模具钢基础知识

　　模具钢基础知识一、基本分类

　　钢材种类极杂且多，其中模具用钢材分三类：

　　塑料模具钢：高抛光度

　　热作工具钢：高强度、耐高温

　　冷作工具钢：耐高压、耐磨损mdash;mdash;lsquo;高速工具钢rsquo;为其一分支

　　常见牌号标志：

　　日本工业规格

　　美国材料试验协会规格

　　美国钢铁协会规格

　　国家规格

　　二、使用惯例

　　，最常用的塑料钢

　　，类似p20，但比p20难加工，缺点是温度较高易硬化

　　，不等于s45c，不是型腔用，使用在模架，以降低成本

　　若要求耐用性，则模架材料s50c或s55c，国内常见克难办法为s45c锻打，硬度更高，耐磨性比s50c更好注：曾有人表示s45c锻打优于s50c的耐磨性，事实上，该s50c恐有伪劣产品之嫌

　　型腔钢材对硬度要求高于p20时，可选用nak80，利于耐用

　　选择倾向：

　　塑胶钢：即用在塑胶射出成模，再区分镜面抛光、耐蚀性等要求

　　冷作钢：用在导柱套标准零件，也用在精密五金模或耐磨的塑胶模或冷冲模

　　热作钢：铝或锌合金压铸模

　　塑料钢许多都是预硬型，以免热处理变形

　　各类钢材成份倾向：中碳：含c量0.3mdash;0.8％

　　塑料钢：中碳或低碳少量镍铬系（1mdash;10％）或中量接近sus420不锈钢铬系（gt;10％）耐腐蚀

　　热作钢：中c，少量cr

　　冷作钢：高c注：高速钢：高c，少量钨钼钒系（甚至加钴）。加少量铬可增加强度。

　　大类区分解说：

　　冷作钢：此类钢种在常温下使用，由于硬度高与耐磨要求冲压毕业设计，含碳量属于高碳钢（cgt;0.8％），甚至加入少量多钨钼钒元素，表助于提高耐磨性，另外，高硬度须防范发脆，故添加铬（约4mdash;12％）以提高韧性和强度，也常辅之以锰元素

　　热作钢：此类钢种主要要求在于500mdash;850℃左右较高温度的使用，故而耐高温的钨钼钒系元素与冷作钢相当，因其耐磨性非主要要求，是以含碳量仅属于中碳钢（0.3mdash;0.8％），且其进而对韧性的影响减少，故含铬量略下降（约3mdash;5.2％）

　　塑料钢：模腔表面的耐磨蚀为其主要要求，故属于低碳钢（clt;0.3％）以减少其氧化倾向，并添加中量铬或少量镍铬元素以提高其耐腐蚀性能

　　三.模具钢的选择

　　成形方法:可从两种基本材料类型中选择：

　　热加工工具钢，它能承受模铸、锻造和挤压时的相对高的温度。

　　冷加工工具钢，它用于下料和剪切、冷成形、冷挤压、冷锻和粉末加压成形。

　　一些塑料会产生腐蚀性副产品，例如pvc塑料。长时间的停工引起的冷凝、腐蚀性气体、酸、冷却／加热、水或储存条件等因素也会产生腐蚀。在这些情况下，推荐使用不锈钢材料的模具钢。

　　模具尺寸：大尺寸模具常常使用预硬钢，整体淬硬钢常常用于小尺寸模具。

　　模具使用次数：

　　长期使用(gt;1000000次)的模具应使用高硬度钢，其硬度为48mdash;65hrc。

　　中等长时间使用(100000mdash;1000000次)的模具应使用预硬钢，其硬度为30一45hrc。

　　短时间使用(lt;100000次)的模具应使用软钢，其硬度为160mdash;250hrc。

　　表面粗糙度：

　　许多塑料模具制造商对好的表面粗糙度感兴趣；当添加硫改善金属切削性能时，表面质量会因此下降，硫含量高的钢也变得更脆。

　　crl2性能：高碳、高铬类型莱氏体钢，具有较好的淬透性和良好的耐磨性。由于钢中碳质量分数最高可达2.30％，从而钢变得硬而脆，所以冲南韧性较差，几乎不能承受较大的冲击荷载，易脆裂，而且易形成不均匀的共晶碳化物。

