模具材料與熱處理 課件 項(xiàng)目1-3 課程的特點(diǎn)與要求；模具材料的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)；模具材料的性能、質(zhì)量檢驗(yàn)與選用

模具零件材料與熱處理1.1課程的地位與性質(zhì)1.2課程的特點(diǎn)1.3課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)與學(xué)習(xí)方法項(xiàng)目一課程的特點(diǎn)與要求1.1課程的地位與性質(zhì)課程《模具零件材料與熱處理的選用》是高職高專模具設(shè)計(jì)與制造、材料成型專業(yè)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課，是在開設(shè)了《機(jī)械制圖》、《機(jī)械原理》、《機(jī)械零件》、《公差配合與測(cè)量》等課程后，與《冷沖壓模具設(shè)計(jì)》同時(shí)開設(shè)或稍后開設(shè)的模具類專業(yè)基礎(chǔ)課程。本課程主要介紹模具材料的應(yīng)用與發(fā)展?fàn)顩r、模具材料的特性與熱處理概述、冷沖壓模具零件材料與熱處理的選用、塑料成型模具零件材料與熱處理的選用、其他冷作模具零件材料與熱處理的選用、模具零件表面的硬化等內(nèi)容，是從基礎(chǔ)課過渡到專業(yè)課的橋梁，是進(jìn)行模具設(shè)計(jì)、編制模具零件制造工藝規(guī)程的基礎(chǔ)。1.2課程的特點(diǎn)本課程的特點(diǎn)是，術(shù)語及定義多，代號(hào)、符號(hào)多，具體規(guī)定多，內(nèi)容多，經(jīng)驗(yàn)總結(jié)多，而邏輯性和推理性較少，往往使剛剛學(xué)完基礎(chǔ)理論課的學(xué)生感到枯燥、內(nèi)容繁多，記不住，不會(huì)用。從《模具零件材料與熱處理》的學(xué)習(xí)內(nèi)容看，理論性強(qiáng)，概念較多，知識(shí)點(diǎn)多，學(xué)生理解較困難。從高職的學(xué)生的基礎(chǔ)和興趣看，學(xué)生本身對(duì)學(xué)習(xí)文化理論知識(shí)就沒有興趣，基礎(chǔ)理論知識(shí)較薄弱，理解能力較差。從高職的教學(xué)條件看，實(shí)驗(yàn)不到位，更不能到企業(yè)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，最多是安排一次現(xiàn)場(chǎng)參觀，老師只能利用多媒體進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生不能在一定工程背景下建構(gòu)知識(shí)。為了學(xué)好由基礎(chǔ)課向?qū)I(yè)課過渡的本課程，應(yīng)當(dāng)有充分的精神準(zhǔn)備。1.3課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)與學(xué)習(xí)方法1.3.1課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)《模具零件材料與熱處理》是模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，其目的是使學(xué)生獲得有關(guān)模具、工程結(jié)構(gòu)和機(jī)械零件常用的金屬材料的基礎(chǔ)理論知識(shí)和材料熱處理的相關(guān)知識(shí)，并使其初步具備根據(jù)模具零件的工作條件和失效方式合理地選擇和使用材料，正確制定模具零件的冷、熱加工工藝路線的能力。高職高專的模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后都是在企業(yè)一線工作，學(xué)生無論是從事模具設(shè)計(jì)，還是從事模具的加工制造，都必須具有材料的機(jī)械性能和工藝性能、材料的熱處理相關(guān)的知識(shí)，并具有一定的選材能力。