模具材料基礎(chǔ)知識(shí)課件

模具材料1、什么模具材料?2、能做模具的材料有哪些？模具材料1、什么模具材料?所謂模具材料是指：凡是用來(lái)制造模具及其零件的材料，稱之為模具材料。所謂模具材料是指：凡是用來(lái)制造模具及其零件的材料，稱之為模具能做模具的材料有哪些？1、鋼鐵材料2、有色金屬材料3、無(wú)機(jī)非金屬材料4、有機(jī)高分子材料5、硬質(zhì)合金6、鋼結(jié)硬質(zhì)合金

能做模具的材料有哪些？1、鋼鐵材料鋼鐵材料仍是主要的模具材料。大多數(shù)模具仍是采用鋼鐵材料來(lái)制造。尤其是鋼鐵材料中各種類型和品種的模具鋼材是制造模具的主體材料。

鋼鐵材料仍是主要的模具材料。大多數(shù)模具仍是采用鋼鐵材料來(lái)制造有色金屬材料除銅合金、鉬合金、鎢合金外，還包括低熔點(diǎn)合金、鋅基合金和超塑性合金。有色金屬材料除銅合金、鉬合金、鎢合金外，還包括低熔點(diǎn)合金、鋅無(wú)機(jī)非金屬材料主要是是指代氧化鋯增韌陶瓷。無(wú)機(jī)非金屬材料主要是是指代氧化鋯增韌陶瓷。有機(jī)高分子材料主要包括環(huán)氧塑料和聚氨酯橡膠。有機(jī)高分子材料主要包括環(huán)氧塑料和聚氨酯橡膠。硬質(zhì)合金包括鎢鈷類硬質(zhì)合金、鎢鈦鈷硬質(zhì)合金（鎢鈦鉭鈷類硬質(zhì)合金）、碳化鈦基硬質(zhì)合金、超細(xì)晶鎢鈷類硬質(zhì)合金、涂層類硬質(zhì)合金和碳化鎢基硬質(zhì)合金。

硬質(zhì)合金包括鎢鈷類硬質(zhì)合金、鎢鈦鈷硬質(zhì)合金（鎢鈦鉭鈷類硬質(zhì)合鋼結(jié)硬質(zhì)合金除合金工具鋼鋼結(jié)硬質(zhì)合金、高速鋼鋼結(jié)硬質(zhì)合金外，還包括不銹鋼鋼結(jié)硬質(zhì)合金和高錳鋼鋼結(jié)硬質(zhì)合金。鋼結(jié)硬質(zhì)合金除合金工具鋼鋼結(jié)硬質(zhì)合金、高速鋼鋼結(jié)硬質(zhì)合金外，模具材料在模具工業(yè)中的地位模具是制造技術(shù)的核心，工業(yè)要發(fā)展，首先要發(fā)展模具工業(yè)。模具作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，涉及機(jī)械、汽車(chē)、輕工、電子、化工、冶金、建材等各個(gè)行業(yè)，量大面廣，品種繁多?！澳＞呤枪I(yè)之母”，模具性能好壞，壽命高低，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。模具材料在模具工業(yè)中的地位模具是制造技術(shù)的核心，工業(yè)要發(fā)展，（1）在冷作模具鋼方面：開(kāi)發(fā)了一批高性能的新鋼種，如7CrSiMnMoV(CH-1)、Cr12Mo1V1(D2)鋼等。（2）在熱作模具鋼方面：研制新鋼種，如4CrMnSiMoV、5Cr2NiMoVSi(5Cr2)；熱鍛、熱擠、精鍛、輥鍛用的4Cr3Mo3W4VNb（GR）等；冷熱兼用的5Cr4Mo3SiMnVAl（012Al）等。這些鋼具有高的熱穩(wěn)定性、高溫強(qiáng)度、熱疲勞性及耐磨性。（3）塑料模用鋼方面：開(kāi)發(fā)了如預(yù)硬鋼3Cr2Mo（P20）、3Cr2NiMo(718)等，時(shí)效硬化鋼25CrNi3MoAl(25CrNi3)；耐蝕鋼0Cr16Ni4Cu3Nb(PCR)；鏡面塑料模具鋼10Ni3CuAlMoS（PMS）等。這些鋼種強(qiáng)韌性適當(dāng)，熱處理工藝較簡(jiǎn)便，變形小，易于切削加工。

模具材料的應(yīng)用狀況及發(fā)展趨勢(shì)（1）在冷作模具鋼方面：開(kāi)發(fā)了一批高性能的新鋼種，如7CrS

模具材料的分類

模具材料的品種繁多、分類方法也不盡相同。由于模具鋼是制造模具的主要材料，所以我們可將材料分類如下：模具材料模具鋼其它模具材料冷作模具鋼塑料模具鋼熱作模具鋼鑄鐵非金屬材料硬質(zhì)合金有色金屬及其合金根據(jù)模具的工作條件不同，一般把模具鋼分為三類:1.冷作模具鋼2.熱作模具鋼3.塑料模具鋼。模具材料的分類模具材料的品種繁多、

