常用模具鋼類別與特點(diǎn)

1、常用模具鋼類別與特點(diǎn)模具鋼大致可分為冷作模具鋼、熱作模具鋼和塑料模具鋼3 類，用于鍛造、沖壓、切型、壓鑄等。 由于各種模具用途不同， 工作條件復(fù)雜，因此對模具用鋼， 按其所制造模具的工作條 件，應(yīng)具有高的硬度、強(qiáng)度、耐磨性，足夠的韌性，以及高的淬透性、淬硬性和其他工藝性 能。由于這類用途不同，工作條件復(fù)雜，因此對模具用鋼的性能要求也不同。冷作模具包括冷沖模、拉絲模、拉延模、壓印模、搓絲模、滾絲板、冷鐓模和冷擠壓模等。 冷作模具有鋼，按其所制造具的工作條件，應(yīng)具有高的硬度、強(qiáng)度、耐磨性、足夠的韌性， 以及高的淬透性、 淬硬性和其他工藝性能。 用于這類用途的合金工具用鋼一般屬于高碳合金 鋼，碳質(zhì)量

2、分?jǐn)?shù)在 0.80%以上，鉻是這類鋼的重要合金元素，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)通常不大于5%。但對于一些耐磨性要求很高，淬火后變形很小模具用鋼，最高鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)13%，并且為了形成大量碳化物， 鋼中碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)也很高， 最高可達(dá) 2.0%2.3%。冷作模具鋼的碳含量較高， 其組織大部分屬于過共析鋼或萊氏體鋼。 常用的鋼類有高碳低合金鋼、 高碳高鉻鋼、 鉻鉬鋼、 中碳鉻鎢釧鋼等。熱作模具分為錘鍛、模鍛、擠壓和壓鑄幾種主要類型，包括熱鍛模、壓力機(jī)鍛模、沖壓模、 熱擠壓模和金屬壓鑄模等。 熱變形模具在工作中除要承受巨大的機(jī)械應(yīng)力外， 還要承受反復(fù) 受熱和冷卻的做用，而引起很大的熱應(yīng)力。熱作模具鋼除應(yīng)具有高的硬度、強(qiáng)度

3、、紅硬性、 耐磨性和韌性外，還應(yīng)具有良好的高溫強(qiáng)度、 熱疲勞穩(wěn)定性、 導(dǎo)熱性和耐蝕性，此外還要求 具有較高的淬透性， 以保證整個(gè)截面具有一致的力學(xué)性能。 對于壓鑄模用鋼， 還應(yīng)具有表面 層經(jīng)反復(fù)受熱和冷卻不產(chǎn)生裂紋， 以及經(jīng)受液態(tài)金屬流的沖擊和侵蝕的性能。 這類鋼一般屬 于中碳合金鋼，碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)在 0.30%0.60%，屬于亞共析鋼，也有一部分鋼由于加入較多的 合金元素（如鎢、鉬、釩等）而成為共析或過共析鋼。常用的鋼類有鉻錳鋼、鉻鎳鋼、鉻鎢 鋼等。塑料模具包括熱塑性塑料模具和熱固性塑料模具。 塑料模具用鋼要求具有一定的強(qiáng)度、 硬度、 耐磨性、熱穩(wěn)定性和耐蝕性等性能。此外，還要求具有良好的工藝性

4、，如熱處理變小、加工 性能好、耐蝕性好、研磨和拋光性能好、補(bǔ)焊性能好、粗糙度高、導(dǎo)熱性好和工作條件尺寸 和形狀穩(wěn)定等。 一般情況下， 注射成形或擠壓成形模具可選用熱作模具鋼； 熱固性成形和要 求高耐磨、高強(qiáng)度的模具可選用冷作模具鋼。模具鋼分類2.1 冷作模具鋼2.1.1 高碳低合金冷作模具鋼9SiCr 、 9CrWMn、 CrWM、n Cr2、 9Cr2Mo、 7CrSiMnMoV、 8Cr2MnWMoV、SCr2Mn2SiWMoV2.1.2 抗磨損冷作模具鋼6Cr4W3Mo2VN、b 6W6Mo5Cr4V、7Cr7Mo3V2Si、Cr4W2Mo、V Cr5Mo1V、 Cr6WV、 Cr12、

5、Cr12MoV、Cr12W、Cr12Mo1V12.1.3 抗沖擊冷作模具鋼 4CrW2Si、5CrW2Si、6CrW2Si2.1.4 冷作模具碳素工具鋼 T7、T8、T9、T10、 T11、T122.1.5 冷作模具用高速鋼W6Mo5Cr4V、2 W12Mo3Cr4V3、N W18Cr4V、W9Mo3Cr4V2.1.6 無磁模具用鋼7Mn15Cr2Ae3V2Wm、o1Cr18Ni9Ti2.2 熱作模具鋼2.2.1 低耐熱性熱作模具鋼 5CrMnMo、5CrNiMo、4CrMnSiMoV、5Cr2NiMoVSi2.2.2 中耐熱性熱作模具鋼 4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1、4Cr5W2

