碳素工具钢(carbon tool steel) 按照GB/T13304《钢分类》第1部分%26ldquo;钢按化学成分分类%26rdquo;,碳素工具钢属于非合金钢。按照应该标准第2部分%26ldquo;钢按主要质量等级和主要性能及使用特性分类%26rdquo;,碳素工具钢属于特殊质量非合金钢。
此类钢的碳含量范围为0.65%~1.35%。在中国国家标准GB1298—77中共有8个牌号碳素工具钢。其中碳含量较低的T7钢具有良好的韧性,但耐磨性不高,适于制作切削软材料的刃具和承受冲击负荷的工具,如木工工具、镰刀、凿子、锤子等。T8钢具有较好的韧性和较高的硬度,适于制作冲头、剪刀,也可制作木工工具。锰含量较高的T8Mn钢淬透性较好,适于制作断口较大的木工工具、煤矿用凿、石工凿和要求变形小的手锯条、横纹锉刀。T10钢耐磨性较好,应用范围较广,适于制作切削条件较差、耐磨性要求较高的金属切削工具,以及冷冲模具和测量工具,如车刀、刨刀、铣刀、搓丝板、拉丝模、刻纹凿子、卡尺和塞规等。T12钢硬度高、耐磨性好,但是韧性低,可以用于制作不受冲击的,要求硬度高、耐磨性好的切削工具和测量工具,如刮刀、钻头、铰刀、扩孔钻、丝锥、板牙和千分尺等。T13钢是碳素工具钢中碳含量的钢种,其硬度极高,但韧性低,不能承受冲击载荷,只适于制作切削高硬度材料的刃具和加工坚硬岩石的工具,如锉刀、刻刀、拉丝模具、雕刻工具等。
碳含量超过1.1%的过共析钢T12A,过剩碳化物较多,并且颗粒较粗大,碳化物在组织中的分布也不均匀,容易形成网状或断续网状,使钢的力学性能变坏。但是,对于韧度要求不高,只要求高硬度和耐磨性的切边模和剪刀,T12A钢还是可以采用的。亚共析钢T7、T7A的耐磨性不及T10A,但T7、T7A钢有较好的韧度,所以,在制作韧度要求较高的模具时,可采用T7或T7A。
T10是常见的一种碳素工具钢,韧度适中,生产成本低,经热处理后硬度能达到60HRC以上,但是,此钢淬透性低,且耐热性差(250℃),多用于制造手用刀具等简单工具。下面就简单地介绍一下T10的热处理工艺:
设备
碳素工具钢
热电式温度计、中温箱式电阻炉。
退火
加热温度760~780℃,炉冷。退火后,钢的硬度大为降低。
正火
加热温度820~840℃,空冷。
回火
加热温度650~700℃。
淬火
淬火介质:油,加热温度:790℃,淬火方式:对于小型直条式刀条一般垂直缓下。
回火
温度150℃,硬度62HRC,但易崩口;一般采用温度200~250℃~,硬度55~60HRC。
以上是一般工厂对T10进行热处理的工艺情况。因为保安腰刀一般只在家庭作坊中进行,基本没有什么仪表设备,主要还得靠刀匠目测和经验。