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一、钢材的定义： 3 W1 j8 ^) ~5 ^$ g$ V' p) Y
钢材是指含碳量在0.0218％～2.11％的铁碳合金。在普通钢材中添加Cr,Mo,V,Ni等合金成分就得到了合金钢，我们的模具钢材都属于合金钢。 & a3 Y0 s$ x0 Q, A2 k% |
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二、改变钢材性能的办法，主要有以下三方面：
: P8 n# e' D, x6 L3 N4 V1. 合金成分
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碳：C 增加淬火组织的硬度； 形成碳化物，提高耐磨性； 降低韧性； 降低可焊性
: w! h: c3 ~ B# l$ H, e) D( w2 `5 E
铬：Cr 提高钢之硬度，形成坚硬及稳定的碳化铬,从而改善耐磨性； 能提高钢的淬透性； 当Cr含量超过12%, 具耐腐蚀作用，并提供良好抛旋光性
; o6 Y9 S* M+ ]4 n6 l- }
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钼：Mo Mo是强碳化物形成元素，提高耐磨性； Mo＞0.5％能抑止其他合金元素引致之回火脆性； 提供红硬性，热强度； 提高淬透性，回火稳定性
. O% @' D: V5 J7 h5 m, \* [1 y& S
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钒：V 可以形成高硬度碳化物，提高耐磨性； 细化钢的晶粒，降低过热敏感性 提高钢之强度、韧性及回火稳定性
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镍：Ni Ni能提高钢的淬透性； Ni能细化晶粒 + w7 Y4 V. f$ ?5 c& a
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硫（S） 7 B7 O8 O4 {' }' B& z! a$ C
2.冶炼工艺$ l1 Z7 n Q$ e9 F0 u- T& Q0 f
1）普通炼钢工艺 * L) G+ u/ T1 T8 ]: C! i
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2）电渣重熔（ESR）
4 j7 V5 M- w9 T: M) ~2 m将粗钢坯置于电渣炉中，通入强电流，使电炉产生很高的温度，使粗钢坯熔化成钢水，钢水流经电渣，杂质被电渣过滤吸附，从而达到纯化的效果。整体重熔速度快，但一些非常细小的杂质并未除去。- N: P0 r b. L8 k. W4 I6 Z
& S4 k! Z# I5 @. j8 b
+ V7 {) I- R* D4 i/ e
3）真空电弧重熔（VAR） ' S( F, r' ], r# ]9 B
在真空炉里，通入强电流在钢胚上，钢胚底部开始熔化，杂质汽化成气体被抽走，从而将钢材纯度提高，而且它是一滴一滴地凝固，凝固速度非常快，组织变得很致密。特点是杂质去得彻底，但整体重熔速度慢。
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3.热处理
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钢材的热处理是指经过加热然后冷却，通过控制钢材的加热温度、保温时间及冷却速度来改变钢的性能，以满足加工或使用要求的工艺过程。 主要的热处理工艺有：退火、淬火、回火。
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三、模具钢按用途分类
( ^. p, x" j( y4 |1.冷作模具钢 , } y. ^+ e6 f- f" j: C6 Q
冷作模具钢主要用于制造对冷状态下的工件进行压制成型的模具。如冷冲裁模具、冷冲压模具、冷拉深模具、压印模具、冷挤压模具、螺纹压制模具和粉末压制模具等。冷作模具钢的范围很广，从各种碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢到粉末高速工具钢和粉末高合金模具钢。
2.热作模具钢) I& C( y/ D9 _" R
) Q9 x; T. q3 f0 g" M1 S热作模具钢主要用于制造对高温状态下的工件进行压力加工的模具。如热锻模具、热挤压模具、压铸模具、热镦锻模具等。常用的热作模具钢有：中高含碳量的添加Cr、W、Mo、V等合金元素的合金模具钢；对特殊要求的热作模具钢，有时采用高合金奥氏体耐热模具钢制造。
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3.塑料模具钢 4 N+ S( \, L, x: j: J3 X" P
由于塑料的品种很多，对塑料制品的要求差别也很大，对制造塑料模具的材料也提出了各种不同的性 能要求。所以，不少工业发达的国家已经形成了范围很广的塑料模具用钢系列。包括碳素结构钢、渗碳型 塑料模具钢、预硬型塑料模具钢、时效硬化型塑料模具钢、耐蚀塑料模具钢、易切塑料模具钢、整体淬硬型塑料模具钢、马氏体时效钢以及镜面抛光用塑料模具钢等。 ; |' Q$ m: p5 [' ^
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四、把模具按寿命长短分为五级，对钢材的要求： 9 R1 U+ R4 B; n
一般把模具按使用寿命的长短分五级。一级在百万次以上，二级是50万-100万次，三级在30万-50万次，四级在10万-30万次，五在10万次以下。
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一级与二级模具都要求用可以热处理、硬度在HRC50左右的钢材，否则易于磨损，注塑出的产品易超差，故所选的钢材既要有较好的热处理性能，又要在高硬度的状态下有好的切削性能，当然还有其他方面的考虑。通常选用瑞典的8407、S136，美国的420、H13，欧洲的2316、2344、083，或日本的SKD61、DC53（原为五金模材料，特殊情况下使用）。有强腐蚀性的塑胶一般选S136，2316，420等钢材，弱腐蚀性的除选S136，2316，420外，还有SKD61，NAK80，PAK90，718M。产品的外观要求对模具材料的选择亦有很大的影响，透明件和表面要求抛镜面的产品，可选用的材料有S136，2316，718S，NAK80，PAK90，420，透明度特高的模具应选S136，其次是420。 ; G B) Q) C# F, E