冷作模具鋼是應(yīng)用最廣的冷作模具材料。按化學(xué)成分、工藝性能和承載能力可將冷作模具鋼分類為如下表所示。

冷作模具材料

類形鋼號(hào)低淬透性冷作模具鋼T7A、T8A、T10A、T12A、8MnSi、Cr2、9Cr2、Cr06、W、GCr15、V、CrW5低變形冷作模具鋼9Mn2V、CrWMn、9SiCr、9CrWMn、9Mn2、MnCrWV、SiMnMo高耐磨微變形冷作模具鋼Cr12、Cr12Mo1V1（D2）、Cr12MoV、Cr5Mo1V、Cr4W2MoV、Cr12Mn2SiWMoV、Cr6WV、Cr6W3Mo2.5V2.5高強(qiáng)度高耐磨冷作模具鋼W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2、W12Mo3Cr4V3N高強(qiáng)韌性冷作模具鋼6W6Mo5Cr4V、65Cr4W3Mo2VNb（65Nb）、7Cr7Mo2V2Si（LD）、7CrSiMnMoV（CH-1）、5Cr4Mo3SiMnVAl（012Al）、6CrNiSiMnMoV（GD）、8Cr2MnWMoVS高耐磨高強(qiáng)韌性冷作模具鋼9Cr6W3Mo2V2（GM）、Cr8MoWV3Si（ER5）特殊用途冷作模具鋼9Cr18、Cr18MoV、Cr14Mo、Cr14Mo4、1Cr18Ni9Ti、5Cr21Mn9Ni4W、7Mn15Cr2Al3V2WMo冷作模具鋼是應(yīng)用最廣的冷作模具材料。按化學(xué)成分、工藝1.碳素工具鋼常用的碳素工具鋼有T7A、T8A、T10A、T12A，其中T7A為亞共析鋼，T8A為共析鋼。2.GCr15鋼

GCr15鋼是專用的軸承鋼之一，但也常用來(lái)制造冷作模具，如落料模、冷擠壓模和成形模等。該鋼具有過(guò)共析成分，并加入少量的鉻以提高淬透性和耐回火性。

低淬透性冷作模具鋼1.碳素工具鋼低淬透性冷作模具鋼牌號(hào)

性能T7A亞共析鋼具有較好的塑、韌性和強(qiáng)度，以及一定的硬度，能承受震動(dòng)和沖擊負(fù)荷，但切削能力差。

T8A共析鋼淬火加熱時(shí)容易過(guò)熱，變形也大，塑性和強(qiáng)度比較低，不宜制造承受較大沖擊的工具，但經(jīng)熱處理后有較高的硬度和耐磨性。

T10A過(guò)共析鋼晶粒細(xì)，在淬火加熱時(shí)（溫度達(dá)800℃）不致過(guò)熱，仍能保持細(xì)品粒組織；淬火后鋼中有未溶的過(guò)剩碳化物，所以具有比T8、T8A鋼更高的耐磨性，但韌性較低。T12A過(guò)共析鋼由于碳含量高。淬火后仍有較多的過(guò)剩碳化物，所以硬度和耐磨性高，但韌性低，且淬火變形大。

GCr15常溫下軸承鋼的抗拉強(qiáng)度比含C0.3％碳鋼高得多(約一倍)，且硬度高，冷加工時(shí)變形比較困難，因而在冷變形前要進(jìn)行球化退火，以提高塑性及降低硬度，到1000℃以上兩者相差就很少了。8MnSi量具刃具用鋼，此鋼在T8鋼的基礎(chǔ)上提高了淬透性、韌性和耐磨性牌號(hào)性能T7A亞共析牌號(hào)

性能Cr2具有較好的淬透性和良好的耐磨性。9Cr2具有較好的淬透性和良好的耐磨性。Cr06含少量鉻的低合金工具鋼。淬火后的硬度和耐磨性都很高，淬透性不好，較脆。

W鎢的主要用途是制造特種鋼。鎢合金材料非常堅(jiān)硬和耐磨、耐熱，純鎢的最重要用途是做電燈泡中的燈絲，而鎢絲的金屬支架是純鉬V釩鋼經(jīng)過(guò)氮化處理后可以極大的提高鋼的耐磨性能.

CrW5低淬透性高碳鎢鉻冷作模具鋼,萊氏體型馬氏體高耐磨鋼,在水中冷卻時(shí),硬度很高,耐磨性和抗咬合能力極好,該鋼淬火硬度高達(dá)67-68HRC.主要用于制造各種中小批量生產(chǎn)的冷沖模等.牌號(hào)性能Cr

低變形冷作模具鋼牌號(hào)

性能9Mn2V綜合力學(xué)性能比碳素工具我鋼，具有較高的硬度和耐磨性，淬透性很好，淬火時(shí)變形較小。由于鋼中含有一定量的釩，細(xì)化了晶粒，減小了過(guò)熱敏感性。碳化物不均勻性比CrWMn鋼好。CrWMn、具有較高的淬透性，由于加入1.20%%26mdash;1.60%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）鎢，形成碳化物，所以在淬火和低溫回火后具有一定的硬度和耐磨性。鎢有助于保持細(xì)小晶粒，從而使鋼具有較好的韌性，該鋼對(duì)形成網(wǎng)狀碳物比較敏感，而且這種碳公物網(wǎng)使工具刃部有剝落的危險(xiǎn)。9SiCr高碳合金工具鋼，韌性較好，具有較好的回火穩(wěn)定性，熱處理時(shí)變形小。

9CrWMn低合金冷作模具鋼，具有一定的淬透性和耐磨性，淬火變形較小，碳化物分布均勻且顆粒細(xì)小。9Mn2V9Mn2V鋼是一種綜合力學(xué)性能比碳素工具鋼好的低合金工具鋼，它具有較高的硬度和耐磨性。淬火時(shí)變形較小，淬透性很好。由于鋼中含有一定量的釩，細(xì)化了晶粒，減小了鋼的過(guò)熱敏感性。同時(shí)碳化物較細(xì)小和分布均勻。MnCrWV是高碳合金工具鋼,該鋼的綜合性能優(yōu)良,可進(jìn)行銷鹽分級(jí)淬硬;具有較高的強(qiáng)度,良好的切削加工性能和淬透性能,熱處理變形小.

