
H13 T20813 0.32-0.45 0.80-1.20 0.20-0.50 0.030 0.030 4.75-5.50 1.10-1.75 0.80-1.20
H14 T20814 0.35-0.45 0.80-1.20 0.20-0.50 0.030 0.030 4.75-5.50 4.00-5.25
H19 T20819 0.32-0.45 0.20-0.50 0.20-0.50 0.030 0.030 4.75-5.50 0.30-0.55 1.75-2.20 3.75-4.50
H21 T20821 0.26-0.36 0.15-0.50 0.15-0.40 0.030 0.030 3.00-3.75 0.30-0.60 8.50-10.0
H22 T20822 0.30-0.40 0.15-0.40 0.15-0.40 0.030 0.030 1.75-3.75 0.25-0.50 10.0-11.75
H23 T20823 0.35-0.35 0.15-0.60 0.15-0.40 0.030 0.030 11.0-12.75 0.75-1.25 11.0-12.75
H24 T20824 0.42-0.53 0.15-0.40 0.15-0.40 0.030 0.030 2.50-3.50 0.40-0.60 14.0-16.0
H25 T20825 0.22-0.32 0.15-0.40 0.15-0.40 0.030 0.030 3.75-4.50 0.40-0.60 14.0-16.0
H26 T20826 0.45-0.55 0.15-0.40 0.15-0.40 0.030 0.030 3.75-4.50 0.75-1.25 17.25-1.25
H41 T20841 0.60-0.75 0.20-0.45 0.15-0.40 0.030 0.030 3.75-4.00 8.20-9.20 1.00-1.30 1.40-2.10
H42 T20842 0.55-0.70 0.20-0.45 0.15-0.40 0.030 0.030 3.75-4.50 4.50-5.50 1.75-2.20 5.50-6.75
H43 T20843 0.50-0.65 0.20-0.45 0.15-0.40 0.030 0.030 3.75-4.50 7.75-8.50 1.80-2.20
A2 T30102 0.95-1.05 0.10-0.50 0.40-1.00 0.030 0.030 4.75-5.50 0.90-1.40 0.15-0.50
A3 T30103 1.20-1.30 0.10-0.50 0.40-0.60 0.030 0.030 4.75-5.50 0.90-1.40 0.80-1.40
A4 T30104 0.95-1.05 0.10-0.50 1.80-2.20 0.030 0.030 0.90-1.20 0.90-1.40
A5 T30105 0.95-1.05 0.10-0.50 2.80-3.20 0.030 0.030 0.90-1.20 0.90-1.40
A6 T30106 0.65-0.75 0.20-0.50 1.80-2.50 0.030 0.030 0.90-1.20 0.90-1.40
A7 T30107 2.00-2.85 0.10-0.50 0.20-0.80 0.030 0.030 5.00-5.75 0.90-1.40 3.90-5.15 0.50-1.50
A8 T30108 0.50-0.60 0.75-1.10 0.20-0.50 0.030 0.030 4.75-5.50 1.15-1.65 1.00-1.50
A9 T30109 0.45-0.55 0.95-1.15 0.20-0.50 0.030 0.030 4.75-5.50 1.30-1.80 0.80-1.40 Ni1.25-1.75
A10 T30110 1.25-1.50 1.00-1.50 1.60-2.10 0.030 0.030 1.25-1.75 Ni1.55-2.05
D2 T30402 1.40-1.60 0.10-0.60 0.20-0.60 0.030 0.030 11.0-13.0 0.70-1.20 0.50-1.10
D3 T30403 2.00-2.35 0.10-0.60 0.20-0.60 0.030 0.030 11.0-13.5 ≤1.00 ≤1.00
