總復習模具材料

1、3、耐磨性耐磨性5、耐熱性耐熱性2、模腔過渡圓角半徑、模腔過渡圓角半徑R的影響的影響 冷擠壓凹模幾何形狀及尺寸對模具壽命的影響：冷擠壓凹模幾何形狀及尺寸對模具壽命的影響：入口處的形狀和內(nèi)圓角半徑入口處的形狀和內(nèi)圓角半徑R對模對模具壽命影響很大，增大圓角半徑具壽命影響很大，增大圓角半徑R，可提高模具壽命。，可提高模具壽命。三、模具材料對模具壽命的影響三、模具材料對模具壽命的影響五、模具的使用對模具壽命的影響五、模具的使用對模具壽命的影響第二章第二章 冷作模具材料冷作模具材料第一節(jié)第一節(jié) 冷作模具對材料性能的要冷作模具對材料性能的要求求l足夠的韌性（受沖擊載荷大、易受偏心彎曲的模具）足夠的韌性（受

2、沖擊載荷大、易受偏心彎曲的模具）二、工藝性能要求二、工藝性能要求l鍛造性鍛造性熱鍛變形抗力低、塑性好熱鍛變形抗力低、塑性好鍛造溫度范圍寬鍛造溫度范圍寬鍛裂、冷裂及碳化物析出傾向小鍛裂、冷裂及碳化物析出傾向小l切削加工性切削加工性切削力小、切削用量大切削力小、切削用量大刀具磨損小、加工表面光潔刀具磨損小、加工表面光潔l磨削加工性磨削加工性對砂輪質(zhì)量及冷卻條件不敏感對砂輪質(zhì)量及冷卻條件不敏感不易發(fā)生磨傷與磨裂不易發(fā)生磨傷與磨裂l熱處理工藝性熱處理工藝性淬透性淬透性 ：獲得淬硬層深度：獲得淬硬層深度回火穩(wěn)定性：模具鋼受熱軟化的能力回火穩(wěn)定性：模具鋼受熱軟化的能力脫碳傾向、過熱敏感性脫碳傾向、過熱敏感

3、性淬火變形開裂傾向淬火變形開裂傾向三、冷作模具材料的成分特點三、冷作模具材料的成分特點1、鋼的含量、鋼的含量對高耐磨的冷作模具：對高耐磨的冷作模具：0.7%2.3%C對高強韌性冷作模具：對高強韌性冷作模具：0.5%0.7%C2、合金化特點、合金化特點加入強碳化物形成元素和增加淬透性的元素加入強碳化物形成元素和增加淬透性的元素主要合金元素的作用：主要合金元素的作用：錳錳淬透性淬透性 減小變形減小變形有回火有回火脆脆性性硅硅淬透性淬透性回火穩(wěn)定性回火穩(wěn)定性屈服強度屈服強度過熱脫碳傾向大過熱脫碳傾向大鉻鉻淬透性淬透性抗氧化性抗氧化性耐磨性耐磨性鎳鎳強度和韌性強度和韌性淬透性淬透性耐蝕性耐蝕性有回火脆

4、有回火脆鉬：鉬：提高淬透性，高溫蠕變強度提高淬透性，高溫蠕變強度鎢：鎢：二次硬化，提高熱硬性二次硬化，提高熱硬性釩：釩：強強碳化物形成元素碳化物形成元素，提高，提高鋼的回火穩(wěn)定性、耐鋼的回火穩(wěn)定性、耐磨性、磨性、耐熱性。耐熱性。第二節(jié)第二節(jié) 冷作模具材料及熱處理規(guī)范冷作模具材料及熱處理規(guī)范冷作模具鋼綜合分類：冷作模具鋼綜合分類： 低淬透性冷作模具鋼低淬透性冷作模具鋼 低變形冷作模具鋼低變形冷作模具鋼 高耐磨微變形冷作模具鋼高耐磨微變形冷作模具鋼 抗沖擊冷作模具鋼抗沖擊冷作模具鋼 高強韌性冷作模具鋼高強韌性冷作模具鋼 高耐磨、高韌性冷作模具鋼高耐磨、高韌性冷作模具鋼 特殊用途冷作模具鋼特殊用途冷

5、作模具鋼一、低淬透性冷作模具鋼一、低淬透性冷作模具鋼（一）碳素工具鋼（一）碳素工具鋼1、主要性能特點、主要性能特點 優(yōu)點：優(yōu)點：價格便宜，來源方便，較高的硬度，價格便宜，來源方便，較高的硬度，一定的耐磨性，易于鍛造，易于軟化。一定的耐磨性，易于鍛造，易于軟化。 缺點：缺點：淬透性差，淬火易于變形、開裂淬透性差，淬火易于變形、開裂 ，模具壽命短。模具壽命短。典型鋼種：典型鋼種：T7A、T10A、T12A2、應用應用 適于適于制作尺寸較小，形狀簡單，負荷較輕，生產(chǎn)批制作尺寸較小，形狀簡單，負荷較輕，生產(chǎn)批量不大的冷作模具鋼，量不大的冷作模具鋼，T10A性能較好，常用來制作小性能較好，常用來制作小型

6、切邊模、落料模以及小型拉伸模具。型切邊模、落料模以及小型拉伸模具。（二）（二）GCr15鋼鋼1、主要性能特點、主要性能特點GCr15鋼是專用軸承鋼，冶金質(zhì)量較高，與碳工鋼相比：鋼是專用軸承鋼，冶金質(zhì)量較高，與碳工鋼相比：l硬度高，耐磨性好硬度高，耐磨性好 l接觸疲勞強度高接觸疲勞強度高l淬透性高，淬、回火變形開裂傾向小淬透性高，淬、回火變形開裂傾向小l回火穩(wěn)定性高，有較高的強韌性回火穩(wěn)定性高，有較高的強韌性l使用壽命大幅提高使用壽命大幅提高2、應用范圍應用范圍適于制作精度要求較高適于制作精度要求較高的小尺寸落料模、冷擠壓模、的小尺寸落料模、冷擠壓模、搓絲板和成型模。搓絲板和成型模。 二、低變形

7、冷作模具鋼二、低變形冷作模具鋼成分特點：成分特點：碳工鋼碳工鋼+少量少量Cr、Mn、Si、W、V典型鋼種：典型鋼種：CrWMn、9Mn2V、MnCrWV（一）（一） CrWMn1、主要性能特點、主要性能特點l淬透性良好（淬透性良好（4050模具油中可淬透）模具油中可淬透）l耐磨性良好（耐磨性良好（W碳化物作用）碳化物作用）l淬火變形小淬火變形小l易形成網(wǎng)狀碳化物，鍛造不良，韌性差易形成網(wǎng)狀碳化物，鍛造不良，韌性差 主要用于制造要求變形小、形狀復雜的輕載沖主要用于制造要求變形小、形狀復雜的輕載沖裁模，輕載拉深、彎曲、翻邊模。裁模，輕載拉深、彎曲、翻邊模。2、應用范圍應用范圍（二）（二）9Mn2V