1.3課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)與學(xué)習(xí)方法1.3.2課程的教學(xué)方法（1）對(duì)整個(gè)課程的教學(xué)采用建構(gòu)主義理論的教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)，以學(xué)生為中心，設(shè)置合適的教學(xué)情境，在情境中學(xué)生相互討論，不斷地理解概念及相關(guān)的理論知識(shí)，在創(chuàng)設(shè)情境的時(shí)候，要注意工程背景的創(chuàng)設(shè)，有利于知識(shí)應(yīng)用能力的培養(yǎng)，專業(yè)基礎(chǔ)課的知識(shí)是學(xué)生學(xué)習(xí)其他專業(yè)課的基礎(chǔ)，學(xué)生必須具有運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的能力，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)知識(shí)在專業(yè)知識(shí)中的重建構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力。

（2）在教學(xué)過程中，采用項(xiàng)目化教學(xué)法，將枯燥乏味的知識(shí)點(diǎn)貫穿到實(shí)際的項(xiàng)目中，在具體的項(xiàng)目中，以完成每一個(gè)任務(wù)為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的建構(gòu)，即學(xué)中做，做中學(xué)，動(dòng)手、動(dòng)腦，手腦并用。

1.3課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)與學(xué)習(xí)方法1.3.2課程的教學(xué)方法（3）針對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容和職業(yè)能力培養(yǎng)設(shè)置綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，模具專業(yè)的學(xué)生要了解機(jī)械零件加工的基本方法，一般的機(jī)加工實(shí)訓(xùn)和特種加工實(shí)訓(xùn)，為此可結(jié)合課程學(xué)習(xí)內(nèi)容，從加工工件使用性能的分析、材料選擇、材料的性能的測(cè)試、材料的加工、材料加工后性能的測(cè)試、材料性能的比較、需要進(jìn)行熱處理的方法的選擇、材料的再加工、直到生產(chǎn)出產(chǎn)品。在完成這樣的產(chǎn)品加工實(shí)訓(xùn)中，學(xué)生會(huì)在企業(yè)具體環(huán)境中，通過學(xué)生之間的相互協(xié)作和老師的指導(dǎo)，學(xué)生不僅理解機(jī)械零件的加工方法和工序，而且理解《模具材料與熱處理的選用》知識(shí)在實(shí)際生產(chǎn)中的作用。

（4）進(jìn)行必要的企業(yè)參觀，爭(zhēng)取進(jìn)行8課時(shí)以上現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)。在參觀企業(yè)生產(chǎn)過程中，學(xué)習(xí)課程知識(shí)，實(shí)現(xiàn)看中學(xué)。材料的熱處理是與企業(yè)實(shí)踐緊密結(jié)合的知識(shí)點(diǎn)，在介紹完熱處理的原理后，將熱處理工藝方法的講解安排到企業(yè)參觀中講，讓學(xué)生在看中學(xué)，學(xué)生對(duì)這一知識(shí)點(diǎn)的不僅容易接受，而且理解深刻。1.3課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)與學(xué)習(xí)方法1.3.3課程的學(xué)習(xí)方法（1）在學(xué)習(xí)中，應(yīng)當(dāng)了解每個(gè)術(shù)語、定義的實(shí)質(zhì)，及時(shí)歸納總結(jié)并掌握各術(shù)語及定義的區(qū)別和聯(lián)系，在此基礎(chǔ)上牢記，才能靈活運(yùn)用。（2）認(rèn)真獨(dú)立完成作業(yè)和實(shí)訓(xùn)任務(wù)，鞏固并加深對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解與記憶。通過自己動(dòng)手完成準(zhǔn)實(shí)際工作任務(wù)，掌握正確的標(biāo)注方法，熟悉公差與配合選擇原則和方法。