D4 T30404 2.05-2.40 0.10-0.60 0.20-0.60 0.030 0.030 11.0-13.0 0.70-1.20 0.50-1.10
D5 T30405 1.40-1.60 0.10-0.60 0.20-0.60 0.030 0.030 11.0-13.0 0.70-1.20 ≤1.00
D7 T30407 2.15-2.50 0.10-0.60 0.20-0.60 0.030 0.030 11.0-13.0 0.70-1.20 3.80-4.40
01 T31501 0.85-1.00 0.10-0.50 1.00-1.40 0.030 0.030 0.40-0.60 ≤0.30 0.40-0.60
02 T31502 0.85-0.95 ≤0.50 1.40-1.80 0.030 0.030 ≤0.50 ≤0.30 ≤0.30
06 T31506 1.25-1.55 0.55-1.50 0.30-1.10 0.030 0.030 ≤0.30 0.20-0.30 0.20-0.30
07 T31507 1.10-1.30 0.10-0.60 0.20-1.00 0.030 0.030 0.35-0.85 ≤0.30 ≤0.30 1.00-1.20
S1 T41901 0.40-0.55 0.15-1.20 0.10-0.40 0.030 0.030 1.00-1.80 ≤0.50 ≤0.50 1.50-3.00
S2 T41902 0.40-0.55 0.90-1.20 0.30-0.50 0.030 0.030 0.30-0.60 0.30-0.60
S4 T41904 0.50-0.65 1.75-2.25 0.60-0.95 0.030 0.030 0.10-0.50
S5 T41905 0.50-0.65 1.75-2.25 0.60-1.00 0.030 0.030 0.10-0.50 0.20-1.35 0.20-1.35
S6 T41906 0.40-0.50 2.00-2.50 1.20-1.50 0.030 0.030 1.20-1.50 0.30-0.50 0.20-0.40
S7 T41907 0.45-0.55 0.20-1.00 0.20-0.90 0.030 0.030 3.00-3.50 1.30-1.80 ≤0.35
P2 T51602 ≤0.10 0.10-0.40 0.10-0.40 0.030 0.030 0.75-1.25 0.15-0.40 Ni0.10-0.50
P3 T51603 ≤0.10 ≤0.40 0.20-0.60 0.030 0.030 0.40-0.75 Ni1.00-1.50
P4 T51604 ≤0.12 0.10-0.40 0.20-0.60 0.030 0.030 4.00-5.25 0.40-1.00
P5 T51605 0.06-0.10 0.10-0.40 0.20-0.60 0.030 0.030 2.00-2.50 Ni≤0.35
P6 T51606 0.05-0.15 0.10-0.40 0.35-0.70 0.030 0.030 1.25-1.75 Ni3.25-3.75
P20 T51620 0.28-0.40 0.20-0.80 0.60-1.00 0.030 0.030 1.40-2.00 0.30-0.55
P21④ T51621 0.18-0.22 0.20-0.40 0.20-0.40 0.030 0.030 0.50-0.30 0.15-0.25 Ni3.90-4.25
F1 T60601 0.95-1.25 0.10-0.50 ≤0.50 0.030 0.030 1.00-1.75
F2 T60602 1.20-1.40 0.10-0.50 0.10-0.50 0.030 0.030 0.20-0.40 3.00-4.50
L2 T61202 0.45-1.00 0.10-0.50 0.10-0.90 0.030 0.030 0.70-1.20 ≤0.25 0.10-0.30
L3 T61203 0.95-1.10 0.10-0.50 0.25-0.80 0.030 0.030 1.30-1.70 0.10-0.30
L6 T61206 0.65-0.75 0.10-0.50 0.25-0.80 0.030 0.030 0.60-1.20 ≤0.50 Ni1.25-2.00