8、鋼鋼1、主要性能特點、主要性能特點 碳含量：碳含量：0.85%-0.95%，Mn含量：含量：1.7%-2.0%碳含量高是為了高硬度和耐磨性，碳含量高是為了高硬度和耐磨性，Mn是為了提高淬透性是為了提高淬透性與與CrWMn鋼相比，二者耐磨性相近，鋼相比，二者耐磨性相近，9Mn2V鋼的碳化鋼的碳化物不均勻性和淬火開裂的傾向性比物不均勻性和淬火開裂的傾向性比CrWMn鋼小，但淬透鋼小，但淬透性低，回火穩(wěn)定稍差。性低，回火穩(wěn)定稍差。 9Mn2V鋼適用于制作鋼板厚度小于鋼適用于制作鋼板厚度小于4mm的冷沖模，還適的冷沖模，還適合制作精密量具。合制作精密量具。2、應用范圍應用范圍 Cr12 型鋼包括型鋼包

9、括 Cr12、Cr12MoV、Cr12Mo1V1。其。其中中Cr12Mo1V1屬于新型鋼種。屬于新型鋼種。高高碳高鉻鋼碳高鉻鋼，萊氏體，萊氏體鋼，從應用上看，應用廣，用量大。既有傳鋼，從應用上看，應用廣，用量大。既有傳統(tǒng)鋼種，也有新型鋼種，典型鋼號有：統(tǒng)鋼種，也有新型鋼種，典型鋼號有：Cr12、Cr12MoV、Cr12Mo1V1、Cr4W2MoV. （一）（一） Cr12 型鋼型鋼三、高耐磨微變形冷作模具鋼三、高耐磨微變形冷作模具鋼1、主要性能特點、主要性能特點n應用狀態(tài)，組織中含有大量鉻的碳化物顆粒，耐磨性很高。應用狀態(tài)，組織中含有大量鉻的碳化物顆粒，耐磨性很高。n具有高硬度、高抗壓強度和高

10、承載能力。具有高硬度、高抗壓強度和高承載能力。n淬火變形小，通過淬火溫度的調(diào)整可達微變形程度。淬火變形小，通過淬火溫度的調(diào)整可達微變形程度。Cr12 型鋼特點比較：型鋼特點比較： Cr12碳量高達碳量高達2.3%，碳化物不均勻性嚴重，脆性大；，碳化物不均勻性嚴重，脆性大；Cr12MoV碳量減少至碳量減少至1.5%，Mo、V加入碳化物細化，韌性加入碳化物細化，韌性增加；增加； Cr12Mo1V1鋼鋼Mo、V進一步增加，碳化物更加細化，進一步增加，碳化物更加細化，韌性更好，但鍛造性稍差，難退火。韌性更好，但鍛造性稍差，難退火。3、應用范圍、應用范圍 Cr12鋼：鋼：只適用于制造沖擊負荷小、耐磨性要

11、求高只適用于制造沖擊負荷小、耐磨性要求高的沖切薄硬鋼板的沖裁模。的沖切薄硬鋼板的沖裁模。 Cr12MoV和和Cr12Mo1V1鋼：鋼：廣泛用于制造大截面、廣泛用于制造大截面、形狀復雜的重載模具，如切邊模、落料模、滾邊模、拉絲模。形狀復雜的重載模具，如切邊模、落料模、滾邊模、拉絲模。nCr12Mo1V1脆斷傾向最小，模具壽命是脆斷傾向最小，模具壽命是Cr12MoV的的幾倍。幾倍。（二）（二）Cr4W2MoV鋼鋼 Cr4W2MoV鋼是新型中合金冷作模具鋼，鋼是新型中合金冷作模具鋼，Cr量比量比Cr12型鋼減少型鋼減少2/3，性能相近，主要特點如下：，性能相近，主要特點如下：1、主要性能特點、主要性

12、能特點共晶碳化物顆粒細小，分布均勻。共晶碳化物顆粒細小，分布均勻。具有較高的淬透性和淬硬性。具有較高的淬透性和淬硬性。具有較好的耐磨性和尺寸穩(wěn)定性。（具體性能指標見具有較好的耐磨性和尺寸穩(wěn)定性。（具體性能指標見教材表教材表212、213） Cr4W2MoV鋼主要用于制造各種沖模、冷鐓模、鋼主要用于制造各種沖模、冷鐓模、落料模、冷擠凹模及搓絲板，可替代落料模、冷擠凹模及搓絲板，可替代Cr12 型鋼。型鋼。3、應用范圍、應用范圍三、其他高耐磨微變形冷作模具鋼三、其他高耐磨微變形冷作模具鋼 中合金冷作模具鋼中合金冷作模具鋼Cr6WV：具有較好的耐磨性和具有較好的耐磨性和韌性的配合，碳化物分布均勻，淬

13、火變形小。主要用于韌性的配合，碳化物分布均勻，淬火變形小。主要用于制造高強度、高耐磨和承受一定沖擊載荷的模具，如鉆制造高強度、高耐磨和承受一定沖擊載荷的模具，如鉆套、冷沖模及沖頭等。套、冷沖模及沖頭等。 中合金空冷模具鋼中合金空冷模具鋼Cr5Mo1V：引自美國的引自美國的A2開開發(fā)的新鋼種，具有良好的空冷硬化性能，這對制造形狀發(fā)的新鋼種，具有良好的空冷硬化性能，這對制造形狀復雜的冷沖模是極為有利，特別適于制造要求高耐性又復雜的冷沖模是極為有利，特別適于制造要求高耐性又要求好的韌性的模具，如下料模、沖頭、滾絲模、剪刀要求好的韌性的模具，如下料模、沖頭、滾絲模、剪刀片等。片等。（以上兩只鋼的熱處理

14、工藝見教材表（以上兩只鋼的熱處理工藝見教材表214）四、高強度高耐磨冷作模具鋼四、高強度高耐磨冷作模具鋼典型鋼種：即高速鋼典型鋼種：即高速鋼W18Cr4V、W6Mo5Cr4V21、主要性能特點、主要性能特點成分特點：成分特點：Wc：0.7%0.9% 性能特點：性能特點：具有高屈服強度、高抗壓強度、高抗彎強具有高屈服強度、高抗壓強度、高抗彎強度，高耐磨性，同時具有很高的回火穩(wěn)定性和熱硬性。承度，高耐磨性，同時具有很高的回火穩(wěn)定性和熱硬性。承載能力位于各傳統(tǒng)冷作模具鋼之首。載能力位于各傳統(tǒng)冷作模具鋼之首。（ 主要缺陷：主要缺陷：軋材中存在大量的合金碳軋材中存在大量的合金碳化物，并且成帶狀、網(wǎng)狀、塊

15、狀分布，只化物，并且成帶狀、網(wǎng)狀、塊狀分布，只能用改鍛的方法使之細化。其次，導熱性能用改鍛的方法使之細化。其次，導熱性差、韌性不足，易脫碳氧化。差、韌性不足，易脫碳氧化。圖圖2203、應用范圍、應用范圍 高速鋼主要用來制作重負荷沖頭，如冷擠壓鋼鐵材料高速鋼主要用來制作重負荷沖頭，如冷擠壓鋼鐵材料的凸模，冷鐓沖頭，中厚鋼板沖孔沖頭（的凸模，冷鐓沖頭，中厚鋼板沖孔沖頭（1025），），直徑直徑56mm的小凸模以及用于沖裁奧氏體鋼、彈簧的小凸模以及用于沖裁奧氏體鋼、彈簧鋼、高強度鋼板的中、小凸模和粉末冶金壓模等。鋼、高強度鋼板的中、小凸模和粉末冶金壓模等。 W6Mo5Cr4V2鋼的綜合性能優(yōu)于鋼的綜