SiMnMo該鋼也是一種高耐磨，抗咬合性、低變形冷作模具鋼，但該鋼的強(qiáng)韌性水平不高。

低變形冷作模具鋼牌號(hào)1.2.3高耐磨微變形冷作模具鋼牌號(hào)

性能Cr12高碳、高鉻類型萊氏體鋼，具有較好的淬透性和良好的耐磨性。由于鋼中碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高可達(dá)2.30%，從而鋼變得硬而脆，所以沖擊韌性較差，幾乎不能承受較大的沖擊荷載，易脆裂，而且易形成不均勻的共晶碳化物。Cr12Mo1V1（D2）高碳、高鉻類型萊氏體鋼，無(wú)特殊要求時(shí)鉆不作為必加元素。由于鉬和釩的含量比Cr12MoV高，故鋼的組織和晶粒度進(jìn)一步細(xì)化，提高了鋼的淬透性、強(qiáng)度和韌性，使鋼的綜合性能更好。Cr12MoV高碳、高鉻類型萊氏體鋼，具有良好的淬透性，截面尺寸在400mm以下可以完全淬透，且具有很高的耐磨性，淬火時(shí)體積變化小。其碳含量比Cr12鋼低很多，且加入了鉬、釩，因此，鋼的熱加工性能、沖擊韌性和碳化物分布都得到了明顯改善。Cr5Mo1V合金含量中等，由于含有鉬和釩，所以鋼的淬透性良好，碳化物分布均勻，具有一定的沖擊韌性和較好的耐磨性。1.2.3高耐磨微變形冷作模具鋼牌號(hào)牌號(hào)

性能Cr4W2MoV新中型合金冷作模具鋼，性能較穩(wěn)定，與高合金冷作模具鋼Crl2、Crl2MoV相比，用其制成的模具使用壽命明顯提高。該鋼的共晶碳化物顆粒細(xì)小，分布均勻，具有較高的淬透性和淬硬性，以及較好的耐磨性和尺寸穩(wěn)定性。但鋼的熱加工溫度范圍較窄，變形抗力較大。Cr12Mn2SiWMoVCr6WVCr6W3Mo2.5V2.5導(dǎo)熱性差，塑性低，變形抗力大，鍛造范圍窄，淬透性高，變形發(fā)熱效應(yīng)較大。

高耐磨微變形冷作模具鋼牌號(hào)性能Cr4W2Mo1.2.6高耐磨高強(qiáng)韌性冷作模具鋼牌號(hào)性能W18Cr4VW6Mo5Cr4V2W12Mo3Cr4V3N1.2.6高耐磨高強(qiáng)韌性冷作模具鋼牌號(hào)性能W18Cr4VW

高強(qiáng)韌性冷作模具鋼牌號(hào)

性能6W6Mo5Cr4V低碳高速工具鋼類型的冷作模具鋼，其淬透性好，并具有類似高速工具鋼的高硬度、高耐磨性、高強(qiáng)度等綜合性能，還具有比高速工具鋼韌性好的特性。用該鋼制造的冷擠壓模壽命較長(zhǎng)。因鋼中鉬含量較高，其熱加工溫度范圍稍窄，變形抗力較大。此鋼易脫碳。65Cr4W3Mo2VNb（65Nb）簡(jiǎn)稱65Nb鋼，是一種冷作模具鋼。鍛造性能良好，鍛造時(shí)要緩慢加熱，保證透燒，加熱溫度1120～1150℃。始鍛溫度不宜太高，1100～1120℃，終鍛溫度不宜過(guò)低，850～900℃。鍛后應(yīng)回火，緩冷（砂冷或爐冷）或及時(shí)退火。65Nb鋼的抗氧化性良好，屬于高合金鋼，導(dǎo)熱性差，與高速鋼、高鉻工具鋼相比，變形抗力低，高溫韌性好。7Cr7Mo2V2Si（LD）與Cr12型冷作模具鋼和W6Mo5Cr4V2高速鋼比較，具有更高的強(qiáng)度和韌性，而且有較好的耐磨性。冷、熱加工的工藝性優(yōu)良，熱處理變形小，通用性強(qiáng)。7CrSiMnMoV（CH-1）屬于低合金鋼，是具有火焰淬硬性能的冷作模具鋼。CH—1鋼無(wú)大量的過(guò)剩碳化物，鍛造性能良好，塑性變形抗力與中碳合金鋼40Cr及低合金工具鋼9Mn2V相近。鍛造加熱溫度為1150～1200℃，始鍛溫度為1100～1120℃，終鍛溫度為800～850℃，冷卻方式為灰冷或爐冷。

高強(qiáng)韌性冷作模具鋼牌號(hào)

高強(qiáng)韌性冷作模具鋼牌號(hào)性能5Cr4Mo3SiMnVAl（012Al）簡(jiǎn)稱012Al鋼，是冷熱模具兼用鋼，屬于基體鋼，具有較好的綜合性能和熱穩(wěn)定性。此鋼的冷熱疲勞抗力和耐磨性高于3Cr2W8V鋼。012Al鋼因合金元素含量多，鍛造性能比3Cr2W8V鋼差。鍛造加熱溫度1100～1140℃，始鍛溫度1050～1080℃，終鍛溫度≥850℃，鍛后要回火，緩冷(砂冷或爐冷)或及時(shí)退火。6CrNiSiMnMoV（GD）GD鋼屬空冷微變形冷作模具鋼，這類鋼最大弱點(diǎn)是退火不易軟化。

8Cr2MnWMoVSCr、Mn元素主要是提高鋼的淬透性，兼有固溶強(qiáng)化基體組織和改善基體組織的回火穩(wěn)定性的作用。加入V主要是細(xì)化晶粒。

高強(qiáng)韌性冷作模具鋼牌號(hào)性能5Cr4Mo3SiM

高耐磨高強(qiáng)韌性冷作模具鋼牌號(hào)