6、VSi、 8Cr32.2.3 高耐熱性熱作模具鋼3Cr2W8V、 3Cr3Mo3W2V、 5Cr4Mo2W2VS、i 5Cr4Mo3SiMnVAe、5Cr4W5Mo2、V 6Cr4Mo3Ni2WV2.3 塑料模具鋼2.3.1 碳素塑料模具鋼SM45、SM50、SM552.3.2 預(yù)硬化型塑料模具鋼 3Cr2Mo、3Cr2NiMnMo、5CrNiMnMoVSC、a 40Cr、 42CrMo、 30CrMnSiNi2A2.3.3 滲碳型塑料模具鋼 20Cr、12CrNi3A2.3.4 時(shí)效硬化型塑料模具鋼 O6Ni6CrMoVTiAe、INi3Mn2CuAeMo2.3.5 耐腐蝕型塑料模具鋼2Cr

7、13、4Cr13、9Cr18、9Cr18Mo、Cr14Mo4V、 1Cr17Ni2常用模具鋼塑膠模具鋼 MEK 4 高耐磨高韌性之塑膠模X13T6W (236) 高耐磨高耐腐蝕鏡面模具X13T6W(236H) 高耐磨高耐腐蝕鏡面模具熱作工具鋼 SMV3W 壓鑄模 ,擠壓模 ,塑料模ADC 3 壓鑄模 ,擠壓模塑膠模具鋼 718S 塑料模之內(nèi)模件718H 塑料模之內(nèi)模件S136 耐腐蝕鏡面模具S136H 耐腐蝕鏡面模具OPTIMAX 光學(xué)級鏡面不銹鋼模ELMAX 高耐磨耐腐蝕性塑料模具CORRAX S336 高耐腐蝕性塑料模具RAMAX 168 易切削耐腐蝕塑料模CALMAX 635 冷作及塑膠

8、模熱作工具鋼 8407 金屬壓鑄 ,擠壓模冷作工具鋼 DF2 微變形耐磨油鋼 ,冷沖壓模XW42 冷擠壓成形模 ,精密五金模V10 高壽命精密沖切模塑膠模具鋼 P88 通用塑膠模 ,良好拋光性能NAK55 高性能塑膠模 ,橡膠模NAK80 高拋光性鏡面塑膠模S-STAR 高鏡面度耐腐蝕模具S-STAR(A)高鏡面度耐腐蝕模具熱作工具鋼DH31-SUPER 金屬壓鑄 ,擠壓模冷作工具鋼YK30 沖裁模 ,彎曲模GOA 冷壓加工 ,沖裁模 ,成形模DC11 冷擠壓成形 ,拉伸模DC53 冷擠壓成形 ,拉伸模 ,沖裁模塑膠模具鋼P(yáng)20HH 塑膠模P20LQ 塑膠模塑膠模具鋼LKM 638 一般塑膠模

9、 ,模架 ,下模件LKM 2311一般塑膠模 ,模架 ,下模件LKM 2312一般塑膠模 ,模架 ,下模件LKM 738一般塑膠模 ,模架 ,下模件LKM 738H一般塑膠模 ,模架 ,下模件LKM 818H高拋光度及高要求內(nèi)鑲件LKM 2711高硬度高韌性大型塑膠模LKM 2083防酸性良好拋光性塑膠模LKM 2083H 防酸性一般拋光性塑膠模LKM 2316A 高酸性塑膠模LKM 2316 高酸性塑膠模LKM 2316ESR 高酸性塑膠模熱作工具鋼LKM 2344 金屬壓鑄 ,擠壓模LKM 2344SUPER 金屬壓鑄 ,擠壓模冷作工具鋼 LKM 2510 微變形耐磨油鋼LKM 2379

10、微變形高耐磨油鋼LKM 2767 微變形耐磨油鋼塑膠模具鋼 MUP 塑膠模塑膠模具鋼 PORCERAX II PM-35 塑膠及壓鑄模 ,透氣鋼合金鈹銅 MOLDMAX MM40 需快速冷卻的模芯 ,鑲件合金銅 HIT75 MOD 需快速冷卻的模芯 ,鑲件純紅銅 C1100P 銅公工件電蝕純紅銅 C1100P 銅公工件合金鋁 6061-T6/T651 吹塑模 ,吸塑模 ,鞋模 ,發(fā)泡模6061-T6511 吹塑模 ,吸塑模 ,鞋模 ,發(fā)泡模7075-T651合金鋼 7022-T651黃牌中碳鋼 S50C-S55C塑膠模具鋼 舞陽 718常用模具鋼介紹 2008-06-10 10:39 我國合金