16、合性能優(yōu)于W18Cr4V鋼，制鋼，制作重載沖頭的使用效果更好。作重載沖頭的使用效果更好。五、抗沖擊冷作模具鋼五、抗沖擊冷作模具鋼 這類鋼化學成分接近合金調(diào)質(zhì)鋼，主加元素這類鋼化學成分接近合金調(diào)質(zhì)鋼，主加元素Mn、Si、Cr、W、Mo（見教材表（見教材表217）。）。（一）鉻鎢硅系鋼（一）鉻鎢硅系鋼典型鋼種：典型鋼種：4CrW2Si、5CrW2Si、 6CrW2Si（均已納入國標）（均已納入國標）1、主要性能特點、主要性能特點l淬透性良好，碳化物少，組織均勻，淬火組織以板淬透性良好，碳化物少，組織均勻，淬火組織以板條狀馬氏體為主。條狀馬氏體為主。l具有高抗彎強度，高沖擊疲勞抗力高韌性和一的具有高

17、抗彎強度，高沖擊疲勞抗力高韌性和一的耐磨性。耐磨性。l抗壓強度低，熱穩(wěn)定性差?？箟簭姸鹊?，熱穩(wěn)定性差。l淬火變形難以控制，脫碳敏感性較大。淬火變形難以控制，脫碳敏感性較大。六、高強韌性冷作模具鋼六、高強韌性冷作模具鋼 低合金鋼、不銹鋼和軸承鋼冷擠壓技術(shù)的發(fā)展對冷作低合金鋼、不銹鋼和軸承鋼冷擠壓技術(shù)的發(fā)展對冷作模具鋼擔出了更高的要求，不但要有高硬度、高耐磨性，模具鋼擔出了更高的要求，不但要有高硬度、高耐磨性，而且還要有高韌性。能夠滿足這些性能要求的只有近年來而且還要有高韌性。能夠滿足這些性能要求的只有近年來研制的降碳高速鋼、基體鋼、低合金高強度鋼、馬氏體時研制的降碳高速鋼、基體鋼、低合金高強度鋼

18、、馬氏體時效鋼等。其典型鋼種的牌號及成分見教材表效鋼等。其典型鋼種的牌號及成分見教材表229。（一）降碳高速鋼（一）降碳高速鋼6W6Mo5Cr4V（6W6）1、主要性能特點、主要性能特點 與高速鋼比較碳、釩含量減少較多，使得碳化物總量減與高速鋼比較碳、釩含量減少較多，使得碳化物總量減少，少，碳化物不均勻性碳化物不均勻性得到改善。得到改善。 淬火硬化狀態(tài)的淬火硬化狀態(tài)的抗彎強度抗彎強度和和塑性塑性提高了提高了30%50%，沖擊韌度沖擊韌度提高了提高了50%100%，硬度降低了硬度降低了23HC。易脫碳，耐磨性稍差。易脫碳，耐磨性稍差。2、熱加工工藝、熱加工工藝 1）鍛造）鍛造 始鍛溫度：始鍛溫度

19、：10501100，終鍛溫度：，終鍛溫度：850900，鍛后緩冷。，鍛后緩冷。2）退火）退火 可按高速鋼進行?？砂锤咚黉撨M行。 3）淬回火）淬回火 圖圖224是淬、回火溫度對是淬、回火溫度對6W6鋼的力鋼的力學性能的影響：學性能的影響：圖圖 224 由圖分析可知：為了獲得良好的韌性和較高的耐磨性，由圖分析可知：為了獲得良好的韌性和較高的耐磨性，可采用較低溫度淬火和較高的回火溫度，即：可采用較低溫度淬火和較高的回火溫度，即： 加熱加熱11801200油淬，油淬，560580/1.5h回火回火三次。三次。3、應用范圍、應用范圍 6W6鋼主要用于取代鋼主要用于取代高速鋼或高速鋼或Cr12型鋼制作易于

20、脆斷或型鋼制作易于脆斷或開裂的冷擠壓凸?；蚶溏吥ｉ_裂的冷擠壓凸模或冷鐓模，壽命可提高，壽命可提高210倍；用于倍；用于大規(guī)格的圓鋼下料剪刀壽命可提高大規(guī)格的圓鋼下料剪刀壽命可提高10倍。倍。（二）基體鋼（二）基體鋼l是指具有高速鋼正常淬火時基體成分的鋼。是指具有高速鋼正常淬火時基體成分的鋼。典型鋼種：典型鋼種：65Cr4W3Mo2VNb（65Nb）7Cr7Mo2V2Si（LD）5Cr4Mo3SiMnVAl(012Al)1、65Nb鋼鋼 （1）主要性能特點）主要性能特點l具有高速鋼的強度、硬度和耐磨性，又有較好的韌性。具有高速鋼的強度、硬度和耐磨性，又有較好的韌性。l鋼的工藝性能得到很大改善，直

21、徑小于鋼的工藝性能得到很大改善，直徑小于50mm的鋼的鋼軋材坯料不需改鍛，仍可獲得滿意的性能和壽命。軋材坯料不需改鍛，仍可獲得滿意的性能和壽命。（2）熱加工工藝）熱加工工藝 1）鍛造）鍛造 始鍛：始鍛：10801120，終鍛：，終鍛：900850，鍛后緩冷。，鍛后緩冷。2）退火）退火 加熱加熱860/730740等溫。等溫。 該鋼退火易軟化，延長等溫時間，硬度可降至該鋼退火易軟化，延長等溫時間，硬度可降至180HBW，為模具的冷擠壓成型提供了條件。，為模具的冷擠壓成型提供了條件。 3）淬火與回火）淬火與回火 圖圖225是淬火溫度對是淬火溫度對65Nb鋼力鋼力學性能的影響學性能的影響 由圖可見，

22、當淬火溫度大于由圖可見，當淬火溫度大于1180，晶粒粗化，殘余奧氏體增，晶粒粗化，殘余奧氏體增加，硬度、強度下降。加，硬度、強度下降。適宜淬火溫度為：適宜淬火溫度為：10801180回火溫度與力學性能的關(guān)系見教回火溫度與力學性能的關(guān)系見教材表材表220。由于有二次硬化現(xiàn)象，由于有二次硬化現(xiàn)象，65Nb鋼一般鋼一般采用采用高溫回火，回火溫度為高溫回火，回火溫度為520580/12h，二次。，二次。圖圖225 生產(chǎn)中常根據(jù)模具的不同用途，采用不同的淬、回火生產(chǎn)中常根據(jù)模具的不同用途，采用不同的淬、回火工藝，具體工藝方案及性能見教材表工藝，具體工藝方案及性能見教材表221。（3）應用范圍）應用范圍

23、65Nb鋼適于制作形狀復雜的鋼適于制作形狀復雜的非鐵金屬擠壓模、冷沖非鐵金屬擠壓模、冷沖模、冷剪模及單位壓力為模、冷剪模及單位壓力為2500MPa左右的鋼鐵材料冷左右的鋼鐵材料冷擠壓模具擠壓模具，也可用于軸承、標準件、汽車行業(yè)中的鍛模、，也可用于軸承、標準件、汽車行業(yè)中的鍛模、沖模及剪切模具可獲得高的使用壽命。沖模及剪切模具可獲得高的使用壽命。2、7Cr7Mo2V2Si（LD） 該鋼不含鎢，鉻、鉬、釩含量都高于高速鋼基體，該鋼不含鎢，鉻、鉬、釩含量都高于高速鋼基體，二二 次硬化強烈，淬透性提高，晶粒細化。次硬化強烈，淬透性提高，晶粒細化。 所以，該鋼所以，該鋼性能優(yōu)于性能優(yōu)于Cr12型鋼、高速