性能9Cr6W3Mo2V2（GM高耐磨、高強(qiáng)韌冷作模具鋼。其硬度接近于高速鋼，韌性和強(qiáng)度優(yōu)于高速鋼和高鉻工具鋼。

Cr8MoWV3Si（ER5）簡(jiǎn)稱ER5鋼，此鋼提高了含碳量、含釩量，以及Cr、Mo、W碳化物形成元素，保證了鋼中具有強(qiáng)韌性基體及細(xì)小均勻分布的特殊碳化物，從而使ER5鋼具有高耐磨及高韌性。強(qiáng)韌性和耐磨性均比Crl2MoV鋼高。ER5鋼鍛造性能良好，始鍛溫度為1150℃，終鍛溫度≥900℃，鍛后緩冷，鍛坯近于終鍛溫度時(shí)，輕擊快打可提高鍛造質(zhì)量。高耐磨高強(qiáng)韌性冷作模具鋼牌號(hào)

特殊用途冷作模具鋼牌號(hào)

性能9Cr189Cr18淬火后具有高硬度、高耐磨性和較好的耐蝕性、耐高、低溫的尺寸穩(wěn)定性。可鍛、但焊接性能差。

Cr18MoVCr14MoCr14Mo4特殊用途冷作模具鋼牌號(hào)

特殊用途冷作模具鋼牌號(hào)

性能1Cr18Ni9Ti5Cr21Mn9Ni4W鎢系通用性高速鋼，具有較高的硬性，熱硬性及高溫硬度，淬火不易過(guò)熱，易于磨削加工，缺點(diǎn)是熱塑性低、韌性較差7Mn15Cr2Al3V2WMo加入大量的Mn元素，可使鋼在室溫下得到奧氏體組織。但是奧氏體組織是比較軟的，強(qiáng)度、硬度低，耐磨性差，但塑性與韌性好。

特殊用途冷作模具鋼牌號(hào)模具材料基礎(chǔ)知識(shí)課件

熱作模具材料熱作模具鋼的分類及鋼號(hào)1.熱作模具鋼的分類

（1）按用途分類：熱鍛模用鋼、熱擠壓模用鋼、壓鑄模用鋼、熱沖裁模用鋼。（2）按工作溫度分：低耐熱鋼（350～370℃）、中耐熱鋼（550～600℃）、高耐熱鋼（580～650℃）。（3）按性能分：高韌性熱作模具鋼、高熱強(qiáng)熱作模具鋼、高耐磨熱作模具鋼。2.熱作模具鋼的標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1299—85《合金工具鋼技術(shù)條件》列入了12個(gè)熱作模具鋼鋼號(hào)。熱作模具材料1.熱作模具鋼的分類

錘鍛模常用鋼種主要有：5CrNiMo、5CrMnMo、4CrMnSiMoV等，此外還有國(guó)內(nèi)近年來(lái)研制的新鋼種，如4SiMnMoV、5Cr2NiMoVSi、45Cr2NiMoVSi等。其中45Cr2NiMoVSi是應(yīng)用比較成熟的高強(qiáng)韌大截面錘鍛模具鋼。

熱鍛模用鋼錘鍛模常用鋼種主要有：5CrNiMo、5CrMnMo

常用的熱擠壓模具用鋼是鎢系熱作模具鋼和鉻系熱作模具鋼，還有鉻鉬系、鎢鉬系和鉻鉬鎢系等新型的熱作模具鋼以及基體鋼等。a.5%鉻系熱作模具鋼4Cr5MoSiV1（H13）、4Cr5MoSiV（H11）和4Cr5W2VSib.鉻鉬系熱作模具鋼3Cr3Mo3W2V（HM1）、4Cr3Mo3SiV（H10）及25Cr3Mo3VNb（HM3）c.5Cr4W5Mo2V（RM2）鋼d.4Cr3Mo3W4VNb（GR）鋼e.5Cr4Mo3SiMnVAl（012Al）f.6Cr4Mo3Ni2WV（CG-2）鋼g.4Cr3Mo2NiVNbB(HD)鋼

熱擠壓模用鋼熱擠壓模用鋼

常用的壓鑄模用鋼以鎢系、鉻系、鉻鉬系和鉻鎢鉬系熱作模具鋼為主，也有一些其它的合金工具鋼或合金結(jié)構(gòu)鋼，用于工作溫度較低的壓鑄模，如40Cr、30CrMnSi、4CrSi、4CrW2Si、5CrW2Si、5CrNiMo、5CrMnMo、4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1、4Cr5W2VSi、3Cr2W8V、3Cr3Mo3W2V等。其中3Cr2W8V鋼是制造壓鑄模的典型鋼種，常用于制造壓鑄鋁合金和銅合金的壓鑄模；與其性能和用途相類似的還有3Cr3Mo3W2V鋼。

1.3Cr2W8V鋼2.3Cr3Mo3W2V鋼（代號(hào)HM1）3.4Cr5Mo2MnSiV1（y10）及4Cr3Mo2MnVNbB（y4）鋼

壓鑄模用鋼常用的壓鑄模用鋼以鎢系、鉻系、鉻鉬系和鉻鎢鉬系熱作模

其它熱作模具材料1.熱沖裁模用鋼2.硬質(zhì)合金3.高溫合金

其它熱作模具材料1.熱沖裁模用鋼熱鍛模用鋼的特性牌號(hào)

