模具钢概述

19910124曼

模具钢概述
模具钢大致可分为冷作模具钢、热作模具钢和塑料模具钢3类，用于锻造、冲压、切型、压铸等。由于各种模具用途不同，工作条件复杂，因此对模具用钢，按其所制造模具的工作条件，应具有高的硬度、强度、耐磨性，足够的韧性，以及高的淬透性、淬硬性和其他工艺性能。由于这类用途不同，工作条件复杂，因此对模具用钢的性能要求也不同。
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6 e+ @  B% O4 i, y  s4 h3 t冷作模具包括冷冲模、拉丝模、拉延模、压印模、搓丝模、滚丝板、冷镦模和冷挤压模等。冷作模具有钢，按其所制造具的工作条件，应具有高的硬度、强度、耐磨性、足够的韧性，以及高的淬透性、淬硬性和其他工艺性能。用于这类用途的合金工具用钢一般属于高碳合金钢，碳质量分数在0.80%以上，铬是这类钢的重要合金元素，其质量分数通常不大于5%。但对于一些耐磨性要求很高，淬火后变形很小模具用钢，最高铬质量分数可达13%，并且为了形成大量碳化物，钢中碳质量分数也很高，最高可达2.0%~2.3%。冷作模具钢的碳含量较高，其组织大部分属于过共析钢或莱氏体钢。常用的钢类有高碳低合金钢、高碳高铬钢、铬钼钢、中碳铬钨钏钢等。
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) R8 k3 h/ o9 _. b! ]; V* ^/ ?: ?热作模具分为锤锻、模锻、挤压和压铸几种主要类型，包括热锻模、压力机锻模、冲压模、热挤压模和金属压铸模等。热变形模具在工作中除要承受巨大的机械应力外，还要承受反复受热和冷却的做用，而引起很大的热应力。热作模具钢除应具有高的硬度、强度、红硬性、耐磨性和韧性外，还应具有良好的高温强度、热疲劳稳定性、导热性和耐蚀性，此外还要求具有较高的淬透性，以保证整个截面具有一致的力学性能。对于压铸模用钢，还应具有表面层经反复受热和冷却不产生裂纹，以及经受液态金属流的冲击和侵蚀的性能。这类钢一般属于中碳合金钢，碳质量分数在0.30%~0.60%，属于亚共析钢，也有一部分钢由于加入较多的合金元素（如钨、钼、钒等）而成为共析或过共析钢。常用的钢类有铬锰钢、铬镍钢、铬钨钢等。
6 K; c0 B+ r2 o$ h% A6 F, J
) O( h  t! r  X% \! X6 Z9 j塑料模具包括热塑性塑料模具和热固性塑料模具。塑料模具用钢要求具有一定的强度、硬度、耐磨性、热稳定性和耐蚀性等性能。此外，还要求具有良好的工艺性，如热处理变小、加工性能好、耐蚀性好、研磨和抛光性能好、补焊性能好、粗糙度高、导热性好和工作条件尺寸和形状稳定等。一般情况下，注射成形或挤压成形模具可选用热作模具钢；热固性成形和要求高耐磨、高强度的模具可选用冷作模具钢。
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+ g) T( k  t, z4 K7 P' S( E模 具 钢 分 类
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  }" G0 M. U( E2.1冷作模具钢
; X# K( q3 |, O4 S" |
2.1.1高碳低合金冷作模具钢
) P! v, c# e6 {9 g: r9SiCr、9CrWMn、CrWMn、Cr2、9Cr2Mo、7CrSiMnMoV、8Cr2MnWMoVS、Cr2Mn2SiWMoV
2.1.2抗磨损冷作模具钢
4 I/ D, G4 K6 J7 ?, a! |6Cr4W3Mo2VNb、6W6Mo5Cr4V、7Cr7Mo3V2Si、Cr4W2MoV、Cr5Mo1V、Cr6WV、Cr12、Cr12MoV、Cr12W、Cr12Mo1V1
# V' O: r" g0 Z9 ~/ t& q2.1.3抗冲击冷作模具钢
; f" c- o6 v0 u0 z8 n4 W: y; a4CrW2Si、5CrW2Si、6CrW2Si
0 M# X5 f+ R" x) e0 V/ Y5 M9 ?2.1.4冷作模具碳素工具钢
T7、T8、T9、T10、T11、T12
& b) w5 |& M. A& W4 E. x- b9 [9 ?2.1.5冷作模具用高速钢
W6Mo5Cr4V2、W12Mo3Cr4V3N、W18Cr4V、W9Mo3Cr4V
2.1.6无磁模具用钢
, G# o$ d/ D3 S, Z# x! A& t6 E* f7Mn15Cr2Ae3V2Wmo、1Cr18Ni9Ti
) G8 A( W0 @+ o9 T( ^
6 M4 v* W/ Q3 S+ V2.2热作模具钢

( l; V  ^  }# q3 L2.2.1低耐热性热作模具钢
8 ~" N2 R/ s3 l3 M& B( F5CrMnMo、5CrNiMo、4CrMnSiMoV、5Cr2NiMoVSi
# u& t5 [) L9 P, q, `2.2.2中耐热性热作模具钢
4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1、4Cr5W2VSi、8Cr3
2.2.3高耐热性热作模具钢
9 S+ q( A% J( G' g. e3Cr2W8V、3Cr3Mo3W2V、5Cr4Mo2W2VSi、5Cr4Mo3SiMnVAe、5Cr4W5Mo2V、6Cr4Mo3Ni2WV
; C9 m% y& X4 s& {5 p
2.3塑料模具钢

  [5 `+ w0 ~. Z6 d* P% u2.3.1碳素塑料模具钢
5 C5 p3 B3 f" F) N4 u! j5 {5 XSM45、SM50、SM55
2.3.2预硬化型塑料模具钢
3Cr2Mo、3Cr2NiMnMo、5CrNiMnMoVSCa、40Cr、42CrMo、30CrMnSiNi2A
2.3.3渗碳型塑料模具钢
20Cr、12CrNi3A
+ k: a# z* {( i. }5 I8 y* @" ]2.3.4时效硬化型塑料模具钢
( e" {3 l5 Y% HO6Ni6CrMoVTiAe、INi3Mn2CuAeMo
2.3.5耐腐蚀型塑料模具钢
) c! V- `% q" ?/ V% j9 C9 L2Cr13、4Cr13、9Cr18、9Cr18Mo、Cr14Mo4V、1Cr17Ni2