24、鋼、，具有型鋼、高速鋼、，具有高強度、高韌性和高耐磨性。高強度、高韌性和高耐磨性。 其次是冷熱加工工藝性良好，通用性強。其次是冷熱加工工藝性良好，通用性強。（1）主要性能特點）主要性能特點 回火工藝：回火工藝：510回火二次，每次回火二次，每次2h油冷?；鼗鹩屠??；鼗鹩捕葹橛捕葹?062HRC。（3）應用范圍）應用范圍 012Al用于冷作模具，主要替代用于冷作模具，主要替代Cr12MoV鋼制作鋼制作冷鐓模、中厚鋼板凸模、搓絲板、內(nèi)六角凸模、切邊模冷鐓模、中厚鋼板凸模、搓絲板、內(nèi)六角凸模、切邊模等，使用壽命比等，使用壽命比Cr12MoV鋼大幅提高。鋼大幅提高。（三）（三）6CrNiSiMnMoV

25、（GD） 基體鋼的缺陷是基體鋼的缺陷是：合金化程度高，鋼材成本較大。：合金化程度高，鋼材成本較大。淬火溫度區(qū)間都較窄，一般不能用箱式電阻爐加熱，限淬火溫度區(qū)間都較窄，一般不能用箱式電阻爐加熱，限制了該項鋼在中小企業(yè)的推廣使用。制了該項鋼在中小企業(yè)的推廣使用。GD鋼就是針對上鋼就是針對上述缺陷研制的新鋼種。述缺陷研制的新鋼種。 主要性能特點：主要性能特點： 鋼的韌性、抗壓強度等性能顯著優(yōu)于鋼的韌性、抗壓強度等性能顯著優(yōu)于CrWMn和和Cr12MoV鋼，但耐磨性略低于鋼，但耐磨性略低于Cr12MoV。 碳化物偏析小，可以不改鍛，下料后直接使用。碳化物偏析小，可以不改鍛，下料后直接使用。 淬透性良好

26、，空冷可以淬硬，淬火變形小。淬透性良好，空冷可以淬硬，淬火變形小。 淬火加熱溫度低，區(qū)間寬，可采用油淬、風冷淬火加熱溫度低，區(qū)間寬，可采用油淬、風冷及火焰加熱淬火，回火溫度也低，利于節(jié)能。及火焰加熱淬火，回火溫度也低，利于節(jié)能。 淬硬性良好，油淬硬度可達淬硬性良好，油淬硬度可達6465HRC，空淬硬度可達空淬硬度可達6061HRC最佳熱處理工藝：最佳熱處理工藝： 淬火加熱淬火加熱870930，回火，回火175230/2h一次。一次。 應用范圍：應用范圍：GD鋼主要鋼主要替代替代CrWMn、Cr12型鋼、型鋼、9Mn2V、6CrW2Si鋼制造各種鋼制造各種異形、細長薄片冷沖凸異形、細長薄片冷沖凸

27、模，形狀復雜的大型凸凹模，中厚鋼板沖裁模、剪刀片及模，形狀復雜的大型凸凹模，中厚鋼板沖裁模、剪刀片及精密淬硬型塑料模具等。精密淬硬型塑料模具等。（四）（四）7CrSiMnMoV（CH-1） CH-1鋼又稱火焰淬火鋼，也稱低合金空淬模具鋼。鋼又稱火焰淬火鋼，也稱低合金空淬模具鋼。是為是為適應大型、特大型模具的熱處理要求、縮短制造周期、節(jié)適應大型、特大型模具的熱處理要求、縮短制造周期、節(jié)約生產(chǎn)成本而研制的新鋼種。約生產(chǎn)成本而研制的新鋼種。七、高耐磨高韌性冷靜作模具鋼七、高耐磨高韌性冷靜作模具鋼 高強韌性冷作模具鋼由于鋼中含碳量的減少，耐磨性高強韌性冷作模具鋼由于鋼中含碳量的減少，耐磨性不如高鉻鋼和

28、高速鋼，高耐磨、高強韌性冷作模具鋼彌補不如高鉻鋼和高速鋼，高耐磨、高強韌性冷作模具鋼彌補了這類鋼不足。了這類鋼不足。典型鋼種：典型鋼種： 9Cr6W3Mo2V2（GM）Cr8MoWV3（ER5）（一）（一）GM鋼鋼1、主要性能特點、主要性能特點 與高鉻鋼、高速鋼相比，碳化物不均勻程度大大降與高鉻鋼、高速鋼相比，碳化物不均勻程度大大降低，晶粒細化，強度、韌性提高，具有最佳的耐磨性和低，晶粒細化，強度、韌性提高，具有最佳的耐磨性和強韌性配合。強韌性配合。（見教材表（見教材表231）2、熱加工工藝、熱加工工藝 （1）鍛造）鍛造 加熱加熱11001150，始鍛，始鍛1100，終鍛終鍛850900，鍛后

29、緩冷并及時退火。，鍛后緩冷并及時退火。 （加熱要緩，錘擊時應按輕（加熱要緩，錘擊時應按輕重重輕法則操作）輕法則操作） （2）退火）退火 采用球化退火。加熱采用球化退火。加熱850870/3h，爐冷至爐冷至730750/46h，爐冷至，爐冷至500出爐。出爐。（3）淬火與回火）淬火與回火 圖圖227 淬火溫度對淬火溫度對GM鋼硬度的鋼硬度的影響見圖影響見圖227。 圖圖230 由圖可見，由圖可見，GM鋼二次硬化能鋼二次硬化能力顯著高于力顯著高于Cr12型鋼，接近高型鋼，接近高速鋼水平，硬化峰值范圍寬，說速鋼水平，硬化峰值范圍寬，說明回火穩(wěn)定性高。明回火穩(wěn)定性高。GM鋼適宜的回火溫度為：鋼適宜的回

30、火溫度為：520540/2h，回火，回火2次次.3、應用范圍、應用范圍 主要用于主要用于多工位級進模、高強度螺栓滾絲模和電機多工位級進模、高強度螺栓滾絲模和電機 轉(zhuǎn)子片復式?jīng)_模轉(zhuǎn)子片復式?jīng)_模等，其壽命比等，其壽命比65Nb鋼和鋼和Cr12MoV鋼提高鋼提高26倍以上。倍以上。（二）（二）ER5鋼鋼1、主要性能特點、主要性能特點 與基體鋼相比，與基體鋼相比，ER5鋼提高了鋼提高了C、V、Cr、Mo、W等碳化物元素的含量，因此，在保持高韌性的同時，耐等碳化物元素的含量，因此，在保持高韌性的同時，耐磨性比基體鋼、磨性比基體鋼、GM鋼好，遠遠超過鋼好，遠遠超過Cr12MoV（見教（見教材表材表232、

