自迈克尔·法拉第于1818年开始研究合金钢起,到后来钨系工模具钢及至高速工具钢的诞生过程如前所述。那么,现在所用的工模具钢又是怎样诞生的呢?
1900年初,含钨低合金钢曾被用于锯条和丝锥等。这主要是通过形成微细碳化物来增强耐磨性,以及利用晶粒细化效果而得以实现的。
成为现在冷作模具钢基础的高碳-高铬钢也起源于哈德菲德对钢中不同含铬量影响的研究。1900年,英国谢菲尔德的库恩里奇(Kueh-nrich)研制出了高铬切削工具钢。作为切削工具钢,它的高温强度虽然还未达到预期效果,但却作为模具钢得到了应用。该技术从英国传到了美国,在1920年前后,研究人员为提高这种钢的淬透性而添加了钼(Mo),由此逐渐形成了现在的美国通用空冷模具钢AISIA2。
热作模具钢的发展经历了从Cr-W系到Cr-W-V系再到Cr-Mo-V的演变。最初人们添加钨(W)是为了提高钢的淬透性,但其实是同时添加的锰(Mn)起了作用。(www.xing528.com)
1920年前后,将高钨系高速工具钢中钨(W)的质量分数减半的钢种H21(0.3%C-3.4%Cr-9%W-0.5%V)成为了美国标准钢种[9]。不过,现在的JIS标准钢种中并没有将其纳入,最接近的钢种是SKD4。
进入20世纪30年代,Cr-Mo-V系的H11(0.38%C-1%Si-5.2%Cr-1.4Mo-0.4%V)钢、H13(0.38%C-1%Si-5.2%Cr-1.4Mo-1%V)钢及Cr-M-W系的H12(0.35%C-1%Si-5.2%Cr-1.5Mo-1.4%W)钢相继被列入AISI标准。这些钢种分别成为JIS的SKD6钢、SKD61钢、SKD62钢的基础。其中H11钢还作为具有强韧性平衡的超强钢,应用于飞机起落架等。
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