（3）樹立理論聯(lián)系實(shí)際、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)基本技能，利用互聯(lián)網(wǎng)查詢、了解模具設(shè)計(jì)與制造行業(yè)企業(yè)選用模具材料及熱處理的實(shí)際方法，了解模具材料及熱處理的成熟技術(shù)與方法，為學(xué)習(xí)和以后走向工作崗位打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。1.3課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)與學(xué)習(xí)方法1.3.3課程的學(xué)習(xí)方法（4）要達(dá)到正確運(yùn)用本課程所學(xué)知識(shí)，熟練正確地選用模具材料及熱處理方法，還需要經(jīng)過實(shí)際工作的鍛煉。對(duì)學(xué)習(xí)過程中遇到的困難，應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持不懈地努力，反復(fù)記憶、反復(fù)練習(xí)、不斷應(yīng)用是達(dá)到熟練的保證。（5）在后續(xù)課程（如《機(jī)械零件》、《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》等課程）學(xué)習(xí)中，特別是《冷沖壓模具設(shè)計(jì)》及課程設(shè)計(jì)、《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》及課程設(shè)計(jì)、《模具制造工藝學(xué)》及課程設(shè)計(jì)專業(yè)課課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)中，才能加深對(duì)本課程學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解，逐步掌握選用模具材料及熱處理方法的要領(lǐng)。

項(xiàng)目二模具材料的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)內(nèi)容模具材料的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)學(xué)習(xí)目標(biāo)了解模具材料的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)主要知識(shí)點(diǎn)模具工業(yè)的地位與作用模具材料及熱處理在模具工業(yè)中的地位與作用國(guó)外模具材料的生產(chǎn)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)我國(guó)模具材料的生產(chǎn)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)模具熱處理技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展模具表面強(qiáng)化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展2.1模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位與作用1.模具工業(yè)在現(xiàn)代工業(yè)中的作用

（1）模具是壓力加工和其他成形加工工藝中，使材料（金屬和非金屬）變形制成產(chǎn)品的一種重要工藝裝備，應(yīng)用廣泛。它在鍛造、塑料加工、壓鑄等行業(yè)中起著重要的作用。

（2)少無切削加工是機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的一個(gè)方向，而模具是利用壓力加工實(shí)現(xiàn)少無切削工藝的關(guān)鍵。模具成形有優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗和低成本等特點(diǎn)，因此得到了廣泛應(yīng)用。（3）模具生產(chǎn)影響到產(chǎn)品開發(fā)、更新?lián)Q代和發(fā)展速度。

2.1模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位與作用2.我國(guó)模具工業(yè)的現(xiàn)狀