　　用途：用于制造受冲击荷载较小，且要求高耐磨性的冷冲模和冲头，剪切硬且薄的金属的冷切剪刃、钻套、量规、拉丝模、压印模、搓丝板、拉延模和螺丝滚模等。

　　生产品种：热轧材、冷拉材、锻材、热轧钢板、冷拉钢丝。

　　性能：高碳、高铬类型莱氏体钢，无特殊要求时钻必加元素。由于钼和钒的含量比crl2mov高，故钢的组织和晶粒度进一步细化，提高了钢的淬透性、强度和韧性，使钢的综合性能更好。

　　用途：用于制造要求高耐磨性的大型复杂冷作模具，如冷切剪刀、切边模、拉丝模、搓丝板、螺纹滚模、滚边模和要求高耐磨的冷冲模和冲头等。

　　生产品种：热轧材、锻材、冷拉材、热轧钢板、冷拉钢丝。

　　性能：高碳、高铬类型莱氏体钢，具有良好的淬透性，截面尺寸在400mm以下可以完全淬透，且具有很高的耐磨性，淬火时体积变化小。其碳含量比crl2钢低很多，且加入了钼、钒，因此，钢的热加工性能、冲击韧性和碳化物分布都得到了明显改善。

　　用途：用于制造断面较大、形状复杂、耐磨性要求高、承受较大冲击负荷的冷作模具，如冷切剪刀、切边模、滚边模、量规、拉丝模、搓丝板、螺纹滚模、形状复杂的冲孔凹模、钢板深拉伸模，以及要求高耐磨的冷冲模和冲头等。

　　生产品种：热轧材、锻材、冷拉材、热轧钢板、冷拉钢丝。

　　性能：合金含量中等，由于含有钼和钒，所以钢的淬透性良好，碳化物分布均匀，具有一定的冲击韧性和较好的耐磨性。

　　用途：用于制造定型模、钻套、冷冲模、冲头、切边模、螺纹滚模、搓丝板和量规等。

　　生产品种：热轧材、锻材、冷拉材、热轧钢板、冷拉钢丝。

　　性能：综合力学性能比碳素工具我钢，具有较高的硬度和耐磨性，淬透性很好，淬火时变形较小。由于钢中含有一定量的钒，细化了晶粒，减小了过热性。碳化物不均匀性比crwmn钢好。

　　用途：用于制造各种精密量具、样板，以及一般要求的尺寸较小的冲模、冷压模、雕刻模、料模、剪刀、丝锥、板牙和铰刀等。

　　生产品种：热轧材、锻材、冷拉材、热轧钢板、冷拉钢丝。

　　根据需方要求可供应中小规格的模块。

　　性能：具有较高的淬透性，由于加入1.20％~1.60％（质量分数）钨，形成碳化物，所以在淬火和低温回火后具有一定的硬度和耐磨性。钨有助于保持细小晶粒，从而使钢具有较好的韧性，该钢对形成网状碳物比较，而且这种碳公物网使工具刃部有剥落的。

　　用途：使用较为广泛的冷作模具钢。用于制造量具，如板牙、块规、样柱和样套，，以及形状复杂的高精度冲模等。

　　生产品种：热轧材、锻材、冷拉材、冷拉钢丝、银亮钢丝、热轧钢板、冷轧钢板。

　　性能：低合金冷作模具钢，具有一定的淬透性和耐磨性，淬火变形较小，碳化物分布均匀且颗粒细小。

　　用途：用于制造截面不大的，而形状较复杂的冷冲模，以及量规、样板等量具。

　　生产品种：热轧材、锻材、冷拉材、冷拉钢丝、冷轧钢板。

　　性能：新中型合金冷作模具钢，性能较稳定，与高合金冷作模具钢crl2、crl2mov相比，用其制成的模具使用寿命明显提高。该钢的共晶碳化物颗粒细小，分布均匀，具有较高的淬透性和淬硬性，以及较好的耐磨性和尺寸稳定性。但钢的热加工温度范围较窄，变形抗力较大。