  b.合金工具钢的硬度与热处理规范,见表6-5-27。

                 表6-5-27合金工具钢的硬度与热处理规范

钢号 退火或冷拉后硬度HBS 预热温度/℃ 淬火温度/℃ 保温时间/Min 淬火介质 回火温度/℃ 回火后硬度≥HRC
退火 冷拉 盐浴炉 可控气氛炉

H10

H11

H12

H13

H14

H19

H21

H22

H23

H24

H25

H26

H41

H42

H43

229

235

235

235

235

241

235

235

255

241

235

241

235

235

235

255

262

262

262

262

262

262

262

269

262

262

262

262

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788

788

788

788

788

788

788

788

816

788

788

843

788

788

788

1010

996

996

996

1038

1177

1177

1177

1246

1204

1232

1246

1163

1191

1171

1024

1010

1010

1010

1052

1191

1191

1191

1260

1218

1246

1260

1177

1204

1191

5-15

5-15

5-15

5-15

5-15

5-15

5-15

5-15

5-15

5-15

5-15

5-15

5-15

5-15

5-15

空冷

空冷

空冷

空冷

空冷

空冷

空冷

空冷

空冷

空冷

空冷

空冷

空冷

空冷

552

552

552

552

552

552

552

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649

552

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552

55

53

53

52

55

55

52

53

42

55

44

58

60

60

58

A2

A3

A4

A6

A7

A8

A9

A10

248

229

241

248

269

241

248

269

262

255

262

262

285

262

262

285

788

788

677

649

816

788

788

649

941

968

843

829

954

996

996

802

945

802

857

843

968

1010

1010

816

5-15

5-15

5-15

5-15

5-15

5-15

5-15

5-15

空冷

空冷

空冷

空冷

空冷

空冷

空冷

空冷

204

204

204

204

204

510

510

204

60

63

61

58

63

56

56

59

D2

D3

D4

D5

D7

255

255

255

255

262

269

269

269

269

277

816

816

816

816

816

996

954

982

996

1050

1010

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996

1010

1066

10-20

10-20

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10-20

10-20

空冷

空冷

空冷

空冷

204

204

204

204

204

59

61

62

61

63

01

02

06

07

212

217

229

241

241

241

241

255

649

649

649

788

788

788

857

802

802

802

871

5-15

5-15

5-15

5-15

204

204

204

204

60

59

59

62

S1

S2

S4

S5

S6

S7

229

217

229

229

229

229

255

241

255

255

255

255

677

677

677

677

788

677

941

885

885

885

927

941

954

899

899

899

941

954

5-15

5-15

5-15

5-15

5-15

5-15

盐水

空冷

204

204

204

204

204

204

56

58

58

58

56

56

F1

F1

207

235

241

262

649

649

829

829

843

843

5-15

5-15

盐水

盐水

204

204

64

64

L2

L3

L6

197

201

235

241

241

262

649

649

649

857

829

816

871

843

829

5-15

5-15

5-15

204

204

204

53

62

58

  (2)美国AISI,SAE标准和UNS系统合金工具钢

  a.合金工具钢的钢号与化学成分,见表6-5-28。

             表6-5-28 合金工具钢的钢号与化学成分 (质量分数)(%)