11、工具鋼的產(chǎn)量已居世界前列，其中合金模具鋼約為 10 萬噸。我國模具 工業(yè)每年消耗模具材料合計(jì)為 30 萬40萬噸，其中合金模具鋼為 13 萬15萬噸。 我國目前模具鋼的品種少質(zhì)量低， 表現(xiàn)在一般質(zhì)量的模具鋼材多， 高質(zhì)量的模具 鋼材少，相當(dāng)部分要求高的模具鋼都需要經(jīng)過真空精煉和電渣重熔， 以保證鋼材 的高純凈度、 高致密度、 高等向性， 而我國通過電渣重熔的模具鋼所占的份額很 小。黑皮圓棒材多，扁鋼、精料，以及經(jīng)過預(yù)硬化的材料、制品、標(biāo)準(zhǔn)件少。我 國模具鋼市場 80%左右是黑皮圓棒材，用戶拿到材料以后還要自己改鍛改制，材 料利用率低，生產(chǎn)周期長，不能適應(yīng)模具制造業(yè)的需要。 在模具制造的成本中，

12、材料費(fèi)用往往只占模具成本的 20%左右，因此對于要求較 高的長壽命模具， 在選用模具材料時(shí)往往需精益求精， 例如采用碳化物不均勻度 為56級的 Cr12MoV鋼制造搓絲模，使用壽命往往不足 1萬件；而采用碳化物不 均勻度為 1 級的優(yōu)質(zhì) Cr12MoV鋼制造搓絲模，使用壽命可達(dá)幾萬件甚至幾十萬件。 由于國產(chǎn)模具材料不能完全適應(yīng)模具制造業(yè)的需要， 很多高性能、 長壽命、 交貨 日期緊迫的模具仍不得不采用進(jìn)口的模具材料。如海爾集團(tuán)每年所需的模具鋼、 其中 90%是從瑞典、德國、日本進(jìn)口的，主要是進(jìn)口經(jīng)過預(yù)硬處理的高質(zhì)量塑料 模具鋼和熱作模具鋼， 如從瑞典進(jìn)口的 718鋼（3Cr2NiMo）、618

13、鋼（3Cr2Mo）和8407 鋼（4Cr5MoSiV1） ，從日本進(jìn)口的 SKD11（Cr12MoV冷） 作模具鋼等。進(jìn)口材料的價(jià) 格很高，比國產(chǎn)材料的價(jià)格高 35 倍。 以下介紹幾種常用的模具鋼，供參考。 1 7Cr7Mo3V2Si7Cr7Mo3V2Si簡稱 LD鋼，是一種高強(qiáng)韌性冷作模具鋼，與 Cr12 型冷作模具鋼和 W6Mo5Cr4V高2 速鋼比具有更高的強(qiáng)度和韌性，而且有較好的耐磨性適宜制造承 受高負(fù)荷的冷擠、冷鐓、冷沖模具。始鍛溫度： 1120 終鍛溫度： 850，反復(fù)鐓拔消除帶狀組織，鍛后緩 冷并立即進(jìn)行球化退火。等溫球化退火工藝： 860，保溫 3 小時(shí)冷到 740等 溫 4

14、小時(shí)，爐冷到 500出爐。退火后硬度 212HBS，組織：小球狀珠光體 +共晶 碳化物。模具淬火溫度： 1140， 550回火 90min. 然后經(jīng)過 QPQ處理，心部硬度 保持 61-63HRC，表面硬度更高，有較好的強(qiáng)韌性。2 Cr12Mo1V1（美國牌號 D2） Cr12Mo1V1是國際上較廣泛采用的高碳高鉻冷作模具鋼，屬萊氏體鋼，具有高淬 透性、淬硬性、高的耐磨性；高溫抗氧化性能好，淬火和拋光后抗銹蝕能力好， 熱處理變形??；適宜制造高精度、長壽命的冷作模具、刃具和量具，例如形狀復(fù) 雜的沖孔凹模、冷擠壓模、滾絲輪、搓絲板、冷剪切刀和精密量具等。化學(xué)成分 見 GB/T1299-2000。C

15、 Si Mn P S Cr Mo V Co1.40- 1.60 0.60 0.60 0.03 0.03 11.00 -13.00 0.70- 1.20 1.10 1.00該鋼可以采用二種淬火溫度。（1） 采用較低的淬火溫度 950- 1040 180 - 230低溫回火 硬度 60-64HRC（2） 采用較高的淬火溫度 1050- 1100 510 - 540高溫回火 2 次 硬度 60-64HRC 經(jīng) QPQ處理，效果更佳。3DC53-日本大同特鋼公司生產(chǎn)特點(diǎn)：（1）、 熱處理后硬度高于 SKD11，高溫（ 520-530）回火后可達(dá) 62-63HRC高 硬度，在強(qiáng)度和耐磨性方面超過 SKD