31、233）。）。2、熱加工工藝、熱加工工藝 鍛造：鍛造：鍛造性能良好，鍛造性能良好，始鍛始鍛1150，終鍛，終鍛900。 退火：退火：860/2h，冷至，冷至760/4h，爐冷至，爐冷至500以下出爐空冷，硬度為以下出爐空冷，硬度為220240HBW。 淬火與回火：淬火與回火：淬火溫度寬，二次硬化效果好，熱處理變淬火溫度寬，二次硬化效果好，熱處理變形小。一般工工藝為形小。一般工工藝為1120加熱，加熱，550三次回火三次回火。 應用范圍：應用范圍：適于制作大型重載冷鐓模、精密冷沖模等。適于制作大型重載冷鐓模、精密冷沖模等。如用如用ER5制作的電動機硅鋼片沖模，總壽命達制作的電動機硅鋼片沖模，總壽

32、命達500萬次。萬次。八、特殊用途冷作模具鋼八、特殊用途冷作模具鋼l耐蝕冷作模鋼：耐蝕冷作模鋼：9Cr18、Cr18MoV、Cr14Mo等等。 這類鋼的成分特點是高碳高鉻，淬火后馬氏體中含鉻這類鋼的成分特點是高碳高鉻，淬火后馬氏體中含鉻量高達量高達12%，所以，既有高的耐磨性又有良好的耐蝕性，所以，既有高的耐磨性又有良好的耐蝕性能，主要用來制作耐蝕塑料模具。能，主要用來制作耐蝕塑料模具。l無磁模具鋼：無磁模具鋼：7Mn15Cr2Al3V2WMo 該鋼錳含量高，在使用狀態(tài)呈穩(wěn)定的奧氏體組織，所該鋼錳含量高，在使用狀態(tài)呈穩(wěn)定的奧氏體組織，所以導磁率非常低，在磁場中不被磁化，主要用來制造磁以導磁率非

33、常低，在磁場中不被磁化，主要用來制造磁性材料的成型模具和無磁軸承。性材料的成型模具和無磁軸承。 熱處理工藝：熱處理工藝：1170固溶淬火，固溶淬火，650750時效時效15h，可獲得較高強度、硬度和耐磨性，但切削加工性，可獲得較高強度、硬度和耐磨性，但切削加工性較差。較差。九、硬質(zhì)合金九、硬質(zhì)合金種類：種類：金屬陶瓷硬質(zhì)合金、鋼結(jié)硬質(zhì)合金金屬陶瓷硬質(zhì)合金、鋼結(jié)硬質(zhì)合金1、金屬陶瓷硬質(zhì)合金、金屬陶瓷硬質(zhì)合金成分：成分：碳化物粉末（碳化物粉末（WC、TiC)+粘結(jié)劑（粘結(jié)劑（Co、Ni） 性能特點：性能特點：具有高硬度、高抗壓強度和高耐磨性，脆性具有高硬度、高抗壓強度和高耐磨性，脆性大，不能進行鍛

34、造、熱處理及切削加工。大，不能進行鍛造、熱處理及切削加工。 應用：應用：用于冷沖模的硬質(zhì)合金一般是鎢鈷類（用于冷沖模的硬質(zhì)合金一般是鎢鈷類（ Co+ WC），），主要用于制作多工位級進模、大直徑拉深凹模的鑲主要用于制作多工位級進模、大直徑拉深凹模的鑲塊。塊。（鎢鈷類硬質(zhì)合金的力學性能見教材表（鎢鈷類硬質(zhì)合金的力學性能見教材表234）2、鋼結(jié)硬質(zhì)合金、鋼結(jié)硬質(zhì)合金鋼結(jié)硬質(zhì)合金與金屬陶瓷硬質(zhì)合金比較：鋼結(jié)硬質(zhì)合金與金屬陶瓷硬質(zhì)合金比較： 粘結(jié)劑為合金鋼粉末。粘結(jié)劑為合金鋼粉末。 力學性能特點相同，但鋼結(jié)硬質(zhì)合金具有可加工性力學性能特點相同，但鋼結(jié)硬質(zhì)合金具有可加工性和熱處理性。和熱處理性。典型牌號

35、：典型牌號：GT35、TLMW50、DTn其中其中DT合金是較理想的有代表性的工模具材料合金是較理想的有代表性的工模具材料（1）DT合金的力學性能（見教材表合金的力學性能（見教材表235） 具有高硬度、高耐磨性和高強度，又有一定的韌性，具有高硬度、高耐磨性和高強度，又有一定的韌性，還具有較好的抗熱裂能力，不易出現(xiàn)崩刃、碎裂等。還具有較好的抗熱裂能力，不易出現(xiàn)崩刃、碎裂等。（2）DT合金的熱加工特性合金的熱加工特性 等溫球化退火工藝：等溫球化退火工藝：860880/23h，爐冷，爐冷，700720/6h，爐冷至，爐冷至550以下出爐空冷。以下出爐空冷。 淬火、回火工藝：淬火、回火工藝：l 預熱預

36、熱800850，加熱，加熱10001020油淬。油淬。l 回火溫度取決于合金鋼基體的成分，一般采用低回火溫度取決于合金鋼基體的成分，一般采用低溫回火或高溫回火，回火時間為溫回火或高溫回火，回火時間為2h。鍛造工藝：鍛造工藝： 經(jīng)燒結(jié)態(tài)的合金必須經(jīng)過鍛造成形，提高合金密度，經(jīng)燒結(jié)態(tài)的合金必須經(jīng)過鍛造成形，提高合金密度，降低碳化物偏析。降低碳化物偏析。DT合金導熱性差，預熱要充分，加熱合金導熱性差，預熱要充分，加熱要緩慢均勻，要防止氧化脫碳，變形量控制在要緩慢均勻，要防止氧化脫碳，變形量控制在5%，采用，采用輕錘快打，防止鍛裂。鍛后要緩冷，嚴禁水冷、空冷。輕錘快打，防止鍛裂。鍛后要緩冷，嚴禁水冷、

37、空冷。 工藝為：預熱工藝為：預熱700800，始鍛，始鍛11501200，終鍛終鍛880900。（3）DT合金的切削加工合金的切削加工 DT合金退火后能夠進行各種切削加工，但加工難合金退火后能夠進行各種切削加工，但加工難易與加工工藝參數(shù)有很大的關(guān)系。易與加工工藝參數(shù)有很大的關(guān)系。 磨削加工時，應采用高轉(zhuǎn)速，小磨削量，并供給磨削加工時，應采用高轉(zhuǎn)速，小磨削量，并供給充足的冷卻液，磨削退火工件，采用干磨合適。充足的冷卻液，磨削退火工件，采用干磨合適。 電加工后，一般要采用二次回火來消除硬化層，電加工后，一般要采用二次回火來消除硬化層，并仔細研磨電加工面。并仔細研磨電加工面。（4）DT合金的應用合金

38、的應用 DT合金性能優(yōu)越，現(xiàn)已越來越多地用于合金性能優(yōu)越，現(xiàn)已越來越多地用于制造冷鐓模制造冷鐓模具、冷擠壓模具、沖裁模具、拉深模具等具、冷擠壓模具、沖裁模具、拉深模具等，使用壽命比高，使用壽命比高速鋼和高鉻鋼提高幾倍到幾十倍。速鋼和高鉻鋼提高幾倍到幾十倍。 DT合金價格比合金鋼貴幾倍，小批量生產(chǎn)時，技術(shù)合金價格比合金鋼貴幾倍，小批量生產(chǎn)時，技術(shù)經(jīng)濟效益不明顯。為了節(jié)約材料，制作模具時，一般采用經(jīng)濟效益不明顯。為了節(jié)約材料，制作模具時，一般采用鑲套、焊接、粘結(jié)和機械組合連接的方法。鑲套、焊接、粘結(jié)和機械組合連接的方法。第三節(jié)第三節(jié) 冷作模具的選材冷作模具的選材一、冷作模具的選材原則一、冷作模具的