钢号 C Si Mn Cr Mo V W 其他

AISI/

SAE

UNS
耐冲击工具钢
S1 T41901 0.45-0.55 0.25-0.45 0.20-0.40 1.25-1.75 0.40 0.15-0.30 1.00-1.30
S2 T41902 0.45-0.55 0.80-1.20 0.30-0.50 0.40-0.60 0.25
S3 0.45-0.55 0.10-0.40 0.10-0.40 0.85-1.15 0.85-1.15
S4 T41904 0.50-0.60 1.75-2.25 0.60-0.95 ≤0.35 ≤0.35
S5 T41905 0.50-0.60 1.20-2.20 0.60-0.90 0.30 0.30-0.50 0.25
S6 T41906 0.40-0.50 2.00-1.50 1.00-1.50 1.00-1.50 0.30-0.50 0.20-0.40
S7 T41907 0.50 0.20-0.40 0.22-0.40 3.25 1.40
油淬冷作工具钢
01 T31501 0.85-0.95 0.20-0.40 1.00-1.30 0.40-0.60 0.20 0.40-0.60
02 T31502 0.85-0.95 0.20-0.40 1.40-1.80 0.35 0.30 0.20
06 T31506 1.35-1.55 0.80-1.20 0.30-1.00 0.20-0.30
07 T31507 1.20 0.20-0.40 0.20-0.40 0.75
空淬中合金冷作工具钢
A2 T30102 0.95-1.05 0.20-0.40 0.45-0.75 4.75-5.50 0.90-1.40 0.40
A3 T30103 1.25 0.20-0.40 0.20-0.40 5.00 1.00 1.00
A4 T30104 1.00 0.20-0.40 2.00 1.00 1.00
A5 T30105 0.95-1.05 ≤0.50 2.80-3.20 0.90-1.20 0.90-1.40
A6 T30106 0.70 0.20-0.40 2.00 1.00 1.25
A7 T30107 2.25 0.20-0.40 0.20-0.40 5.25 1.00 4.75 1.00
A8 T30108 0.55 0.20-0.40 0.20-0.40 5.00 1.25 1.25
A9 T30109 0.50 0.20-0.40 0.20-0.40 5.00 1.40 1.00 Ni1.50
A10 T30110 1.35 1.25 1.00 1.50 Ni1.80
A11 T30111 2.40-2.50 0.75-1.10 0.35-0.60 4.75-5.50 1.10-1.50 9.25-10.25 0.50 S0.05-0.09
高碳高铬冷作工具钢
D1 0.90-1.10 0.10-0.40 0.20-0.40 11.5-12.5 0.70-0.80 0.30-0.80
D2 T30402 1.40-1.60 0.30-0.50 0.30-0.50 11.0-13.0 0.70-1.20 0.80 Co0.60
D3 T30403 2.00-2.35 0.25-0.45 0.24-0.45 11.0-13.0 0.80 0.80 0.75
D4 T30404 2.25 0.20-0.40 0.20-0.40 12.0 1.00
D5 T30405 1.40-1.60 0.30-0.50 0.30-0.50 11.0-13.0 0.70-1.20 0.80 Co2.50-3.50
D6 2.00-2.20 0.70-0.90 0.20-0.40 11.5-12.5 0.60-0.90
D7 T30407 2.15-2.50 0.30-0.50 0.30-0.50 11.5-13.5 0.70-1.20 3.80-4.40
热作工具钢
H10 T20810 0.40 0.20-0.40 0.20-0.40 3.25 2.50 0.40
H11 T20811 0.30-0.40 0.80-1.20 0.20-0.40 4.75-5.50 1.25-1.75 0.30-0.50