目前,我國(guó)已成為制造業(yè)和模具生產(chǎn)的大國(guó)。2018年中國(guó)模具消費(fèi)量達(dá)2555億元人民幣,約占世界模具消費(fèi)的1/3,模具產(chǎn)值亦占世界模具總產(chǎn)值的1/3。2018年,中國(guó)模具出口量達(dá)60.85億美元,比上一年增長(zhǎng)10.8%,占全球模具出口總量的1/4,出口遍及全球約200個(gè)國(guó)家和地區(qū)；模具進(jìn)口量為21.4億美元,同比增長(zhǎng)4.3%,占全球模具進(jìn)口總量的1/8。2018年中國(guó)模具2555億元人民幣的消費(fèi)量可以支撐起全國(guó)28萬億元的工業(yè)制成品市場(chǎng),是“中國(guó)制造”的重要組成部分,扮演著從“大國(guó)重器”到人民生活變化提升的“幕后英雄”角色。以汽車行業(yè)為例,汽車制造的模具依存度已超過90%,全國(guó)95%以上的模具企業(yè)涉及汽車模具。近年來,中國(guó)模具企業(yè)加快“走出去”,完成相關(guān)并購超過20起,交易金額近70億美元,主要并購方向是模具的智能化、電動(dòng)化和輕量化。

2.1模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位與作用3.模具工業(yè)將進(jìn)一步促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)

(1)汽車行業(yè)領(lǐng)域：模具裝備是推進(jìn)汽車產(chǎn)品升級(jí)換代、節(jié)能環(huán)保型汽車研發(fā)生產(chǎn)和汽車自主品牌發(fā)展的重要保障。(2)家電行業(yè)領(lǐng)域：家電零件成型依靠扳金沖壓、塑料、發(fā)泡、吸附等各類模具,模具制造的水平是實(shí)現(xiàn)我國(guó)家電轉(zhuǎn)型升級(jí)(如低噪音、節(jié)能節(jié)水、多間室)的技術(shù)保證。(3)航空裝備領(lǐng)域：飯金裝備、飛機(jī)內(nèi)飾件模具成套技術(shù)的研究開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化對(duì)航空制造、減輕飛機(jī)的自重、節(jié)約燃油等具有關(guān)鍵作用。(4)電子專用裝備及新興產(chǎn)業(yè)配套領(lǐng)域：IT模具中電腦周邊模具、媒體數(shù)碼產(chǎn)品模具、光電通信產(chǎn)品模具、網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品模具、鐘表禮品模具等的需求越來越大。(5)醫(yī)療器械制造領(lǐng)域：精密、超精密模具具有舉足輕重的地位。(6)軌道交通領(lǐng)域：動(dòng)車組走行核心部件超高速(300千米以上/小時(shí))精密軸承模具核心技術(shù)，鐵路重載貨車和城市軌道交通車輛用軸承、齒輪傳動(dòng)裝置，高速動(dòng)車組用齒輪箱精密鑄造模具等是軌道交通發(fā)展的必需。2.2模具材料的生產(chǎn)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)2.2.1國(guó)外模具鋼的發(fā)展?fàn)顩r1.國(guó)外模具鋼種類的發(fā)展1）冷作模具鋼高韌性、高耐磨性模具鋼低合金空淬微變形模具鋼火焰淬火模具鋼粉末冶金冷作模具材料2）熱作模具鋼高淬透性特大型鍛壓模具鋼

高熱強(qiáng)性模具鋼高溫?zé)嶙髂＞卟牧?）塑料模具鋼預(yù)硬型塑料模具鋼時(shí)效硬化型塑料模具鋼耐蝕塑料模具鋼無磁塑料模具鋼2.2模具材料的生產(chǎn)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)2.2.1國(guó)外模具鋼的發(fā)展?fàn)顩r2.國(guó)外模具材料的發(fā)展趨勢(shì)1）多品種化國(guó)外為適應(yīng)模具扁平的需要，扁鋼和中厚板的生產(chǎn)數(shù)量逐年增加，如日本1997年扁鋼產(chǎn)量已占合金工具鋼總產(chǎn)量的30%以上。2）制品化國(guó)外特殊鋼生產(chǎn)企業(yè)為了滿足模具制造業(yè)的生產(chǎn)需要,大力開發(fā)模具鋼的深加工,提供高附加值的模具制品,如經(jīng)過精加工和浴回火處理的模塊、模架、模板及各種標(biāo)準(zhǔn)化配件。