模具钢介绍及选材

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1、常用模具钢介绍及选材市场部　汪晶目录§1选材的原则§2冷作模具材料及性能要求§3选材的实例§4塑料模具钢材料性能及选用§5国外常用优质模具钢简介§6错误选材实例与热处理宜与忌★满足模具的使用性能要求1)承受大负荷的重载模具，应选用高强度材料；承受强烈摩擦和磨损的模具，应选用硬度高、耐磨性好的材料；承受冲击负荷大的模具，应选用韧性高的材料。2)形状复杂、尺寸精度要求高的模具，应选用微变形材料。3)结构复杂、尺寸较大的模具，宜采用淬透性好、变形小的高合金材料；或制成镶拼结构。4)对于小批量生产或新产品

2、试制，可选用一般材料如碳素钢；当生产批量大或自动化程度高时，宜选用高合金钢或钢结硬质合金等材料。★考虑模具材料的工艺性能优良的锻造性能与切削加工性能，较好的淬透性，较小的氧化脱碳和淬火变形、开裂倾向。★经济性§1选材的原则1、分类：碳素工具钢、油淬冷作模具钢、空淬冷作模具钢、高碳高铬冷作模具钢、基体钢和低碳高速钢、高耐磨高强韧冷作模具钢以及其他冷作模具钢。2、受力情况：拉伸、压缩、弯曲、冲击、摩擦等。3、失效形式：断裂、变形、磨损、粘合、啃伤、软化等。§2、冷作模具材料及性能要求§2、冷作模具材料

3、及性能要求4、性能要求：抗变形、抗磨损、抗断裂、耐疲劳、抗软化及抗粘合，具体如下：◎硬度和耐磨性硬度和耐磨性是冷作模具材料的最基本性能之一，模具的硬度应高出工件硬度30％～50％，一般为58～64HRC，以保证模具在工作过程中抗压、耐磨、不变形、抗粘合。◎强度和韧性模具材料应具有足够的强度和韧性，以防止模具在冲击负荷下发生脆性断裂。◎热硬性以保证模具在高速冲压或重负荷冲压工序中不因温度升高而软化。◎抗疲劳性能防止模具在交变载荷作用下发生疲劳破坏。§2、冷作模具材料及性能要求5、工艺性能：◎可切削加

4、工性应具有较好的可切削加工性能；球化退火改善冷作模具材料的可切削加工性能；选用含S、Ca等元素的易切削模具材料。◎可锻性锻造可以改善材料的内部组织，提高其强度和韧性。◎淬透性与淬硬性应具有良好的淬透性与淬硬性，以保证冷作模具能在较缓和的冷却介质中淬火硬化；淬火后易获得高而均匀的硬度(58～4HRC)，并获得较深的淬硬层。◎淬火变形小对淬火温度及模具的尖角等因素不敏感，淬火的开裂倾向小。6、冷作模具常用钢材◆碳素工具钢优点：便宜、易于锻造成形，切削加工性能也比较好。缺点：淬透性差，变形开裂倾向大，耐

5、磨性和热强性较低。§2、冷作模具材料及性能要求/碳素工具钢§2、冷作模具材料及性能要求/碳素工具钢◆碳素工具钢常用碳素工具钢的牌号T7A、T8A、T10A、T12A等力学性能：★含碳量的影响钢的硬度主要由含碳量和组织决定，含碳量越高，则硬度越高，耐磨性越好。★淬火温度的影响适当提高淬火温度可增加硬化层厚度，从而提高模具的承载能力，但过高的淬火温度又会使强韧性下降。★回火温度的影响碳素工具钢的硬度随回火温度的升高而下降，在150～300°C回火后，抗弯强度及冲击韧度随回火温度的升高而明显增高，因此应

6、根据不同钢号选择最佳回火温度。工艺性能：★锻造性能碳素工具钢的热变形抗力低，锻造温度范围宽，锻造工艺性好。★退火和正火经锻造后的碳素工具钢模具毛坯需进行退火处理，使其具有良好的工艺性能，为切削加工和淬火做好组织准备。§2、冷作模具材料及性能要求/碳素工具钢§2、冷作模具材料及性能要求/碳素工具钢表2碳素工具钢的淬火、回火工艺油淬冷作模具钢：在碳素工具钢的基础上加入适量的Cr、Mo、W、V、Si、Mn等合金元素。◎目的：以提高钢的淬透性、力学性能和回火稳定性。◎特点：具有高的硬度、中等的淬透性，其中

7、CrWMn钢的淬透性优于9Mn2V等钢，而9Mn2V钢能在较低的温度下淬硬，其淬火变形会稍小一些。◎常用的油淬冷作模具钢：CrWMn、9CrWMn、9Mn2V、MnCrWV钢等。§2、冷作模具材料及性能要求/油淬冷作模具钢1.CrWMn钢力学性能：具有较高的硬度和耐磨性、较好的韧性并能减小过热敏感性、淬火变形较小。工艺性能：☆锻造工艺始锻温度1100一1140℃，终锻温度800～850℃。锻后要空冷到650～700℃再转入热灰中缓冷。☆退火工艺CrWMn钢锻后均需等温球化退火，退火加热温度790～

8、830℃，等温温度700～720℃，退火后的组织比较均匀，退火硬度约为255～207HBS。☆淬火工艺淬火加热温度820～840℃，油淬硬度为63～65HRC，直径拳40～50mm的钢件油中可以淬透。CrWMn钢经860℃加热、280℃等温淬火后，强韧性明显提高。☆回火工艺回火温度200℃，回火硬度60～62HRC。应用范围：轻载冲裁模具、轻载拉深模具和弯曲翻边模具。§2、冷作模具材料及性能要求/模具钢的选材2.9Mn2V钢特点：9Mn2V钢是利用我国丰富的锰、钒资源研制出来的不含