　　用途：用于制造各种冲模、冷镦模、落料模、拉延模、冷挤压凹模和搓丝板等。

　　生产品种：热轧材、锻材。

　　根据需方要求可供应小规格模块。

　　性能：高韧性冷作模具钢，其化学成分接近高速工具钢的基体成分，属于一种基体钢。因此，它具有高速工具钢的高硬度和高强度。又因该钢没有过剩的碳化物，塑料仪表盖注塑模毕业设计。所以具有较高的韧性和疲劳强度。该钢含有0.20％~0.35％（质量分数）的铌，使晶粒细化，并提高晶粒精化温度，从而提高了钢的韧性，改善了其工艺性能。

　　用途：用于制造冷挤压模具、冷镦模、螺钉冲头、冷冲模、拉延模和搓丝板等。

　　生产品种：热轧材、锻材。

　　根据需方求可供应部分扁钢或其他条钢。

　　性能：低碳高速工具钢类型的冷作模具钢，其淬透性好，并具有类似高速工具钢的高硬度、高耐磨性、高强度等综合性能，还具有比高速工具钢韧性好的特性。用该钢制造的冷挤压模寿命较长。因钢中钼含量较高，其热加工温度范围稍窄，变形抗力较大。此钢易脱碳。

　　用途：用于制造冷挤压凹模和上下冲头等。

　　生产品种：热轧材、锻材。

　　根据需方要求可供应中小规格模块。

　　摘要：热加工模是工业产品生产中不可缺少的工艺方法之一。它主要用于制造业和加工业。它是和冲压、锻造、铸造成型机械，同时和塑料、橡胶、陶瓷等非金属材料制品成型加工用的成形机械相配套，作为成形工具来使用的。热加工模具属于精密机械产品，因为它主要由机械零件和机构组成，如成形工作零件（凸模、凹模），导向零件（导柱、导套等），支承零件（模座等），定位零件等；送料机构，抽芯机构，推料机构，检测与安全机构等。为提...

　　摘要：1、碳（C）：钢中含碳量增加，点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23％超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20％。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效性。2、硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15－0.30％的硅。如果钢中含硅量超过0...

　　摘要：高速钢是一种含多量碳(C)、钨(W)、钼(Mo)、铬(Cr)、钒(V)等元素的高合金钢，热处理后具有高热硬性。当切削温度高达600℃以上时，硬度仍无明显下降，用其制造的刀具切削速度可达每分钟60米以上，而得其名。高速钢按化学成分可分为普通高速钢及高性能高速钢，按制造工艺可分为高速钢及粉末冶金高速钢。普通高速钢高速钢是制造形状复杂、磨削困难的刀具的主要材料。普通高速钢可满足一般需求。常见的...

　　摘要：同样在拉伸DP600时，拉延模采用的常用铸造材料，不能在拉延时对材料形成有效支撑，包括非常普遍使用的G3500和D5506，甚至是典型的升级材料S0050A。于是，福特公司不得不再次采用了Uddeholm提供的另外一种新的铸造材料——CarmoGranshots铸钢。Granshots是一种预先在钢厂配制好合金成分的，并经过提炼和去除杂质的铸造材料，颗粒化的基体组织有助于快速熔化和节约能源...

　　注塑模具模架摘要：随着汽车企业对车身质量要求的提高，大量高强度钢板开始应用于汽车车身零件，这给模具制造企业提出了不小的难题，特别是高强度钢板冲压模具的模具材料选择问题。随着汽车安全性要求的提高，以及严格的汽车碰撞法规的实施，使得高强度钢板(AdvancedHighStrengthSteel，AHSS)在汽车车身制造中得到了大范围地应用。在对这些高强度钢板的成形加工中，导致了冲压模具表面的接触压...

　　摘要：模具选材是整个模具制作过程中非常重要的一个环节。模具选材需要满足三个原则，模具满足耐磨性、强韧性等工作需求，模具满足工艺要求，同时模具应满足经济适用性。（一）模具满足工作条件要求1、耐磨性坯料在模具型腔中塑性变性时，沿型腔表面既流动又滑动，使型腔表面与坯料间产生剧烈的摩擦，从而导致模具因磨损而失效。所以材料的耐磨性是模具最基本、最重要的性能之一。硬度是影响耐磨性的主要因素。一般...

　　摘要：塑料模具钢材材料选择指南随着塑料产量的提高和应用领域的扩大，对塑料模具钢材提出了越来越高的要求，促进了塑料模具钢材的不断发展。目前塑料模具钢材正朝着高效率、高精度、高寿命方向发展，推动了塑料模具钢材材料迅速发展。我国目前用于塑料模具钢材的钢种，可按钢材特性和使用时的热处理状态分类，对于我国传统常用的塑料模具钢材，已有很多书藉资料作过详细的论述，本节主要介绍我国近年研制和从国外引进...

