生产制造量具的材料及工艺
我们知道,量具是用来度量工件尺寸的工具,如卡尺、块规、塞规及千分尺等等。由于量具在使用过程中经常受到工件摩擦与碰撞,而量具本身又必须具备非常高的尺寸精确性和恒定性,因此要求具有以下性能:
1. 高硬度和高耐磨性。以此保证在长期使用中不致被很快磨损,而失去精度;
2. 高的尺寸稳定性。以保证量具在使用和存放过程中保持其形状和尺寸的恒定;
3. 足够的韧性。以保证量具在使用时不致因偶然因素—碰撞而损坏;
4. 在特殊环境下需要具有一定的抗腐蚀性。
因此,根据量具的种类及精度要求,量具可选用不同的钢种:
1. 形状简单、精度要求不高的量具。如可选用碳素工具钢,由于它的淬透性低,尺寸大的量具采用水淬会引起较大的变形。所以这类钢只反制造尺寸小、形状简单、精度要求低的卡尺、样板、量规等;
2. 对于精度要求较高的量具,通常选用高碳低合金工具钢。由于这类钢是在高碳钢中加入了Cr、Mn、W等合金元素,故可以提高淬透性、减少淬火变形、提高钢的耐磨性和尺寸稳定性;
3. 有些开关简单、精度不高、使用中又易受冲击的量具,可采用渗碳钢。但量具须经渗碳、淬火及低温回火后使用。经上述处理后,量具表面具有高硬度、高耐磨性、心部保持足够的韧性。也可采用中碳钢制造量具,但须经调质处理,再经过高频淬火回火后使用,也可保证量具的精度;
4. 在腐蚀条件下工作的量具可选用不锈钢来制做。不锈钢4Cr13、9 Cr18经淬火、回火处理后可使其硬度达到HRC56-58,同时可保证量具具有良好的耐腐蚀性和足够的耐磨性。
若量具要求特别高的耐磨性和尺寸稳定性,可选用渗氮钢38 CrMoAl或冷作模具钢Cr12MoV。38 CrMoAl钢经调质处理后精加工成型,然后再氯化处理,最后需进行研磨。Cr12MoV钢经调质或淬火、回火后再进行渗氮或碳、氮共渗。两种钢经上述热处理后,均可使量具具有高耐磨性、高抗腐蚀性和高尺寸稳定性。