碳素工具鋼有哪些缺陷

1. 碳素鋼的缺點有那些可以說的明確點嗎 謝謝

碳 量小於1.35％ ，除鐵 、碳 和限量以內的硅 、錳、磷、硫等雜質外，不含其他合金元素的鋼。

碳素鋼的性能主要取決於含碳量。含碳量增加，鋼的強度、硬度升高，塑性、韌性和可焊性降低。與其他鋼類相比，碳素鋼使用最早，成本低 ，性能范圍寬 ，用量最大 。 通常按含碳量分為低碳鋼(碳含量為0.04％～0.25％) 、中碳鋼（碳含量為0.25％～0.6％） 、高碳鋼（ 碳含量為0.6％～1.35％） 。按質量分為普通碳素鋼 ，其有害雜質磷 、硫含量均小於0.05％ ，包括甲類鋼（A類鋼，保證力學性能）、乙類鋼（B類鋼，保證化學成分）和特類鋼（C類鋼，保證力學性能和化學成分）；優質碳素鋼，有害雜質磷、硫含量均小於0.04％；高級優質碳素鋼，有害雜質磷、硫含量小於0.03％。按用途又分為碳素結構鋼和碳素工具鋼，前者主要用於製造各種結構件和機器零件，一般屬低碳鋼和中碳鋼；後者用於製造刀具、量具、模具等，一般屬高碳鋼。

碳素鋼
1. 概述
碳素鋼是指碳含量低於2%，並有少量硅、錳以及磷、硫等雜質的鐵碳合金。工業上應用的碳素鋼碳含量一般不超過1.4%。這是因為含碳量超過此量後，鋼表 現出很大的硬脆性，並且加工困難，失去生產和使用價值。碳素鋼按其質量不同可分為普通碳素結構鋼和優質碳素結構鋼二類。優質碳素結構鋼規定硫、磷的允許含量比普通碳素鋼低 ，所以綜合機械性能比普通碳素鋼好。
(1)生產製造方法。碳素鋼的冶煉通常在轉爐、平爐中進行。轉爐一般冶煉普通碳素鋼，而 平爐可以冶煉各種優質鋼。近年來氧氣頂吹轉爐煉鋼技術發展很快，有趨勢可代替平爐煉鋼。將煉好的鋼液注入鋼錠模，就得到各種鋼錠。鋼錠經過鍛壓或軋制後便加工成各種形狀的鋼材和鍛件。鋼錠經過壓力加工後，能夠改善鋼的內部組織和夾雜物分布，所以同樣成分的鋼材要比鋼錠的性能優越一些。
(2)用途。碳素鋼主要用來製造強度要求不高的機器零件和各種金屬構件。廣泛應用於機械製造的各個方面。如農業機械、機床、船舶等。它是一種應用最廣、用途最大的鋼材。
2. 主要生產及輸往國家、地區
&Nbsp;我國的鞍山鋼廠、寶山鋼廠、上海鋼廠、太原鋼廠、重慶鋼廠、天津鋼廠等是出口碳素鋼的主要產地。一般碳素鋼多加工成型材，如角鋼、扁鋼、工字鋼等輸往日本、香港、東南亞、中東等國家和地區。
3. 主要進口生產國家
我國主要從日本、俄羅斯、德國、東歐等國家進口。與其他鋼類相比，碳素鋼進口數量最多。進口到貨後缺重問題較為突出。收用貨部門要加強到貨後重量的驗收。
4. 種類
碳素鋼按含碳量可劃分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼。高碳鋼屬於工具鋼，詳見「工具鋼」部分。低碳鋼如20號鋼一般多用來製作滲碳零件。熱處理工藝是先進行滲碳處理，隨後進行淬火和低溫回火。經這樣處理後零件表面具有較高的硬度而心部具有良好的塑性。而中碳鋼如45號鋼根據使用條件不同，熱處理方式也不同。一般做熱加工使用的要進行調質處理，即淬火後高溫回火。其他條件使用的可進行正火處理。
5. 規格及外觀質量
碳素鋼的品種主要有圓鋼、扁鋼、方鋼等。經冷、熱加工後鋼材的表面不得有裂縫、結疤、夾雜、折疊和發紋等缺陷。尺寸和允許公差必須符合相應品種國家標準的要求。
6. 化學成分
7. 物理性能
（6、7點詳見參考資料）
8. 包裝
裸裝，國產鋼按鋼號在端部進行塗色，詳見GB/T699-88標准規定。
9. 注意事項
碳素鋼淬火時通常採用水冷，但對小尺寸的中碳鋼，尤其是直徑為8―12mm的45號鋼淬火時容易產生裂紋，這是一個較為復雜的問題。目前採取的措施是淬火時試樣在水中快速攪動，或者採用油冷，可避免出現裂紋。

2. 工具鋼碳素工具鋼

碳素工具鋼以碳含量較高而聞名，通常在0.65%至1.35%之間，其組織屬於亞共析、共析或過共析鋼類別。經過熱處理後，其表面能獲得高硬度和耐磨性，而心部則保持良好的韌性。然而，碳素工具鋼的紅硬性較差，在250℃以上的工作溫度下，硬度和耐磨性會急劇下降，且淬透性較低，大型工具難以完全淬透（水中淬透直徑為15mm），淬火時表面與中心硬度差距明顯，易導致工件變形或裂紋。此外，淬火溫度控制需嚴格，以防過熱、脫碳和變形。

碳素工具鋼生產多種產品，包括熱軋棒材（直徑8mm-80mm），鍛制棒材（50mm-150mm），冷拉棒材（8mm-40mm），熱軋鋼板（厚度0.7mm-15mm），冷拉鋼帶（0.10mm-3.60mm），鋼絲（0.050mm-16mm），以及熱軋和鍛制扁鋼等不同規格。