　　摘要：钢材类型钢材名称应用塑胶模具钢MEK4高耐磨高韧性之塑胶模X13T6W(236)高耐磨高耐腐蚀镜面模具X13T6W(236H)高耐磨高耐腐蚀镜面模具热作工具钢SMV3W压铸模，挤压模，塑料模ADC3压铸模，挤压模塑胶模具钢718S塑料模之内模件718H塑料模之内模件S136耐腐蚀镜面模具S136H耐腐蚀镜面模具OPTIMAX光学级镜面不锈钢模ELM...

　　摘要：一胜百618HH塑胶模具钢的价格及化学成分:CSiMnCrNiMoV0.370.31.42.01.00.20.008618HH特殊钢的主要特性：618HH模具钢空之铬-镍-钼合金钢，单张CD盒注塑模毕业设计。出厂前已经过淬硬及回火处理，具备下列各项优点：无淬裂和热处理变形的风险.无需热处理费用，缩短模具制作周期，降低模具所需成本（例：无需矫正变形），模具易于修正，可施以氮...

　　摘要：塑胶模具困气怎么办?可采用透气钢，别名:日本透气钢，新东透气钢，透气钢材，SINTO透气钢，日本SINTO透气钢，PM35透气钢，PM-35透气钢，日本PM-35透气钢，粉末烧结透气钢，PORCERAX透气钢，PORCERAXⅡ透气钢，透气模具钢，多孔模具钢，模具透气钢，进口透气钢，日本进口透气钢，注塑模具专用透气钢，橡胶模具透气钢，塑料模具透气钢，注塑模具困气专用透气钢型号:PM-35-...

　　摘要：对模具应尽量采用好的材料，不能代用。热处理要按客户要求做到，因为很多模具失效是有材质和热处理达不到要求等原因而引起的。模具材料的选用应遵循“模具材料的设计选用原则”，如下：（1）、机械加工性能优良，易切削，适用于深孔、窄缝等难加工和三维交复杂形面的雕刻加工。（2）、抛光性能优良，没有气孔等内部缺陷，显微组织均匀且有一定的使用硬度。（3）、良好的表面腐蚀加工性，...

　　摘要：注塑模具钢的保养要点介绍注塑模具钢作为注塑制品加工最重要的成型设备，其质量优劣直接关系到制品质量优劣。而且，由于模具钢在注塑加工企业生产成本中占据较大的比例，其使用寿命直接左右注塑制品成本。因此，提高注塑模具钢质量，并和保养好，延长其使用周期，是注塑制品加工企业降本增效的重要课题。注塑制品加工企业由于产品品种多，模具钢材更换较频繁，在完成一个生产周期后，模具钢一般...

　　摘要：模具钢材的质量优势技术特质适用材料实际应用1．淬火零件不变形激光淬火的热循环过程快中碳钢大型轴类2．几乎不表面粗糙度采用防氧化薄涂层模具钢各种模具钢3．激光淬火不开裂精确定量的数控淬火冷作模具钢模具钢、刃具4．对局部、沟、槽淬火定位精确的数控淬火中碳合金钢减振器5．激光淬火清洁、高效不需要水或油等冷却介质铸铁材料发动机汽缸模具钢激光...

　　摘要：有良好的耐磨性，但淬透性差，淬火变形大，作为小型冷轧辊(φ≤200m/m)可采用整体加热或整体高温900—950℃快速加热，淬火冷却用盐水→油，控制工件在盐水中的冷却时间而后经200—220℃回火，辊表面硬度控制在Rc60—62之间，能获得较高的使用寿命，如硬度Rc≥62以上易造成辊表面在轧制时产生表面剥落，用GCr15所制的各种成型轧轮可用碱浴等温淬火或用二硝、三硝溶液淬火，控制在溶液中的...

　　摘要：各类冷变形模具钢的特点和相应的处理工艺2.1低淬透性冷变形模具钢这类钢以碳素模具钢尤以高碳络钢GCr15和9Cr2Mo等为主：其中以GCr15轴承钢和9Cr2Mo来制作各种成型轧轮和制作冷轧辊为代表，GCr15