模具生產(chǎn)企業(yè)只需對(duì)選購的模塊的型腔或刃口部分進(jìn)行加工,然后組裝在標(biāo)準(zhǔn)模架上即可,所以生產(chǎn)效率高、交貨周期短、制造費(fèi)用低,能較好地滿足模具用戶的需要。3）精料化國(guó)外特殊鋼生產(chǎn)企業(yè)為模具制造業(yè)提供無氧化、無脫碳層、尺寸精度高的多種精密模具材料。如美國(guó)ASTM合金工具鋼標(biāo)準(zhǔn)專門對(duì)一些鋼材制定了詳細(xì)規(guī)定,為用戶提供高精度的模具材料。2.2模具材料的生產(chǎn)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)2.2.2我國(guó)模具鋼的發(fā)展?fàn)顩r1.冷作模具鋼的發(fā)展?fàn)顩r1）低合金冷作模具鋼近年來我國(guó)研制了一些新型低合金冷作模具鋼,這些鋼的主要特點(diǎn)是合金總量低、浴透性好、浴火溫度低、熱處理畸變小、強(qiáng)韌性高,并且有適當(dāng)?shù)哪湍バ?）高韌性高耐磨性模具鋼為了改善Cr12型冷作模具鋼的碳化物偏析，提高韌性并進(jìn)一步提高耐磨性國(guó)內(nèi)冶金工作者做了大量研發(fā)工作，先后開發(fā)了多種高韌性高耐磨性模具鋼如LD(7Cr7Mo2V2Si)鋼、GM(9Cr6W3Mo2V2)鋼、ER5(Cr8MoWV3Si)鋼’以及Cr8MoV2Ti鋼、8Cr7Mo3W2V鋼等。與Cr12型模具鋼相比，這類新開發(fā)的鋼適當(dāng)降低了C和Cr的含量，以改善碳化物偏析，還適當(dāng)增加了W、Mo和V的含量，以增加二次硬化的能力和提高其耐磨性。2.2模具材料的生產(chǎn)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)2.2.2我國(guó)模具鋼的發(fā)展?fàn)顩r1.冷作模具鋼的發(fā)展?fàn)顩r3）基體鋼基體鋼是為了改善高速鋼碳化物分布不均勻和韌性較差等問題而研制開發(fā)的。基體鋼一般指其成分與高速鋼浴火組織中基體組織化學(xué)成分相同的鋼。4）無磁高強(qiáng)度模具鋼電子工業(yè)的發(fā)展對(duì)無磁模具鋼的需求量大大增加，傳統(tǒng)的無磁模具鋼7Mn15Cr2Al3V2WMo是一種高強(qiáng)度奧氏體型無磁模具鋼，其磁導(dǎo)率低并具有良好的強(qiáng)度和耐磨性，但由于其有冷作硬化現(xiàn)象，切削加工比較困難，為此，國(guó)內(nèi)科技工作者研發(fā)了一些新型無磁模具鋼，有A18(18Mn12Cr18NiN)、WCG(8Mn15Cr18)、50Mn(50Mnl8Cr4WN)等，這幾種鋼磁導(dǎo)率較低，強(qiáng)度較高，并具有良好的可切削加工性能。2.2模具材料的生產(chǎn)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)2.2.2我國(guó)模具鋼的發(fā)展?fàn)顩r1.冷作模具鋼的發(fā)展?fàn)顩r5）鋼結(jié)硬質(zhì)合金用硬質(zhì)合金制造模具在不受沖擊、韌性要求不高的情況下性能比鋼要好，壽命很長(zhǎng)但成本較高；更為困難的是由于受制造條件的限制難以制造形狀復(fù)雜的模具。我國(guó)研制的鋼結(jié)硬質(zhì)合金有以TiC為硬質(zhì)相的GT35、R5、DT、Ti等’和以WC為硬質(zhì)相的TLMW50、GW50、GJW50等。2.2模具材料的生產(chǎn)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)2.2.2我國(guó)模具鋼的發(fā)展?fàn)顩r2.熱作模具鋼的發(fā)展?fàn)顩r1）中小型熱鍛模用鋼熱鍛模由于與被加熱到高溫的鍛件接觸，模具型腔表面溫度有時(shí)高達(dá)400℃以上，局部溫度甚至能達(dá)到600℃以上，傳統(tǒng)的熱鍛模具鋼5CrMnMo、5CrNiMo的高溫性能難以達(dá)到要求，其浴透性也不能滿足大截面錘鍛模的要求。為解決此問題，通過對(duì)國(guó)內(nèi)外鍛模鋼的分析、對(duì)比和研究，國(guó)內(nèi)較早開發(fā)的有2Cr3Mo3VNb、ER8(4Cr3Mo2MnVB)等3Cr-3Mo型和3Cr-2Mo型高強(qiáng)度熱作模具鋼，后又開發(fā)了3Cr3Mo3VNb。在3Cr-3Mo鋼中加入V、Nb可細(xì)化晶粒，降低過熱敏感性。