三级模具用预硬料多，牌号有S136H，2316H，718H，083H，硬度HB270----340。 4 @/ ~( L$ A/ [ b. d2 [
四五级模具用P20，718，738，618，2311，2711，对于要求特低的模具，还有可能用到S50C，45#钢，即直接在模胚上做型腔。 / a. \, o+ F& }3 q7 j5 C2 b+ u O% y9 S
五、各国钢材代号
* l( L/ l5 D2 R' Y8 ~1.美国标准AISI
* c6 ~, Z: g& W, H) cP1-P19：LowCarbon Steel P20-P39：Low Carbon, High Alloy Steel(塑胶模钢) 2XX,3XX,4XX,6XX：Stainless Steel (不锈钢) H1-H19：Chromium base (铬基-热作钢) Wx：Water Hardening Steel Sx：Shock Resisting Steel Ox：OilHardening Steel (油钢) Ax：AirHardening Steel Dx：High Carbon, High Chromium Steel(铬钢) Mx：Molybdenum base (H.S.S.-高速钢) $ j) ]; x! K$ v$ Q+ c0 p* y
2.德国标准DIN
. Q- k3 e0 ]- \4 p1.2738：Low carbon, high alloy (P20 - 塑胶模钢) 1.2311：Lowcarbon, high alloy (P20 - 塑胶模钢) 1.2312：Lowcarbon, high alloy, free Machine (P20-易切削) 1.2083：StainlessSteel (420 - 抗酸钢) 1.2316：Highperformance stainless Steel (420 - 高抗酸钢) 1.2343：Chromiumbase (铬基-H11 –热作钢) 1.2344：Chromiumbase (铬基-H13 –热作钢) 1.2510：Lowalloy steel (O1-油钢) 1.2379：Highcarbon, high chromium steel (D2 –铬钢) 7 q! ~5 Y; @& A
3.日本标准JIS
, {0 f% @' n# O& X7 m% p( w9 n" tSxxC：Plain Carbon steel(黃牌 - S55C) SUSxx：Stainless Steel (抗酸钢- 420) SCrx：Chromium Steel SCMx：Chromium Molybdenum Steel（P20） SKx：Carbon Tool Steel SKSx：Low Alloy Steel (油钢 - O1) SKD11：MediumHigh Alloy Steel(铬钢- D2) SKD6：Medium High Alloy Steel(中高合金钢-H11) SKD61：Medium High Alloy Steel(中高合金钢-H13) SKHxx：High Speed Steel (高速钢- M 2) SUMx：Free Cutting Steel (易切削钢) SUJx：Bearing Steel
$ D# V' b; [( Z- s六、常见进口模具钢材及其参数性能 0 Z |4 R2 ]9 P- M# y7 K
瑞典一胜百 STAVAXESR-S136 －－高耐磨抗腐蚀预硬镜面钢材 ' M: W9 N4 |4 r
瑞典一胜百 8402－－优质热作工具钢 " m" B4 {2 o/ i! N- Y; g" l0 B
瑞典一胜百 8407－－高级热作工具钢 % r/ O1 K( S! ~4 m6 y6 O
瑞典一胜百 ASP23－－高耐磨高韧性粉末高速钢 . q o' ]. f4 S6 ~
瑞典一胜百 XW-42－－高级高耐磨冷作工具钢
0 B6 r$ `' J1 u3 b7 o! j* g瑞典一胜百 718HH －－高抛光预硬精密塑胶模具钢 5 m7 m. C1 i# j6 m! W) Z _
瑞典一胜百 VIKING－－高耐磨高韧性冷作工具钢 . M; f9 z& H- a7 J6 x, H
日本大同NAK80－－预硬镜面精密塑胶模具钢 9 z, r: }9 } h0 P$ j4 R7 G. Q
日本大同DC53 －－高硬度高韧性冷作工具钢 8 N# V T2 ^1 V& H" @
日本大同NAK55 －－高预硬高性能精密模具钢材 0 K5 T; j# K- l- h
日本大同S-STAR －－预硬化高抛光耐腐蚀塑胶钢
$ ^$ Q7 G3 Z7 e0 X# I1 ?9 w日本大同DHA1 －－高性能热作工具钢JIS SKD61 ( L3 S1 V3 W' r3 x
日本大同DC11 －－高硬度高耐磨高铬工具钢JIS SKD11 $ F- S& p1 t" m; ]1 x
日本日立金属HPM1－－高级预硬模具钢
1 j+ d0 I7 s7 L7 p日本日立金属SLD －－高耐磨高铬冷作工具钢JIS SKD11 品牌︰日本 日立金属 出厂状态︰ HB210 相当布德鲁斯Buderus标准︰ 2379 相当百禄Bohler标准︰ K110 相当大同DAIDO标准︰ DC11 相当一胜百ASSAB标准︰ XW-42 耐磨性︰ ★★★☆☆ 韧性︰ ★★★☆☆ 尺寸稳定︰ ★★★★☆ 加工性︰ ★★★☆☆ 产品描述 ：用途广泛的通用型冷加工用工具钢。具有极高的耐磨性,高抗压强度，相对较好的韧性，淬火性能好,热处理变形小。近年来随着各向同性炼钢工艺(Isotropy)的应用,SLD的性能又有了进一步的提高,使用效果明显优于其它SKD11类模具材料。用于冲压、落料、剪切、拉伸、弯曲、压印、冷挤、冷锻、粉末压制等模具。 ' m: p# Z2 a) \) {2 G
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日本日立金属HPM50 －－高抛光预硬精密模具钢材 9 O+ y( F: n, [! \) I
日本日立金属HPM7 －－高级精密塑胶模具钢材 w& Y) m8 |& z2 s) S# v- [
日本日立金属SLD8 －－高硬度高韧性冷作工具钢 ) I4 b$ g3 `* R# D( D) o# u
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狗仔卡
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