特性5CrMnMo5CrMnMo鋼具有與5CrNiMo鋼相類似的性能，淬透性稍差。此外在高溫下工作時(shí)，其耐熱疲勞性則遜于5CrNiMo鋼。5CrNiMo有良好的韌性、淬透性、強(qiáng)度和高耐磨性。它在室溫和500-600℃時(shí)的力學(xué)性能幾乎相同。在加熱到500℃時(shí)，仍能保持住300HBS左右的硬度。由于鋼中含有鉬、因而對(duì)回火脆性并不敏感。從600℃緩慢冷卻下來(lái)以后，沖擊韌性僅稍有降低4CrMnSiMoV是近20年來(lái)我國(guó)在低合金大截面熱作模具鋼領(lǐng)域發(fā)展的鋼種之一。該鋼具有較高的抗回火性能，好的高溫強(qiáng)度、耐熱疲勞性能和韌性，而且有很好的淬透性；冷、熱加工性能好。5Cr2NiMoVSi簡(jiǎn)稱5Cr2，5Cr2NiMoVSi鋼屬于大截面熱鍛模具鋼，具有高的淬透性。鋼加熱時(shí)奧氏體晶粒長(zhǎng)大傾向小，熱處理加熱溫度范圍較寬，鋼的熱穩(wěn)定性、熱疲勞性能和沖擊韌性較好

熱鍛模用鋼的特性牌號(hào)特?zé)釘D壓模用鋼特性牌號(hào)

性能4Cr5MoSiV是一種空冷硬化的熱作模具鋼。該鋼在中溫條件下具有很好的韌性，較好的熱強(qiáng)度、熱疲勞性能和一定的耐磨性，在較低的奧氏體化溫度條件下空淬，熱處理變形小，空淬時(shí)產(chǎn)生的氧化鐵皮傾向小，而且可以抵抗熔融鋁的沖蝕作用。

4Cr5MoSiV1是一種空冷硬化的熱作模具鋼，也是所有熱作模具鋼中最廣泛使用的鋼號(hào)之一。與4Cr5MoSi鋼相比，該鋼具有較高的熱強(qiáng)度和硬度，在中溫條件下具有很好的韌性、熱疲勞性能和一定的耐磨性，在較低的奧氏體化溫度條件下空淬，熱處理變形小，空淬時(shí)產(chǎn)生的氧化鐵皮傾向小，而且可以抵抗熔融鋁的沖蝕作用。

4Cr5W2VSi是一種空冷硬化的熱作模具鋼。在中溫下具有較高的熱強(qiáng)度、硬度，有較高的耐磨性、韌性和較好的熱疲勞性能。采用電渣重熔，可較有效地提高該鋼的橫向性能。8Cr38Cr3鋼是在碳素工具鋼4)中添加一定量的鉻（Wc3.20%-3.80%）。由于鉻的存在，此鋼具有較好的淬透性和一定的室溫、高溫強(qiáng)度，而且形成細(xì)小、均勻分布的碳化物。

熱擠壓模用鋼特性牌號(hào)模具材料1、什么模具材料?2、能做模具的材料有哪些？模具材料1、什么模具材料?所謂模具材料是指：凡是用來(lái)制造模具及其零件的材料，稱之為模具材料。所謂模具材料是指：凡是用來(lái)制造模具及其零件的材料，稱之為模具能做模具的材料有哪些？1、鋼鐵材料2、有色金屬材料3、無(wú)機(jī)非金屬材料4、有機(jī)高分子材料5、硬質(zhì)合金6、鋼結(jié)硬質(zhì)合金

能做模具的材料有哪些？1、鋼鐵材料鋼鐵材料仍是主要的模具材料。大多數(shù)模具仍是采用鋼鐵材料來(lái)制造。尤其是鋼鐵材料中各種類型和品種的模具鋼材是制造模具的主體材料。

鋼鐵材料仍是主要的模具材料。大多數(shù)模具仍是采用鋼鐵材料來(lái)制造有色金屬材料除銅合金、鉬合金、鎢合金外，還包括低熔點(diǎn)合金、鋅基合金和超塑性合金。有色金屬材料除銅合金、鉬合金、鎢合金外，還包括低熔點(diǎn)合金、鋅無(wú)機(jī)非金屬材料主要是是指代氧化鋯增韌陶瓷。無(wú)機(jī)非金屬材料主要是是指代氧化鋯增韌陶瓷。有機(jī)高分子材料主要包括環(huán)氧塑料和聚氨酯橡膠。有機(jī)高分子材料主要包括環(huán)氧塑料和聚氨酯橡膠。硬質(zhì)合金包括鎢鈷類硬質(zhì)合金、鎢鈦鈷硬質(zhì)合金（鎢鈦鉭鈷類硬質(zhì)合金）、碳化鈦基硬質(zhì)合金、超細(xì)晶鎢鈷類硬質(zhì)合金、涂層類硬質(zhì)合金和碳化鎢基硬質(zhì)合金。

硬質(zhì)合金包括鎢鈷類硬質(zhì)合金、鎢鈦鈷硬質(zhì)合金（鎢鈦鉭鈷類硬質(zhì)合鋼結(jié)硬質(zhì)合金除合金工具鋼鋼結(jié)硬質(zhì)合金、高速鋼鋼結(jié)硬質(zhì)合金外，還包括不銹鋼鋼結(jié)硬質(zhì)合金和高錳鋼鋼結(jié)硬質(zhì)合金。鋼結(jié)硬質(zhì)合金除合金工具鋼鋼結(jié)硬質(zhì)合金、高速鋼鋼結(jié)硬質(zhì)合金外，模具材料在模具工業(yè)中的地位模具是制造技術(shù)的核心，工業(yè)要發(fā)展，首先要發(fā)展模具工業(yè)。模具作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，涉及機(jī)械、汽車(chē)、輕工、電子、化工、冶金、建材等各個(gè)行業(yè)，量大面廣，品種繁多。“模具是工業(yè)之母”，模具性能好壞，壽命高低，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。模具材料在模具工業(yè)中的地位模具是制造技術(shù)的核心，工業(yè)要發(fā)展，（1）在冷作模具鋼方面：開(kāi)發(fā)了一批高性能的新鋼種，如7CrSiMnMoV(CH-1)、Cr12Mo1V1(D2)鋼等。（2）在熱作模具鋼方面：研制新鋼種，如4CrMnSiMoV、5Cr2NiMoVSi(5Cr2)；熱鍛、熱擠、精鍛、輥鍛用的4Cr3Mo3W4VNb（GR）等；冷熱兼用的5Cr4Mo3SiMnVAl（012Al）等。這些鋼具有高的熱穩(wěn)定性、高溫強(qiáng)度、熱疲勞性及耐磨性。（3）塑料模用鋼方面：開(kāi)發(fā)了如預(yù)硬鋼3Cr2Mo（P20）、3Cr2NiMo(718)等，時(shí)效硬化鋼25CrNi3MoAl(25CrNi3)；耐蝕鋼0Cr16Ni4Cu3Nb(PCR)；鏡面塑料模具鋼10Ni3CuAlMoS（PMS）等。這些鋼種強(qiáng)韌性適當(dāng)，熱處理工藝較簡(jiǎn)便，變形小，易于切削加工。