在性能和用途上，T7和T7A屬於亞共析鋼，有較好的韌性、強度和硬度，適用於承受較小沖擊的工具，如鍛模、鑿子等。T8和T8A共析鋼雖耐磨性高，但塑性和強度較低，適合製作不承受大沖擊的木工和鉗工工具。T8Mn和T8MnA則有較高的淬透性和硬度，適用於大型木工工具和沖模製造。T9和T9A過共析鋼具有高硬度和低韌性，適用於要求高硬度且有一定韌性的工具，如鑿岩工具。

T10和T10A過共析鋼則因其細晶粒組織和高耐磨性，適用於製造要求刃口不變熱的工具，如車刀和鑽頭。T11和T11A具有更好的綜合性能，適用於鋸、鏨刀等工具。T12和T12A雖然硬度和耐磨性高，但韌性差，適合製作不受沖擊、切削速度不高的工具，如銑刀和刮刀。

工具鋼（Tool steel），是用以製造切削刀具、量具、模具和耐磨工具的鋼。工具鋼具有較高的硬度和在高溫下能保持高硬度和紅硬性，以及高的耐磨性和適當的韌性。工具鋼一般分為碳素工具鋼、合金工具鋼和高速工具鋼。

3. 為什麼不用碳素工具鋼製造拉刀和齒輪刀具

因為其硬度太高了容易裂開，要是做齒輪刀具和拉刀，用不了幾次就會崩掉的。
所以拉刀和齒輪刀具都要用硬質合金才行。

碳素工具鋼的碳質量分數較高，在0.65-1.35%之間，按其組織屬於亞共析、共析或過共析鋼。碳素工具鋼熱處理後表面可得到較高的硬度和耐磨性，心部有較好的韌性；退火硬度低（不大於HB207），加工性能良好。但其紅硬性差，當工作溫度達250℃時，鋼的硬度和耐磨性急劇下降，硬度下降到HRC60以下、這類鋼的淬透性低。較大的工具不能淬透（水中淬透直徑為15mm），水淬時表面淬硬層與中心部位硬度相差很大。使工具在淬火時易產生變形。或形成裂紋此外，其淬火溫度范圍窄，在淬火時應嚴格控制溫度。防止過熱、脫碳和變形。

4. 碳素工具鋼有什麼特點

碳素工具鋼的特點：
碳素工具鋼價廉易得，易於鍛造成形，切削加工性也比較好。碳素工具鋼的主要缺點是淬透性差，需要用水、鹽水或鹼水淬火，畸變和開裂傾向性大，耐磨性和熱強度都很低。因此，碳素工具鋼只能用來製造一些小型手工刀具或木工刀具，以及精度要求不高、形狀簡單、尺寸小、負荷輕的小型冷作模具，如用來製造小沖頭、剪刀、冷沖模、冷鐓模等。特別需要指出的是，碳素工具鋼適於做冷鐓模，根據冷鐓模的工作條件，模具材料除了應有足夠的強度以及模具工作表面和型腔要有足夠的硬度和硬化層外，還需要有足夠的韌度，故這類模具熱處理後要求內孔有一定的淬硬層而外部不能淬硬，從而可保持有較高的韌度。如果淬硬層過深，會因工作中承受大的沖擊而迅速開裂。但對尺寸較大、負荷較重的冷鐓模，也會因淬硬層薄和基體太軟而壓陷。
用作冷作模具的碳素工具鋼主要有T7A、T10A、T11A等，其中，又以T10A鋼應用最為普遍。冷作模具較少採用T8鋼，主要有兩方面原因：一是T8鋼淬火加熱過熱敏感性大，甚至在加熱溫度比較低(780~790℃)的條件下，T8鋼的晶粒也容易長大，韌度較差；二是T8鋼淬火後組織中沒有過剩的碳化物，因而耐磨性差。而過共析鋼T10A、T11A在加熱時能獲得比較細的晶粒，淬火過熱敏感性小，經適當熱處理後可獲得較高的強度和一定的韌度。另外，T10A、T11A鋼在淬火後組織中還保留一些剩碳化物，可提高模具的耐磨性，這是T10A鋼應用比較普遍的原因。
碳含量超過1.1%的過共析鋼T12A，過剩碳化物較多，並且顆粒較粗大，碳化物在組織中的分布也不均勻，容易形成網狀或斷續網狀，使鋼的力學性能變壞。但是，對於韌度要求不高，只要求高硬度和耐磨性的切邊模和剪刀，T12A鋼還是可以採用的。亞共析鋼T7、T7A的耐磨性不及T10A，但T7、T7A鋼有較好的韌度，所以，在製作韌度要求較高的模具時，可採用T7或T7A。
碳素工具鋼如用水(或鹽水、鹼水)淬火會引起較大的畸變。鹼浴分級淬火是解決其冷作模具淬火畸變的有效措施，又可基本上消除開裂現象。採用160~180℃鹼浴分級淬火特別適合於不需要磨刃的成形模具，或只需要表面硬度，中心有一定強度、高韌度的塑料壓模、冷鐓模等，或小型的刃口模具(如沖頭、落料模等)。
當要求有較深的淬硬層時，為了彌補其淬透性不足的弱點，一般將淬火溫度提高20~40℃，適當增加保溫時間。另一種辦法是先在150~170℃鹼浴中分級淬火，再在200~220℃硝鹽中等溫停留一段時間或先選用鹽水冷卻一段時間再放入硝鹽中等溫，其目的都是為了增加淬硬層深度。