16、11。（2）、 韌性度是 SKD11的兩倍。 DC53的韌性在冷作模具鋼中較為突出，因此， 用 DC53制造的很少出現(xiàn)裂紋和崩裂，大大提高了使用壽命。（ 3）、 線切割加工后的殘余應(yīng)力，經(jīng)高溫回火減少了殘余應(yīng)力。因此，大型模 具和要求精密之模具在線切割加工后的裂紋和變形得到抑制。（ 4）、 切削性和研磨性超過 SKD11。DC53的切削性和研磨性優(yōu)于 SKD11。因此， 使用 DC53可增加模具壽命和減少加工工序。用途：（ 1）、 精密沖壓模：線切割加工的精密沖裁及各種用途沖壓模；（ 2）、 難加工材料的塑性變形用具。冷鍛、深拉和搓線用模；（ 3）、 其他。高速沖裁沖頭，不銹鋼板沖頭。熱處理：

17、 DC53是對 SKD11進(jìn)行改良的新型冷作模具鋼，其技術(shù)規(guī)格載于日 本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（ JIS ）G4404。它克服了 SKD11高溫回火硬度和韌性不足的弱點(diǎn)，將 在通用及精密模具領(lǐng)域全面取代 SKD11。經(jīng) QPQ處理效果更好。4. 4Cr5MoSiV1我國的 4Cr5MoSiV1與美國的 H13鋼相近。世界各工業(yè)國家的工具鋼標(biāo)準(zhǔn)中幾乎 都有類似的鋼號。目前，在我國模具鋼材市場上除國產(chǎn)的 4Cr5MoSiV1外，外國 的有日本的 SKD61，瑞典（ ASSAB）8407，德國的 X40CrMoV5-1、韓國的 STD-61 及他們的改進(jìn)型，雖然有各自國家的牌號，但都以 H13 鋼號出現(xiàn)。該類鋼屬

18、熱作模具鋼，由于冶煉技術(shù)的差異，質(zhì)量差距大，但經(jīng)QPQ處理均能獲得較為理想的效果。5. 5Cr2NiMoVSi5Cr2NiMoVSi鋼是比 5CrNiMo更好的熱鍛模鋼，其冶煉和加工均按特級優(yōu)質(zhì)鋼 （即 “E”鋼）處理。其常規(guī)熱處理工藝為 600- 650預(yù)熱， 970- 980奧氏體化，油 冷到約 650-700轉(zhuǎn)人 300- 350回火爐等溫 3-4h ，回火溫度取 670- 680，保 溫 4-5h ，回火兩次，空冷即可，硬度 40-44HRC。模具最后經(jīng) QPQ處理可提高耐 熱疲勞強(qiáng)度，降低摩擦系數(shù)，延長模具壽命。6. 3Cr2W8V3Cr2W8V鋼是典型熱強(qiáng)鋼型熱作模具鋼， 應(yīng)用日久

19、且極為廣泛。 缺點(diǎn)是導(dǎo)熱性差， 易開裂，塑性、韌度、熱疲勞性能均有所下降。目前 3Cr2W8V應(yīng)用日少，為新型 的熱強(qiáng)型熱作模具鋼所代替，如3Cr3Mo3W2V,4Cr3Mo3SiV,5Cr4W5Mo2V,5Cr4Mo3SiMn以VA及l(fā) ASSAB的 QRO4，5 美 國的 H19 等。以上鋼制模具熱處理后再經(jīng) QPQ處理，可提高抗熱疲勞能力、 抗氧 化能力，大幅度提高模具壽命。常用模具鋼的分類序號模具材料名稱簡要說明鋼號舉例1普通碳素鋼用于不需要經(jīng)過熱處理加工的模具零 件?；虮容^不精密的模具淬硬零件。45 鋼55 鋼2碳素工具鋼用于簡單的模具零件或產(chǎn)量小，精度要 求不高的模具。該鋼種價(jià)格便宜，但耐 磨性差，淬火容易變形和開裂。T7A、T8A、T10A、T12A3低合金工具鋼低合金鋼含合金元素的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超 過 5%，由于多種鋼種均含有 Cr、 W、Mo 等元素，所以比較耐磨，淬火變形小， 使用壽命長，是常用的中檔模具鋼。CrWMn、9SiCr 、 9Mn2V、 GCrl5、 9CrWM、n 7CrSiMnMoV(CH 1) 、 6CrNiMnSiMoV(GD)、 6Cr3VSi5CrW2Si、4中合金工具鋼其合金元素的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于 5%，小于 10%。由于合金元素的增加， 模具鋼的耐 磨性、耐沖擊性等進(jìn)一步增加，是中上 等