模具材料的應(yīng)用狀況及發(fā)展趨勢(shì)（1）在冷作模具鋼方面：開(kāi)發(fā)了一批高性能的新鋼種，如7CrS

模具材料的分類

模具材料的品種繁多、分類方法也不盡相同。由于模具鋼是制造模具的主要材料，所以我們可將材料分類如下：模具材料模具鋼其它模具材料冷作模具鋼塑料模具鋼熱作模具鋼鑄鐵非金屬材料硬質(zhì)合金有色金屬及其合金根據(jù)模具的工作條件不同，一般把模具鋼分為三類:1.冷作模具鋼2.熱作模具鋼3.塑料模具鋼。模具材料的分類模具材料的品種繁多、

冷作模具鋼是應(yīng)用最廣的冷作模具材料。按化學(xué)成分、工藝性能和承載能力可將冷作模具鋼分類為如下表所示。

冷作模具材料

類形鋼號(hào)低淬透性冷作模具鋼T7A、T8A、T10A、T12A、8MnSi、Cr2、9Cr2、Cr06、W、GCr15、V、CrW5低變形冷作模具鋼9Mn2V、CrWMn、9SiCr、9CrWMn、9Mn2、MnCrWV、SiMnMo高耐磨微變形冷作模具鋼Cr12、Cr12Mo1V1（D2）、Cr12MoV、Cr5Mo1V、Cr4W2MoV、Cr12Mn2SiWMoV、Cr6WV、Cr6W3Mo2.5V2.5高強(qiáng)度高耐磨冷作模具鋼W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2、W12Mo3Cr4V3N高強(qiáng)韌性冷作模具鋼6W6Mo5Cr4V、65Cr4W3Mo2VNb（65Nb）、7Cr7Mo2V2Si（LD）、7CrSiMnMoV（CH-1）、5Cr4Mo3SiMnVAl（012Al）、6CrNiSiMnMoV（GD）、8Cr2MnWMoVS高耐磨高強(qiáng)韌性冷作模具鋼9Cr6W3Mo2V2（GM）、Cr8MoWV3Si（ER5）特殊用途冷作模具鋼9Cr18、Cr18MoV、Cr14Mo、Cr14Mo4、1Cr18Ni9Ti、5Cr21Mn9Ni4W、7Mn15Cr2Al3V2WMo冷作模具鋼是應(yīng)用最廣的冷作模具材料。按化學(xué)成分、工藝1.碳素工具鋼常用的碳素工具鋼有T7A、T8A、T10A、T12A，其中T7A為亞共析鋼，T8A為共析鋼。2.GCr15鋼

GCr15鋼是專用的軸承鋼之一，但也常用來(lái)制造冷作模具，如落料模、冷擠壓模和成形模等。該鋼具有過(guò)共析成分，并加入少量的鉻以提高淬透性和耐回火性。

低淬透性冷作模具鋼1.碳素工具鋼低淬透性冷作模具鋼牌號(hào)

性能T7A亞共析鋼具有較好的塑、韌性和強(qiáng)度，以及一定的硬度，能承受震動(dòng)和沖擊負(fù)荷，但切削能力差。

T8A共析鋼淬火加熱時(shí)容易過(guò)熱，變形也大，塑性和強(qiáng)度比較低，不宜制造承受較大沖擊的工具，但經(jīng)熱處理后有較高的硬度和耐磨性。

T10A過(guò)共析鋼晶粒細(xì)，在淬火加熱時(shí)（溫度達(dá)800℃）不致過(guò)熱，仍能保持細(xì)品粒組織；淬火后鋼中有未溶的過(guò)剩碳化物，所以具有比T8、T8A鋼更高的耐磨性，但韌性較低。T12A過(guò)共析鋼由于碳含量高。淬火后仍有較多的過(guò)剩碳化物，所以硬度和耐磨性高，但韌性低，且淬火變形大。

GCr15常溫下軸承鋼的抗拉強(qiáng)度比含C0.3％碳鋼高得多(約一倍)，且硬度高，冷加工時(shí)變形比較困難，因而在冷變形前要進(jìn)行球化退火，以提高塑性及降低硬度，到1000℃以上兩者相差就很少了。8MnSi量具刃具用鋼，此鋼在T8鋼的基礎(chǔ)上提高了淬透性、韌性和耐磨性牌號(hào)性能T7A亞共析牌號(hào)

性能Cr2具有較好的淬透性和良好的耐磨性。9Cr2具有較好的淬透性和良好的耐磨性。Cr06含少量鉻的低合金工具鋼。淬火后的硬度和耐磨性都很高，淬透性不好，較脆。

W鎢的主要用途是制造特種鋼。鎢合金材料非常堅(jiān)硬和耐磨、耐熱，純鎢的最重要用途是做電燈泡中的燈絲，而鎢絲的金屬支架是純鉬V釩鋼經(jīng)過(guò)氮化處理后可以極大的提高鋼的耐磨性能.