39、選材原則1、滿足模具的使用性能要求、滿足模具的使用性能要求 根據(jù)模具的工作條件、結(jié)構(gòu)尺寸和生產(chǎn)批量確定所選材根據(jù)模具的工作條件、結(jié)構(gòu)尺寸和生產(chǎn)批量確定所選材料應具備的主要性能指標。料應具備的主要性能指標。2、滿足模具的工藝性能要求、滿足模具的工藝性能要求 根據(jù)模具的制造工藝方法、尺寸大小、精度要求等，根據(jù)模具的制造工藝方法、尺寸大小、精度要求等，要考慮所選用的模具材料是否能滿足模具制造的各種工藝要考慮所選用的模具材料是否能滿足模具制造的各種工藝性能要求。性能要求。 如：可鍛性、可加工性、焊接性、淬透性、氧化脫如：可鍛性、可加工性、焊接性、淬透性、氧化脫碳傾向、淬火變形和開裂傾向等。碳傾向、淬火

40、變形和開裂傾向等。3、經(jīng)濟性、經(jīng)濟性盡可能選用價格低廉、貨源豐富、供應方便的材料。盡可能選用價格低廉、貨源豐富、供應方便的材料。 二、常用冷作模具的材料選用二、常用冷作模具的材料選用（一）冷沖裁模（一）冷沖裁模1、工作條件及失效形式、工作條件及失效形式?jīng)_裁模工作部位受力情況如圖沖裁模工作部位受力情況如圖231圖圖231 由圖分析可知：沖裁模刃口在側(cè)向壓由圖分析可知：沖裁模刃口在側(cè)向壓力力F的作用下，刃口部位受到很大的的作用下，刃口部位受到很大的彎曲彎曲應力，其次刃口部位受到?jīng)_擊和強烈的應力，其次刃口部位受到?jīng)_擊和強烈的磨擦。磨擦。工作條件：工作條件：失效形式：失效形式： 磨損磨損 刃口磨損到一

41、定的程度會使沖裁件產(chǎn)生毛刃口磨損到一定的程度會使沖裁件產(chǎn)生毛剌，為使刃口鋒利，需磨削，多次刃磨，導致失效。剌，為使刃口鋒利，需磨削，多次刃磨，導致失效。 崩刃、凸模折斷崩刃、凸模折斷 安裝不良、沖裁工藝執(zhí)行不嚴安裝不良、沖裁工藝執(zhí)行不嚴或熱處理不當導致這類非正常失效。或熱處理不當導致這類非正常失效。 性能要求：性能要求： 高硬度、高耐磨性。高硬度、高耐磨性。足夠的抗彎、抗壓強度和適當?shù)捻g性。足夠的抗彎、抗壓強度和適當?shù)捻g性。l 板料厚度不同，要求不同。薄板以高精度、高耐板料厚度不同，要求不同。薄板以高精度、高耐磨為主；厚板以高耐磨、高強韌性為主。磨為主；厚板以高耐磨、高強韌性為主。l凸凹模要求

42、也有差異，對凹模來說，抗壓強度和韌凸凹模要求也有差異，對凹模來說，抗壓強度和韌性比凸模高。性比凸模高。2、冷沖裁模材料選用、冷沖裁模材料選用選材考慮的因素：選材考慮的因素：u產(chǎn)品的形狀和尺寸、被沖材料特性、工作載荷大產(chǎn)品的形狀和尺寸、被沖材料特性、工作載荷大小、失效形式、生產(chǎn)批量、模具成本等。小、失效形式、生產(chǎn)批量、模具成本等。一般選用概況：一般選用概況： 對于形狀簡單、載荷輕的沖裁模對于形狀簡單、載荷輕的沖裁模 : 選用碳素工具鋼，選用碳素工具鋼，如如T10A。 對于形狀復雜、尺寸較大、載荷較輕、精度較高：對于形狀復雜、尺寸較大、載荷較輕、精度較高：選選用低合金工具鋼，如用低合金工具鋼，如9

43、SiCr、9Mn2V、CrWMn、Cr6WV等。等。 對于大中型模具：對于大中型模具：可選用高耐磨、高淬透性、變形小可選用高耐磨、高淬透性、變形小的高碳中鉻鋼、高鉻鋼、高速鋼、基體鋼和高強韌性低的高碳中鉻鋼、高鉻鋼、高速鋼、基體鋼和高強韌性低合金冷作模具鋼。合金冷作模具鋼。 對于大量生產(chǎn)的冷沖裁模：對于大量生產(chǎn)的冷沖裁模：選用硬質(zhì)合金、鋼結(jié)硬選用硬質(zhì)合金、鋼結(jié)硬質(zhì)合金。質(zhì)合金。 選材時應重視新型冷作模具材料的使用，選用時可參選材時應重視新型冷作模具材料的使用，選用時可參照照教材表教材表238。 冷作模具的材料選用實例可參考冷作模具的材料選用實例可參考教材表教材表237。 沖裁模輔助零件的選材及

44、熱處理要求參見教材表沖裁模輔助零件的選材及熱處理要求參見教材表239，不同的冷沖裁模具，差異性不大。不同的冷沖裁模具，差異性不大。（二）冷鐓模具的選材（二）冷鐓模具的選材1、工作條件和失效形式、工作條件和失效形式工作條件：工作條件： 沖擊力大，單位沖擊壓力可達沖擊力大，單位沖擊壓力可達20002500MPa并且沖擊頻率高。并且沖擊頻率高。 凹模型腔表面和凸模工作表面受強烈的沖擊摩擦，工凹模型腔表面和凸模工作表面受強烈的沖擊摩擦，工作溫度可達作溫度可達300左右。左右。 材料的不均、坯料端面不平、鐓機調(diào)整精度不夠，沖材料的不均、坯料端面不平、鐓機調(diào)整精度不夠，沖頭還受到彎曲應力。頭還受到彎曲應力

45、。失效形式：失效形式：擦傷擦傷 沖頭和凹模工作表面出現(xiàn)溝痕或磨損。沖頭和凹模工作表面出現(xiàn)溝痕或磨損。 崩落崩落 坯料金屬粘附在凹模上，致使凸模偏載，使局坯料金屬粘附在凹模上，致使凸模偏載，使局部區(qū)域成塊崩落。部區(qū)域成塊崩落。 脆性開裂脆性開裂 常見冷鐓凹模，一是擦傷和崩落處，常見冷鐓凹模，一是擦傷和崩落處，二是整個截面淬硬或非金屬夾雜物偏析造成脆性開裂。二是整個截面淬硬或非金屬夾雜物偏析造成脆性開裂。 硬度不足，或硬化層過淺而凹陷，或因尺寸超差硬度不足，或硬化層過淺而凹陷，或因尺寸超差而過早報廢。而過早報廢。主要失效形式：擦傷和脆性開裂主要失效形式：擦傷和脆性開裂性能要求：性能要求： 足夠的足