H12 T20812 0.30-0.40 0.80-1.20 0.20-0.40 4.75-5.50 1.25-1.75 0.10-0.50 1.00-1.70
H13 T20813 0.30-0.40 0.80-1.20 0.20-0.40 4.75-5.50 1.25-1.75 0.80-1.20
H14 T20814 0.40 0.20-0.40 0.20-0.40 5.00 5.00
H15 0.45-0.55 0.40-0.60 0.10-0.40 3.50-4.00 6.00-6.50 0.65-0.85 0.85-1.15
H16 0.50-0.60 0.80-1.00 0.50-0.70 7.00-7.50 7.00-7.50
H19 T20819 0.40 0.20-0.40 0.20-0.40 4.25 2.00 4.25
H20 0.25-0.35 0.10-0.75 0.10-0.40 1.80-2.20 0.40-0.60 9.00-10.00
H21 T20821 0.30-0.40 0.15-0.30 0.20-0.40 3.00-3.75 0.30-0.50 8.75-10.00
H22 T20822 0.35 0.20-0.40 0.20-0.40 2.00 11.00
H23 T20823 0.30 0.20-0.40 0.20-0.40 12.00 12.00
H24 T20824 0.45 0.20-0.40 0.20-0.40 3.00 15.00
H25 T20825 0.25 0.20-0.40 0.20-0.40 4.00 18.00
H26 T20826 0.50 0.20-0.40 0.20-0.40 4.00 1.00 1.40-2.10
H41 T20841 0.60-0.75 0.20-0.45 0.20-0.40 3.50-4.00 8.20-9.20 1.00-1.30 6.00
H42 T20842 0.60 0.20-0.40 0.20-0.40 4.00 5.00 2.00
H43 T20843 0.50-0.65 0.20-0.45 0.20-0.40 3.75-4.5 7.75-8.50 1.80-2.20
特殊用途工具钢
L1 0.90-1.10 0.10-0.40 0.10-0.40 1.20-1.60
L2 T61202 0.50-1.10 0.20-0.40 0.20-0.40 1.00 0.20
L3 T61203 1.00 ≤0.50 0.25-0.50 1.10-1.70 0.10-0.30
L4 0.90-1.10 0.10-0.40 0.50-0.70 1.45-1.55 0.20-0.30
L5 0.90-1.10 0.10-0.40 0.90-1.10 0.90-1.10 0.25-0.30
L6 T61206 0.65-0.75 0.20-0.40 0.55-0.85 0.65-0.85 0.25 0.25 Ni1.25-1.75
L7 0.95-1.05 0.20-0.40 0.25-0.45 1.25-1.75 0.30-0.50
碳钨工具钢
F1 T60601 0.95-1.25 ≤0.50 ≤0.50 1.00-1.75
F2 T60602 1.20-1.40 ≤0.50 ≤0.50 0.20-0.40 3.00-4.50
F3 1.25-1.40 0.10-0.40 0.10-0.40 0.50-1.00 3.50-4.00
低碳模具钢
P1 ≤0.10 0.10-0.40 0.10-0.30 0.10
P2 T51602 0.07 0.20-0.40 0.20-0.40 2.00 0.20 Ni0.50
P3 T51603 0.10 0.20-0.40 0.20-0.40 0.60 Ni1.25
P4 T51604 0.07 0.20-0.40 0.20-0.40 5.00 0.75
P5 T51605 0.10 0.20-0.40 0.20-0.40 2.25
P6 T51606 0.10 0.20-0.40 0.20-0.40 1.50 Ni3.50
P20 T51620 0.35 0.20-0.40 0.20-0.40 1.70 0.40
P21 T51621 0.21 0.20-0.40 0.20-0.40