CrW5低淬透性高碳鎢鉻冷作模具鋼,萊氏體型馬氏體高耐磨鋼,在水中冷卻時(shí),硬度很高,耐磨性和抗咬合能力極好,該鋼淬火硬度高達(dá)67-68HRC.主要用于制造各種中小批量生產(chǎn)的冷沖模等.牌號(hào)性能Cr

低變形冷作模具鋼牌號(hào)

性能9Mn2V綜合力學(xué)性能比碳素工具我鋼，具有較高的硬度和耐磨性，淬透性很好，淬火時(shí)變形較小。由于鋼中含有一定量的釩，細(xì)化了晶粒，減小了過(guò)熱敏感性。碳化物不均勻性比CrWMn鋼好。CrWMn、具有較高的淬透性，由于加入1.20%%26mdash;1.60%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）鎢，形成碳化物，所以在淬火和低溫回火后具有一定的硬度和耐磨性。鎢有助于保持細(xì)小晶粒，從而使鋼具有較好的韌性，該鋼對(duì)形成網(wǎng)狀碳物比較敏感，而且這種碳公物網(wǎng)使工具刃部有剝落的危險(xiǎn)。9SiCr高碳合金工具鋼，韌性較好，具有較好的回火穩(wěn)定性，熱處理時(shí)變形小。

9CrWMn低合金冷作模具鋼，具有一定的淬透性和耐磨性，淬火變形較小，碳化物分布均勻且顆粒細(xì)小。9Mn2V9Mn2V鋼是一種綜合力學(xué)性能比碳素工具鋼好的低合金工具鋼，它具有較高的硬度和耐磨性。淬火時(shí)變形較小，淬透性很好。由于鋼中含有一定量的釩，細(xì)化了晶粒，減小了鋼的過(guò)熱敏感性。同時(shí)碳化物較細(xì)小和分布均勻。MnCrWV是高碳合金工具鋼,該鋼的綜合性能優(yōu)良,可進(jìn)行銷鹽分級(jí)淬硬;具有較高的強(qiáng)度,良好的切削加工性能和淬透性能,熱處理變形小.

SiMnMo該鋼也是一種高耐磨，抗咬合性、低變形冷作模具鋼，但該鋼的強(qiáng)韌性水平不高。

低變形冷作模具鋼牌號(hào)1.2.3高耐磨微變形冷作模具鋼牌號(hào)

性能Cr12高碳、高鉻類型萊氏體鋼，具有較好的淬透性和良好的耐磨性。由于鋼中碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高可達(dá)2.30%，從而鋼變得硬而脆，所以沖擊韌性較差，幾乎不能承受較大的沖擊荷載，易脆裂，而且易形成不均勻的共晶碳化物。Cr12Mo1V1（D2）高碳、高鉻類型萊氏體鋼，無(wú)特殊要求時(shí)鉆不作為必加元素。由于鉬和釩的含量比Cr12MoV高，故鋼的組織和晶粒度進(jìn)一步細(xì)化，提高了鋼的淬透性、強(qiáng)度和韌性，使鋼的綜合性能更好。Cr12MoV高碳、高鉻類型萊氏體鋼，具有良好的淬透性，截面尺寸在400mm以下可以完全淬透，且具有很高的耐磨性，淬火時(shí)體積變化小。其碳含量比Cr12鋼低很多，且加入了鉬、釩，因此，鋼的熱加工性能、沖擊韌性和碳化物分布都得到了明顯改善。Cr5Mo1V合金含量中等，由于含有鉬和釩，所以鋼的淬透性良好，碳化物分布均勻，具有一定的沖擊韌性和較好的耐磨性。1.2.3高耐磨微變形冷作模具鋼牌號(hào)牌號(hào)

性能Cr4W2MoV新中型合金冷作模具鋼，性能較穩(wěn)定，與高合金冷作模具鋼Crl2、Crl2MoV相比，用其制成的模具使用壽命明顯提高。該鋼的共晶碳化物顆粒細(xì)小，分布均勻，具有較高的淬透性和淬硬性，以及較好的耐磨性和尺寸穩(wěn)定性。但鋼的熱加工溫度范圍較窄，變形抗力較大。Cr12Mn2SiWMoVCr6WVCr6W3Mo2.5V2.5導(dǎo)熱性差，塑性低，變形抗力大，鍛造范圍窄，淬透性高，變形發(fā)熱效應(yīng)較大。

高耐磨微變形冷作模具鋼牌號(hào)性能Cr4W2Mo1.2.6高耐磨高強(qiáng)韌性冷作模具鋼牌號(hào)性能W18Cr4VW6Mo5Cr4V2W12Mo3Cr4V3N1.2.6高耐磨高強(qiáng)韌性冷作模具鋼牌號(hào)性能W18Cr4VW

高強(qiáng)韌性冷作模具鋼牌號(hào)