這些新研制的熱作模具鋼浴火溫度范圍寬、浴透性好、高溫強(qiáng)度高，并且具有良好的塑韌性、熱穩(wěn)定性、抗冷熱疲勞和抗熱磨損等性能，在中小熱鍛模上使用，比5CrMnMo、5CrNiMo鋼制造的模具壽命有較大提高。2.2模具材料的生產(chǎn)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)2.2.2我國(guó)模具鋼的發(fā)展?fàn)顩r2.熱作模具鋼的發(fā)展?fàn)顩r2）大截面熱鍛模用鋼對(duì)于制造模塊厚度大于400mm的大型和特大型熱鍛模，5CrMnMo、5CrNiMo鋼的熱穩(wěn)定性、抗熱疲勞性、浴透性嚴(yán)重不足。國(guó)內(nèi)在5CrNiMo鋼的基礎(chǔ)上適當(dāng)降低碳含量，提高了Cr、Mo的含量，并加入適量的V和Si，先后開發(fā)了45Cr2(45Cr2NiMoVSi)、5Cr2(5Cr2NiMoVSi)、B2(3Cr2MoVNi)和3Cr2MoWVNi等大截面熱鍛模用鋼，其熱穩(wěn)定性、浴透性和使用壽命都有了較大提高。與5CrNiMo相比，45Cr2和5Cr2鋼提高了浴透性、高溫強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性，而沖擊韌性相當(dāng)；此外鋼的抗熱磨損和抗熱疲勞性能也優(yōu)于5CrNiMo鋼。45Cr2鋼的C和Si較5Cr2鋼稍有降低，更適宜作錘鍛模。這類鋼用于制造40000kN以上的機(jī)械壓力機(jī)鍛模和30kN以上的錘鍛模，使用壽命為5CrNiMo和5CrNiMoV鋼鍛模的1.5~2倍。2.2模具材料的生產(chǎn)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)2.2.2我國(guó)模具鋼的發(fā)展?fàn)顩r2.熱作模具鋼的發(fā)展?fàn)顩r3）熱擠壓模具鋼高熱強(qiáng)性模具鋼一般用于熱擠壓模、壓型模等。由于模具和高溫工件長(zhǎng)期接觸，使模具本身溫度升高，易造成模具型腔(凹模)塌陷、磨損、表面氧化和熱疲勞，因此要求模具鋼具有較高的高溫強(qiáng)度、硬度和熱穩(wěn)定性，良好的耐磨性和抗氧化性能，較高的抗熱疲勞性能和斷裂韌度。特別受關(guān)注的是銅鋁合金擠壓模，特別是銅合金熱擠壓模的底模和穿針孔。由于模具長(zhǎng)時(shí)間與被加熱到高溫的工件接觸，使模具的使用條件極其惡劣。經(jīng)過對(duì)比研究，我國(guó)先后開發(fā)研制了提高此類模具使用壽命的新鋼種，如HD(4Cr3Mo2NiVNbB)鋼、Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)鋼等，用于銅合金擠壓模，使用壽命為3Cr2W8V鋼模具的2倍左右。鋁合金熱擠壓模對(duì)鋼的韌性要求較高，國(guó)內(nèi)引進(jìn)的中合金銘系熱作模具鋼H13(4Cr5MoSiV1)已成為首選的模具用鋼、國(guó)內(nèi)研制的高強(qiáng)韌性熱作模具鋼HM1(3Cr3Mo3W2V)、HM3(3Cr3Mo3VNb)也是較好的鋁合金熱擠壓模用鋼。2.2模具材料的生產(chǎn)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)2.2.2我國(guó)模具鋼的發(fā)展?fàn)顩r2.熱作模具鋼的發(fā)展?fàn)顩r4）壓鑄模具鋼金屬壓鑄工藝生產(chǎn)效率高，降低了生產(chǎn)成本，節(jié)約了原材料，生產(chǎn)的鑄件性能較好，近幾十年來已得到廣泛的應(yīng)用。壓鑄模具的工作表面直接與液態(tài)金屬接觸，承受高壓、高速流動(dòng)的液態(tài)金屬的沖蝕和加熱，以及隨后的急冷，因此對(duì)模具鋼的高溫強(qiáng)度、韌性、耐冷熱疲勞性能要求較高。為此，國(guó)內(nèi)先后開發(fā)了幾種新型壓鑄模具用鋼，如Y4(4Cr3Mo2MnVNiB)、Y10(4Cr5Mo2MnVSi)等。其中，Y4鋼是銅合金壓鑄模具用鋼，使用壽命較3Cr2W8V鋼有明顯提高，該鋼種也可用于熱擠壓模；Y10鋼是鋁合金壓鑄模用鋼，也較3Cr2W8V鋼使用壽命長(zhǎng)。國(guó)際上通用的H13(4Cr5MoSiV1)在鋁合金壓鑄模應(yīng)用上也是首選鋼種。另外，國(guó)內(nèi)研制的沉淀硬化鋼P(yáng)H(2Cr3Mo2NiVSi)、低碳高速鋼和基體鋼(如6W6Mo5Cr4V鋼、6Cr4W3Mo2VNb鋼、65W8Cr4VTi鋼、5Cr4W5Mo2V鋼等)，以及奧氏體熱作模具鋼等，在熱作模具的應(yīng)用上都取得了較好的成效，模具的使用壽命有所提高2.2模具材料的生產(chǎn)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)2.2.2我國(guó)模具鋼的發(fā)展?fàn)顩r3.