46、夠的抗壓強度和耐磨性抗壓強度和耐磨性。尤其是冷鐓凹模，需要良。尤其是冷鐓凹模，需要良好的強韌性配合，好的強韌性配合，硬化層控制在硬化層控制在1.54mm，硬度，硬度5862HRC，心部需韌性較好的索氏體組織，心部需韌性較好的索氏體組織，不能整個不能整個截面淬硬。截面淬硬。2、冷鐓模材料選用、冷鐓模材料選用 選材考慮因素：模具零件受力情況、截面大小、硬化選材考慮因素：模具零件受力情況、截面大小、硬化層要求、批量大小等。層要求、批量大小等。一般選材情況：一般選材情況： 對于輕載小型凹模，硬化層要求不深時可選用對于輕載小型凹模，硬化層要求不深時可選用T10A鋼；硬化層要求較深時，選用低合金工具鋼。鋼

47、；硬化層要求較深時，選用低合金工具鋼。 對于受載較重、形狀復雜的凹模，可選用高鉻中對于受載較重、形狀復雜的凹模，可選用高鉻中碳鋼或高速鋼、基體鋼制作的嵌鑲塊嵌入模套內(nèi)，模套碳鋼或高速鋼、基體鋼制作的嵌鑲塊嵌入模套內(nèi)，模套則采用韌性較好的材料。則采用韌性較好的材料。 產(chǎn)量超過產(chǎn)量超過20萬件以上時，可選用鎢鈷類硬質(zhì)合萬件以上時，可選用鎢鈷類硬質(zhì)合金或鋼結(jié)硬質(zhì)合金制成的嵌鑲模塊。金或鋼結(jié)硬質(zhì)合金制成的嵌鑲模塊。冷鐓凸模的材料：冷鐓凸模的材料： 輕載時，大多采用輕載時，大多采用T10A或低合金工具鋼；重載時，采或低合金工具鋼；重載時，采用與凹模相同的材料制成模塊式鑲拼模具。用與凹模相同的材料制成模塊

48、式鑲拼模具。l 冷鐓模具的選材實例和輔助零件的選材可參考教材冷鐓模具的選材實例和輔助零件的選材可參考教材表表240。（三）冷擠壓模具的選材（三）冷擠壓模具的選材1、冷擠壓模的工作條件和失效形式、冷擠壓模的工作條件和失效形式工作條件：工作條件：變形抗力大。擠壓非鐵金屬時，模具截面上的平均變形抗力大。擠壓非鐵金屬時，模具截面上的平均壓應力可達壓應力可達1000MPa以上；正擠壓鋼材時，可達以上；正擠壓鋼材時，可達20002500MPa；反擠壓時可達；反擠壓時可達30003500MPa。 模具表面反復受到劇烈摩擦，使接觸面磨損大，模具表面反復受到劇烈摩擦，使接觸面磨損大，并且模具溫升最低溫度可達并且

49、模具溫升最低溫度可達160180，最高可達，最高可達300400。 凸模比凹模工作條件更繁重，往往受到偏心載荷，凸模比凹模工作條件更繁重，往往受到偏心載荷，致使沖頭受到很大的彎曲應力作用。致使沖頭受到很大的彎曲應力作用。沖頭在脫模時還受到拉應力的作用。沖頭在脫模時還受到拉應力的作用。失效形式：失效形式： 擦傷磨損或氧化磨損。擦傷磨損或氧化磨損。凸模斷裂凸模斷裂l裝配不良導致折斷裝配不良導致折斷l(xiāng)模所受應力超過材料的屈服極限模所受應力超過材料的屈服極限產(chǎn)生產(chǎn)生“劈裂劈裂”（見下圖（見下圖a）l脫模時，拉應力使模端部折斷，產(chǎn)生脫模時，拉應力使模端部折斷，產(chǎn)生“脫帽脫帽”斷裂（見下圖斷裂（見下圖b）

50、性能要求：性能要求： 必須具有高強韌性、良好的耐磨性、足夠的回火穩(wěn)定必須具有高強韌性、良好的耐磨性、足夠的回火穩(wěn)定性和耐熱疲勞性。性和耐熱疲勞性。1、冷擠壓模具的材料選用、冷擠壓模具的材料選用 擠壓力較小、批量不大的正擠壓模具，可選用碳素工擠壓力較小、批量不大的正擠壓模具，可選用碳素工具鋼和低合金工具鋼。具鋼和低合金工具鋼。 擠壓力較大的正擠壓模具，普遍采用擠壓力較大的正擠壓模具，普遍采用Cr12型鋼，但型鋼，但鍛造、熱處理不良時，脆斷傾向大，模具壽命短。鍛造、熱處理不良時，脆斷傾向大，模具壽命短。 承受高負荷的反擠壓凸模，可選用高速鋼，但也有脆承受高負荷的反擠壓凸模，可選用高速鋼，但也有脆斷

51、問題，可用低溫淬火來提高脆斷抗力。斷問題，可用低溫淬火來提高脆斷抗力。 擠壓力較大、批量也較大的冷擠壓凸模，選用降碳高擠壓力較大、批量也較大的冷擠壓凸模，選用降碳高速鋼和基體鋼使用效果良好。速鋼和基體鋼使用效果良好。 對于大批量生產(chǎn)的冷擠壓模具，應采用硬質(zhì)全金、鋼對于大批量生產(chǎn)的冷擠壓模具，應采用硬質(zhì)全金、鋼結(jié)硬質(zhì)合金。結(jié)硬質(zhì)合金。（選材示例可參考教材表（選材示例可參考教材表241）（四）冷拉深、拉絲模具（四）冷拉深、拉絲模具1、拉深模具、拉深模具工作條件：工作條件： 凹模承受強烈摩擦和徑向拉應力；凸模主要承凹模承受強烈摩擦和徑向拉應力；凸模主要承受軸向壓縮力和摩擦力的作用。工作表面溫度可受軸

52、向壓縮力和摩擦力的作用。工作表面溫度可達達400500。失效形式：失效形式： 被拉深材料撕落被拉深材料撕落粘附粘附在模具表面，形成凹凸不在模具表面，形成凹凸不平的傷痕或平的傷痕或粘結(jié)成瘤粘結(jié)成瘤，使拉深產(chǎn)品表面質(zhì)量降低或，使拉深產(chǎn)品表面質(zhì)量降低或成廢品。成廢品。性能要求：性能要求： 具有高的強度和耐磨性。具有高的強度和耐磨性。材料選用：材料選用： 對中小模具，可選用對中小模具，可選用T10A和低合金工具鋼；和低合金工具鋼；對大中型模具，可采用球墨鑄鐵或合金鑄鐵，批量對大中型模具，可采用球墨鑄鐵或合金鑄鐵，批量大時，磨損部位采用較好合金鋼鑲塊硬質(zhì)合金。大時，磨損部位采用較好合金鋼鑲塊硬質(zhì)合金。防

53、止粘附措施：防止粘附措施：l拉深鋁、銅合金和碳素鋼時，凸、凹模應滲氮或鍍鉻。拉深鋁、銅合金和碳素鋼時，凸、凹模應滲氮或鍍鉻。l拉深奧氏體不銹鋼時，凹模應采用鋁青銅材料。拉深奧氏體不銹鋼時，凹模應采用鋁青銅材料。l高碳中鉻鋼和高碳高鉻鋼作拉深凹模時，應進行高碳中鉻鋼和高碳高鉻鋼作拉深凹模時，應進行滲氮和拋光。滲氮和拋光。（拉深模材料選用參照表（拉深模材料選用參照表242）2、拉絲模、拉絲模 拉絲變形量小，主要是刃口部分承受強烈的摩擦和徑拉絲變形量小，主要是刃口部分承受強烈的摩擦和徑向彎曲力。失效形式主要是磨損和崩刃，要求高硬度和耐向彎曲力。失效形式主要是磨損和崩刃，要求高硬度和耐磨性以及良好的抗