性能6W6Mo5Cr4V低碳高速工具鋼類型的冷作模具鋼，其淬透性好，并具有類似高速工具鋼的高硬度、高耐磨性、高強(qiáng)度等綜合性能，還具有比高速工具鋼韌性好的特性。用該鋼制造的冷擠壓模壽命較長(zhǎng)。因鋼中鉬含量較高，其熱加工溫度范圍稍窄，變形抗力較大。此鋼易脫碳。65Cr4W3Mo2VNb（65Nb）簡(jiǎn)稱65Nb鋼，是一種冷作模具鋼。鍛造性能良好，鍛造時(shí)要緩慢加熱，保證透燒，加熱溫度1120～1150℃。始鍛溫度不宜太高，1100～1120℃，終鍛溫度不宜過(guò)低，850～900℃。鍛后應(yīng)回火，緩冷（砂冷或爐冷）或及時(shí)退火。65Nb鋼的抗氧化性良好，屬于高合金鋼，導(dǎo)熱性差，與高速鋼、高鉻工具鋼相比，變形抗力低，高溫韌性好。7Cr7Mo2V2Si（LD）與Cr12型冷作模具鋼和W6Mo5Cr4V2高速鋼比較，具有更高的強(qiáng)度和韌性，而且有較好的耐磨性。冷、熱加工的工藝性優(yōu)良，熱處理變形小，通用性強(qiáng)。7CrSiMnMoV（CH-1）屬于低合金鋼，是具有火焰淬硬性能的冷作模具鋼。CH—1鋼無(wú)大量的過(guò)剩碳化物，鍛造性能良好，塑性變形抗力與中碳合金鋼40Cr及低合金工具鋼9Mn2V相近。鍛造加熱溫度為1150～1200℃，始鍛溫度為1100～1120℃，終鍛溫度為800～850℃，冷卻方式為灰冷或爐冷。

高強(qiáng)韌性冷作模具鋼牌號(hào)

高強(qiáng)韌性冷作模具鋼牌號(hào)性能5Cr4Mo3SiMnVAl（012Al）簡(jiǎn)稱012Al鋼，是冷熱模具兼用鋼，屬于基體鋼，具有較好的綜合性能和熱穩(wěn)定性。此鋼的冷熱疲勞抗力和耐磨性高于3Cr2W8V鋼。012Al鋼因合金元素含量多，鍛造性能比3Cr2W8V鋼差。鍛造加熱溫度1100～1140℃，始鍛溫度1050～1080℃，終鍛溫度≥850℃，鍛后要回火，緩冷(砂冷或爐冷)或及時(shí)退火。6CrNiSiMnMoV（GD）GD鋼屬空冷微變形冷作模具鋼，這類鋼最大弱點(diǎn)是退火不易軟化。

8Cr2MnWMoVSCr、Mn元素主要是提高鋼的淬透性，兼有固溶強(qiáng)化基體組織和改善基體組織的回火穩(wěn)定性的作用。加入V主要是細(xì)化晶粒。

高強(qiáng)韌性冷作模具鋼牌號(hào)性能5Cr4Mo3SiM

高耐磨高強(qiáng)韌性冷作模具鋼牌號(hào)

性能9Cr6W3Mo2V2（GM高耐磨、高強(qiáng)韌冷作模具鋼。其硬度接近于高速鋼，韌性和強(qiáng)度優(yōu)于高速鋼和高鉻工具鋼。

Cr8MoWV3Si（ER5）簡(jiǎn)稱ER5鋼，此鋼提高了含碳量、含釩量，以及Cr、Mo、W碳化物形成元素，保證了鋼中具有強(qiáng)韌性基體及細(xì)小均勻分布的特殊碳化物，從而使ER5鋼具有高耐磨及高韌性。強(qiáng)韌性和耐磨性均比Crl2MoV鋼高。ER5鋼鍛造性能良好，始鍛溫度為1150℃，終鍛溫度≥900℃，鍛后緩冷，鍛坯近于終鍛溫度時(shí)，輕擊快打可提高鍛造質(zhì)量。高耐磨高強(qiáng)韌性冷作模具鋼牌號(hào)

特殊用途冷作模具鋼牌號(hào)

性能9Cr189Cr18淬火后具有高硬度、高耐磨性和較好的耐蝕性、耐高、低溫的尺寸穩(wěn)定性?？慑憽⒌附有阅懿?。

Cr18MoVCr14MoCr14Mo4特殊用途冷作模具鋼牌號(hào)

特殊用途冷作模具鋼牌號(hào)

性能1Cr18Ni9Ti5Cr21Mn9Ni4W鎢系通用性高速鋼，具有較高的硬性，熱硬性及高溫硬度，淬火不易過(guò)熱，易于磨削加工，缺點(diǎn)是熱塑性低、韌性較差7Mn15Cr2Al3V2WMo加入大量的Mn元素，可使鋼在室溫下得到奧氏體組織。但是奧氏體組織是比較軟的，強(qiáng)度、硬度低，耐磨性差，但塑性與韌性好。

特殊用途冷作模具鋼牌號(hào)模具材料基礎(chǔ)知識(shí)課件

熱作模具材料熱作模具鋼的分類及鋼號(hào)1.熱作模具鋼的分類

（1）按用途分類：熱鍛模用鋼、熱擠壓模用鋼、壓鑄模用鋼、熱沖裁模用鋼。（2）按工作溫度分：低耐熱鋼（350～370℃）、中耐熱鋼（550～600℃）、高耐熱鋼（580～650℃）。（3）按性能分：高韌性熱作模具鋼、高熱強(qiáng)熱作模具鋼、高耐磨熱作模具鋼。2.熱作模具鋼的標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1299—85《合金工具鋼技術(shù)條件》列入了12個(gè)熱作模具鋼鋼號(hào)。熱作模具材料1.熱作模具鋼的分類

錘鍛模常用鋼種主要有：5CrNiMo、5CrMnMo、4CrMnSiMoV等，此外還有國(guó)內(nèi)近年來(lái)研制的新鋼種，如4SiMnMoV、5Cr2NiMoVSi、45Cr2NiMoVSi等。其中45Cr2NiMoVSi是應(yīng)用比較成熟的高強(qiáng)韌大截面錘鍛模具鋼。

熱鍛模用鋼錘鍛模常用鋼種主要有：5CrNiMo、5CrMnMo

常用的熱擠壓模具用鋼是鎢系熱作模具鋼和鉻系熱作模具鋼，還有鉻鉬系、鎢鉬系和鉻鉬鎢系等新型的熱作模具鋼以及基