塑料模具鋼的發(fā)展?fàn)顩r1）預(yù)硬化型塑料模具鋼該類鋼一般為中碳低合金鋼，在鋼廠經(jīng)過鍛打后制成模塊，預(yù)先熱處理至模具要求硬度，把鋼調(diào)至30~35HRC供使用單位制造模具，從而可避免由于熱處理而引起的模具變形和裂紋問題。預(yù)硬化塑料模具鋼主要用于制作形狀復(fù)雜的大、中型精密塑料模具。預(yù)硬化塑料模具鋼使用硬度一般在30~42HRC’尤其在高硬度區(qū)間(>35HRC)’可加工性能較差。為了改善預(yù)硬化型塑料模具鋼的加工性能’往往在預(yù)硬鋼中加入易切削元素S、Ca、Pb、Sb等。我國(guó)先后開發(fā)研制了一些易切削預(yù)硬化型塑料模具鋼，如5NiSCa(5CrNiMnMoVSCa)、8Cr2S(8Cr2MnWMoVS)、P20BSCa(40CrMnVBSCa)、SM1(Y55CrNiMnMoVS)等鋼，使鋼在高硬度下的切削加工性能得到顯著改善。預(yù)硬化易切削塑料模具鋼不僅可用于制造大、中型精密塑料模具，也可以用于制造精密復(fù)雜的冷作模具。2.2模具材料的生產(chǎn)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)2.2.2我國(guó)模具鋼的發(fā)展?fàn)顩r3.塑料模具鋼的發(fā)展?fàn)顩r2）時(shí)效硬化型塑料模具鋼對(duì)于形狀復(fù)雜、精密、要求使用壽命較長(zhǎng)的塑料模具，為了避免其在浴火熱處理過程中產(chǎn)生變形，時(shí)效硬化型塑料模具鋼受到了關(guān)注。該類鋼一般碳含量不高，鋼中含有Ni、Al、Mo、Ti、Cu等合金元素，經(jīng)固溶處理后硬度較低(一般堅(jiān)32HRC)很容易進(jìn)行加工，加工成型后再進(jìn)行低溫時(shí)效熱處理，就能獲得要求的綜合力學(xué)性能和耐磨性。由于時(shí)效溫度較低，時(shí)效處理后模具變形極小，所以時(shí)效后不需再進(jìn)行切削加工，就可得到精度很高的模具成品，使用壽命高于預(yù)硬型塑料模具鋼，適于制作要求高鏡面的熱塑性塑料制品模具。我國(guó)先后開發(fā)研制的時(shí)效硬化型塑料模具鋼有：PMS(1Ni3Mn2CuAlMo)、06Ni(06Ni6CrMoVTiAl)、SM2(20CrNi3AlMnMo)、25CrNi3MoAl等。其中SM2鋼中含有0.1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的S，改善了其加工性能，是一種易切削時(shí)效硬化型塑料模具鋼。2.2模具材料的生產(chǎn)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)2.2.2我國(guó)模具鋼的發(fā)展?fàn)顩r3.塑料模具鋼的發(fā)展?fàn)顩r3）非調(diào)質(zhì)塑料模具鋼國(guó)內(nèi)在開發(fā)研究非調(diào)質(zhì)塑料模具鋼方面較為滯后，近幾年才開發(fā)研制出來。非調(diào)質(zhì)塑料模具鋼的特點(diǎn)是不經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，鍛軋后即可達(dá)到預(yù)硬化硬度，有利于節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本、縮短生產(chǎn)周期。我國(guó)開發(fā)的新鋼種有：FT(2Mn2CrVTiSCaRe)、2Cr2MnMoVS、2Mn2CrVCaS、B20、B30等。2Cr2MnMoVS鋼在空冷條件下，100mm厚的截面上硬度可達(dá)40HRC以上。非調(diào)質(zhì)塑料模具鋼FT(2Mn2CrVTiSCaRe)中加入了S、Ca、Re作為易切削元素，比S-Ca復(fù)合系易切削模具鋼有更好的切削性能。低碳MnMoVB系非調(diào)質(zhì)貝氏體型大截面塑料模具鋼(B30)，鋼中加入S、Ca作為易切削元素，工業(yè)試生產(chǎn)表明400mm厚板坯熱軋后空冷，硬度沿截面分布較均勻。