解析碳素工具钢生产冶炼和浇筑加工
1.冶炼和浇注
工具钢包括（碳素结构用钢Q235、轴承钢、合金用钢、弹簧钢等一些钢系列的产品）而碳素工具钢通常采用电弧炉（歧转炉）冶炼。国外已普遍采用大功率电弧炉冶炼，并绛炉外精炼。进一步去除钢液中的炎杂物和气体，以提高其质量。炉外精炼国外多采用真空法。精炼后钢液的氮质量分数可降至0.001%以下、氧质吐分数可降低40%--60%、脱硫率可达10%以上。经真空处理后可以使碳素工具钢钢材的力学性能有明缸的提高，也可改善钢材的韧性和等向性能。碳素工具钢的各种热处理工艺的步骤和注意事项也是比较多的，在不同的结构用钢中占据很重要的发展，钢材市场上也是占据重要的地位。
碳素工具钢中部分用钢也是采用浇注可采用模铸或连铸。国外已基本上采用连铸生产工艺。解决了对于碳素工具钢这样的高碳钢易出现的宏观偏析、表面裂纹、内部裂纹等问题。随着精炼技术的进步，并在连铸中采用先进的工艺技术，如电磁搅拌、二次冷却、自动检测和控制系统，可以生产出无缺陷的碳素工具钢铸坯。
2.压力加工
由于碳素工具钢碳含量较高。导热性差，为了防止表面脱碳，因此加热速度不宜过快、加热温度不宜过高、保温时间小宜过长，特别是对铸锭和大断面钢材就更应注意，为了保证在压力加工（锻、轧）后钢材中的网状碳化物能够基本上被破碎，要求有一定的压缩比，终加工温度一-般控制在800℃左右比较合适，不宜过高，经加工后应迅速冷却至650℃。终加工温度过高和缓慢冷却会出现粗大或网状碳化物，和促进碳的石墨化。
3.热处理遇火
碳素工具钢经压力加工后的组织为珠光体，其硬度较高，难于进行机械加工，也不符合淬火对组织的要求。因此，经压力加工后的碳素工具钢钢材应进行球化退火，以获得均匀的、一定尺寸的球状珠光体组织。球化组织是碳素工具钢制造各种工具的最佳原始组织。不同碳含量的碳素工具钢的退火温度不同，并应严格控制。得到要求的球化组织，T7～T9钢比T10～T13钢要困难。除了退火的加热温度外，冷却速度对得到良好的球化组织也有一定的影响，冷却速度过快将形成极细小的点状或片状碳化物，冷却速度过慢使球化组织过于粗大。
4. 淬火和退火
碳素工具钢淬火后得到具有高硬度和离耐瞻性的马氏体组织。淬火温度对淬火后的工具质量有重要的影响，应根据工具的尺寸、形状、用途和冷却介质来决定。淬火温度过高将使奥氏体晶粒长大，工件的变形和开裂的倾向增加，淬火后的马氏体组织粗大，使力学性能惩化，还将使分散的残余渗碳体数晕减少，残余奥氏体增加，从而影响耐磨性。淬火温度过低则使奥氏体中溶人的碳数量减少，奥氏体中碳浓度得不到充分的均匀化，对钢的力学性能和耐磨性也有不利的影响。因此，汴火加热的保温时间，应能保证工件加热均匀，并得到碳浓度均匀的奥氏体。淬火的冷却，应根据工件的尺寸、形状和最终曲性能要求来决定。根据需要选用分级淬火或等温淬火。
碳素工具钢淬火后应进行低温回火以消除内臆力，改善其力学性能，防止过大的冷却应力造成开裂。回火温度应根据工具的使用条件和硬度要求进行选择。一般情况下制造刃具、量具和冷作模具用的碳素工具钢可采用低温回火。制造锻模用的碳素工具钢采用中温同火，以得到所需的韧性。回火保温时取决于工件的尺寸和形状，主要是保证回火转变过程充分进行。
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资料来源：弘超模具科技有限公司技术部
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