54、粘附性能。磨性以及良好的抗粘附性能。 材料選用，主要根據(jù)被加工材料的類型、線徑大小生材料選用，主要根據(jù)被加工材料的類型、線徑大小生產(chǎn)批量等選用常用合金模具鋼、硬質(zhì)合金、人造金剛石產(chǎn)批量等選用常用合金模具鋼、硬質(zhì)合金、人造金剛石等。（具體選用可參照表等。（具體選用可參照表243）二、冷作模具的熱處理技術(shù)二、冷作模具的熱處理技術(shù)1、冷作模具的制造工藝路線、冷作模具的制造工藝路線 一般冷作模具：一般冷作模具：鍛造鍛造 球化退火球化退火 機械粗加工機械粗加工 淬火與回火淬火與回火 鉗修裝配。鉗修裝配。 成形磨削及電加工冷作模具成形磨削及電加工冷作模具 ：鍛造鍛造 球化退火球化退火機械粗加工機械粗加工

55、淬火與回火淬火與回火 機械加工或電加工成機械加工或電加工成形形 鉗修裝配。鉗修裝配。 高精度冷作模具：高精度冷作模具：鍛造鍛造 球化退火球化退火 機械粗機械粗加工加工 去應力退火或調(diào)質(zhì)去應力退火或調(diào)質(zhì) 加工成形加工成形 淬火與淬火與回火回火 鉗工修配。鉗工修配。熱處理工序安排應注意以下幾點：熱處理工序安排應注意以下幾點： 對于高精度要求的模具為減少熱處理變形，常在機對于高精度要求的模具為減少熱處理變形，常在機械加工之后安排高溫回火或調(diào)質(zhì)處理。械加工之后安排高溫回火或調(diào)質(zhì)處理。 對于線切割加工模具，為防止線切割時變形開裂，對于線切割加工模具，為防止線切割時變形開裂，其淬回火常采用分級淬火或多次回

56、火和高溫回火。其淬回火常采用分級淬火或多次回火和高溫回火。 為了保持模具尺寸的穩(wěn)定性，線切割之后應及時為了保持模具尺寸的穩(wěn)定性，線切割之后應及時再回火再回火2、冷作模具的淬火、冷作模具的淬火（1）合理選擇淬火加熱溫度）合理選擇淬火加熱溫度 對于具體模具，在加熱工藝規(guī)范的基礎上要作精細選對于具體模具，在加熱工藝規(guī)范的基礎上要作精細選擇，選擇的依據(jù)主要是模具的使用性能要求。擇，選擇的依據(jù)主要是模具的使用性能要求。 如保證淬透、淬硬或較高的熱硬性，應選擇較高的淬火如保證淬透、淬硬或較高的熱硬性，應選擇較高的淬火加熱溫度；如要求較高的韌性和耐磨性，應選擇較低的淬加熱溫度；如要求較高的韌性和耐磨性，應選

57、擇較低的淬加熱溫度。加熱溫度。（2）合理選擇淬火保溫時間）合理選擇淬火保溫時間 生產(chǎn)中常采用到溫入爐的方法加熱，淬火保溫時間可生產(chǎn)中常采用到溫入爐的方法加熱，淬火保溫時間可按以下經(jīng)驗公式確定按以下經(jīng)驗公式確定 ：t=Dt 淬火保溫時間（淬火保溫時間（min或或s） 加熱系數(shù)（加熱系數(shù)（min/mm或或s/mm），見表），見表2-45。D 工件有效厚度（工件有效厚度（mm ） 經(jīng)驗公式僅作為參考，生產(chǎn)中必須具體情況具體分析，經(jīng)驗公式僅作為參考，生產(chǎn)中必須具體情況具體分析，對于形狀復雜的模具有時要通過實驗來確定淬火保溫時間。對于形狀復雜的模具有時要通過實驗來確定淬火保溫時間。（3）合理選擇淬火介質(zhì)

58、）合理選擇淬火介質(zhì) 一般：高合金冷作模具鋼，采用較緩的淬火冷卻介一般：高合金冷作模具鋼，采用較緩的淬火冷卻介質(zhì)；碳素工具鋼和低合金工具鋼模具采用雙介質(zhì)淬火。質(zhì)；碳素工具鋼和低合金工具鋼模具采用雙介質(zhì)淬火。 市場上有不少新型的淬火冷卻介質(zhì)，如三硝水溶液、市場上有不少新型的淬火冷卻介質(zhì)，如三硝水溶液、氯化鋅氯化鋅 堿溶液、氯化鈣水溶液等，選擇適當可以提堿溶液、氯化鈣水溶液等，選擇適當可以提高淬火質(zhì)量。高淬火質(zhì)量。（4）采用合適的淬火加熱保護措施）采用合適的淬火加熱保護措施主要是防止氧化、脫碳，常用的方法有：主要是防止氧化、脫碳，常用的方法有：鹽浴加熱法鹽浴加熱法 裝箱保護法裝箱保護法涂料保護法涂料

59、保護法 包裝保護法包裝保護法3、冷作模具的強韌化處理工藝、冷作模具的強韌化處理工藝（1）低溫淬火工藝）低溫淬火工藝相對于于傳統(tǒng)淬火工藝進行的淬火操作。相對于于傳統(tǒng)淬火工藝進行的淬火操作。工藝特點：工藝特點：相對傳統(tǒng)淬火加熱溫度低相對傳統(tǒng)淬火加熱溫度低2030。 性能特點：性能特點：提高韌性和沖擊疲勞抗力，降低冷作模具提高韌性和沖擊疲勞抗力，降低冷作模具脆斷、脆裂傾向性。脆斷、脆裂傾向性。l典型冷作模具鋼低淬低回工藝見表典型冷作模具鋼低淬低回工藝見表2-46（2）高溫淬火工藝）高溫淬火工藝 對于某些冷模鋼，如對于某些冷模鋼，如T7ATI0A、GCr15等，采用等，采用高于傳統(tǒng)工藝淬火溫度淬火，可

60、使模具獲得較高斷裂韌性高于傳統(tǒng)工藝淬火溫度淬火，可使模具獲得較高斷裂韌性和耐磨性，從而提高模具壽命。和耐磨性，從而提高模具壽命。（3）微細化處理工藝）微細化處理工藝即細化基體組織和碳化物，提高模具壽命的方法即細化基體組織和碳化物，提高模具壽命的方法l四步熱處理法：四步熱處理法：高溫淬火高溫淬火+高溫回火高溫回火+低溫淬火低溫淬火+低溫回火低溫回火 如如9Mn2V:820油冷油冷+650回火回火+750 油冷油冷+200 回火?；鼗稹循環(huán)超細化處理循環(huán)超細化處理 加熱加熱Ac1（Acm）+1020 加熱加熱Ac1（Acm）+1020 如如Cr12MoV鋼：鋼：1150加熱油淬加熱油淬+650回