Ni4.00

Al1.20

其他工具钢
6G 0.55 0.25 0.80 1.00 0.45 0.10
6F2 0.55 0.25 0.75 1.00 0.30 0.10 Ni1.00
6F3 0.55 0.85 0.60 1.00 0.75 0.10 Ni1.80
6F4 0.20 0.25 0.70 3.35 Ni3.00
6F5 0.55 1.00 1.00 0.50 0.50 0.10 Ni2.70
6F6 0.50 1.50 1.50 0.20

  b.合金工具的硬度与热处理规范,见表6-5-29。

                表6-5-29 合金工具的硬度与热处理规范

钢号AISI/

SAE

热加工温度/℃ 退火温度/℃ 退火后硬度HBS 淬火温度/℃ 淬火介质 回火温度/℃ 回火后硬度HRC
始锻 终锻
耐冲击工具钢

S1

S2

S3

S4

S5

S7

1010-1120

1010-1120

1010-1120

1010-1120

1010-1120

870

870

870

870

870

790-820

760-790

790-820

760-790

760-790

815-845

183-229

192-217

181-212

192-229

192-229

187-223

900-980

840-900

820-870

870-930

900-950

870-930

925-955

盐水或水

盐水或水

盐水或水

油或空

200-650

150-430

150-310

180-430

180-430

205-620

58-40

60-50

59-50

60-50

60-50

57-45

油淬冷作工具钢

01

02

06

07

980-1070

980-1050

1070

980-1090

840

840

820

870

760-790

740-770

790

790-820

183-212

183-212

<217

192-217

790-820

760-800

790-840

790-830

840-880

150-260

150-260

150-320

160-290

62-57

62-57

63-58

64-58

空淬中合金冷作工具钢

A2

A4

A5

A6

A7

A8

A9

A10

1010-1090

1010-1090

1010-1090

1040-1120

1050-1150

1090-150

900

900

870

870

980

840-870

740-760

740-760

730-750

870-900

830-845

845-870

765-795

202-229

200-241

228-225

217-248

235-262

212-248

235-269

930-980

820-870

790-850

830-870

950-980

995-1010

980-1025

790-815

空气

空气

空气

空气

空气

空气

150-540

150-430

150-430

150-430

150-540

150-590

510-620

175-425

62-57

62-54

60-54

60-54

67-57

61-49

56-35

62-55

高碳高铬冷作工具钢

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

1010-1090

1010-1090

1010-1090

1010-1090

1010-1090

1010-1090

1120-1160

930

930

930

930

930

930

980

870-900

870-900

870-900

870-900

870-900

870-900

870-900

207-248

217-255

217-255

217-255

223-255

217-255

235-262

970-1010

980-1020

930-980

9701-1010

980-1020

930-950

1010-1070

空气

空气

空气

空气

空气

200-540

200-540

200-540

200-540

200-540

200-540

150-540

61-54

61-54

61-54

61-54

61-54

61-54

65-58

热作工具钢

H10

H11

H12

H13

H14

H15

H16

H19

H20

H21

H22

H23

H24

H25

H26

H41

H42

H43

1040-1120

1070-1150

1070-1150

1070-1150

1070-1180

1040-1150

1070-1180

1070-1180

1070-1180

1070-1180

1070-1180

1070-1180

1070-1180

1040-1120

1040-1120

1040-1120

1040-1120

900

900

900

930

900

930

900

900

900

900

950

930

950

930

930

930

870-900

840-900

840-900

840-900

870-900

840-870

870-900

870-900

870-900

870-900

870-900

870-900

870-900

870-900

870-900

820-870

840-900

820-870

192-229

192-229

192-229

207-235

207-229

212-241

207-241

207-235

207-235

207-235

213-255

217-241

207-235

217-241

207-235

207-235

207-235

1010-1040

990-1020

990-1020

990-1040

1010-1070

1150-1260

1120-1180

1095-1205

1100-1200

1100-1200

1100-1200

1200-1270

1100-1230

1150-1260

1180-1260

1090-1190

1120-1220

1090-1190

空气或油

空气

空气

空气

空气

空气或油

空气或油

空气或油

空气或油

空气或油

空气或油

空气或油

空气或油

空气或油

盐浴、油或空气

油、空气或盐浴

油、空气或盐浴

油、空气或盐浴

540-650

540-650

540-650

540-650

590-650

590-650

570-680

540-705

590-680

590-680

590-680

650-810

570-650

570-680

570-680

570-650

570-650

570-650

54-38

54-38

55-38

53-38

47-40

49-36

60-45

7-40

54-36

54-36

52-39

47-30

55-45

44-35

58-43

60-50

60-50

58-45

特殊用途工具钢

L1

L2

L3

980-1090

980-1090

980-1090

840

840

840

770-800

760-790

790-820

179-207

163-196

174-201

790-840

790-840

840-930

770-820

820-870

油或水

150-320

150-540

150-320

64-56

63-46

64-56

L4

L5

L6

L7

980-1090

980-1090

980-1090

980-1090

840

840

840

840

770-800

770-800

760-790

790-820

179-207

183-223

183-212

183-212

800-870

790-870

790-840

820-870

油或水

150-320

150-320

150-540

150-320

64-56

64-56

62-45

64-56

碳、钨工具钢

F1

F2

F3

980-1090

980-1090

980-1090

840

900

900

760-800

760-820

760-820

183-207

207-235

212-248

790-870

790-870

790-870

水或盐水

水或盐水

水、盐水或油

150-260

150-260

150-260

64-60

66-62

66-62

低碳模具钢

P1

P2

P3

P4

P5

P6

P20

P21

1200-1290

1010-1120

1010-1120

1010-1122

1010-1120

1070-1180

1010-1120

1135-1165

1040

840

870

840

930

870

730-900

730-820

730-820

870-900

840-870

840

760-790

870-900

81-100

103-123

109-137

116-128

105-110

207

150-180

790-800

830-840

800-830

870-1000

840-870

790-820

820-870

水或盐水

150-260

150-260

150-260

150-260

150-260

150-260

150-260

510-560

64-58

64-58

64-58

64-58

64-50

61-58

64-58

35-32