由于在模具制造過程中，非調(diào)質(zhì)塑料模具鋼不需熱處理(浴火、回火)，避免了因熱處理可能產(chǎn)生的變形開裂等問題，改善了勞動(dòng)條件，減少或避免了熱處理造成的污染，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，在模具制造業(yè)中得到推廣應(yīng)用。2.2模具材料的生產(chǎn)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)2.2.2我國(guó)模具鋼的發(fā)展?fàn)顩r3.塑料模具鋼的發(fā)展?fàn)顩r4）冷擠壓成型塑料模具鋼冷擠壓成型塑料模具鋼,又稱滲碳型塑料模具鋼。滲碳型塑料模具鋼的碳含量很低,一般為質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%~0.2%,塑性變形抗力很小,軟化退火后硬度堅(jiān)160HBW,復(fù)雜型腔堅(jiān)130HBW，以便進(jìn)行型腔的冷擠壓。過去我國(guó)一般采用低碳鋼和低碳合金鋼,如15、20、20Cr、12CrNi2、12CrNi3、20Cr2Ni4和20CrMnTi等鋼。我國(guó)近年來研制了冷擠壓成型塑料模具專用鋼LJ(0Cr4NiMoV),該鋼冷擠壓成型后經(jīng)滲碳、浴火和低溫回火后,表面硬度達(dá)58~62HRC,心部硬度為28HRC,模具耐磨性好,無塌陷及表面剝落現(xiàn)象,可用于制造形狀復(fù)雜和承受載荷較高的塑料成型模具。2.2模具材料的生產(chǎn)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)2.2.2我國(guó)模具鋼的發(fā)展?fàn)顩r3.塑料模具鋼的發(fā)展?fàn)顩r5）耐蝕塑料模具鋼一些塑料工廠生產(chǎn)批量較大的聚氯乙矯、氣化塑料、阻燃塑料等產(chǎn)品時(shí),模具將受到化學(xué)性腐蝕,因此,模具材料需具有防蝕性能和較好的耐磨性,需選用耐蝕塑料模具鋼制造,國(guó)內(nèi)常用的鋼種有：3Cr13、4Cr13、2Cr13、9Cr18、0Crl7Ni4CuNb等。國(guó)內(nèi)近年來新開發(fā)研制的耐蝕塑料模具鋼有PCR(0Crl6Ni4Cu3Nb)鋼,這是一種馬氏體沉淀硬化不銹鋼,這種新型耐蝕塑料模具鋼在含有鹵素元素的介質(zhì)中,其耐蝕性能明顯比0Cr17Ni4CuNb鋼好,并且有較好的綜合力學(xué)性能。2.2模具材料的生產(chǎn)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)2.2.2我國(guó)模具鋼的發(fā)展?fàn)顩r4.國(guó)內(nèi)模具材料的發(fā)展趨勢(shì)近幾十年來,我國(guó)模具鋼生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展很快,目前,我國(guó)模具鋼產(chǎn)量已躍居世界前列,建成了不少先進(jìn)的生產(chǎn)工藝裝備,推廣應(yīng)用了爐外精煉、電渣重熔等工藝技術(shù),一些特殊鋼企業(yè)采用新工藝、新技術(shù)生產(chǎn)的模具鋼已達(dá)到國(guó)外同類鋼的水平,并形成了我國(guó)的模具鋼系列。但是,總體看來,我國(guó)模具鋼的生產(chǎn)技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量等與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在一定差距,很多制造大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的鋼材還需進(jìn)口。因此,我國(guó)模具鋼制造企業(yè)應(yīng)該大力發(fā)展、推廣高性能的模具鋼品種,大力生產(chǎn)、推廣高純凈度、高精度、高均勻性、質(zhì)量穩(wěn)定的模具材料,結(jié)合模具工業(yè)的發(fā)展,形成我國(guó)新的模具鋼系列,以滿足高性能、長(zhǎng)壽命的模具生產(chǎn)需要,加快發(fā)展步伐,使我國(guó)在模具鋼的產(chǎn)量上、模具鋼的生產(chǎn)技術(shù)上和品種質(zhì)量上都達(dá)到世界先進(jìn)水平。2.3模具熱處理及表面強(qiáng)化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展2.3.1模具鋼的強(qiáng)韌化熱處理技術(shù)1.鍛造余熱滓火——雙細(xì)化工藝許多鋼可以采用鍛后余熱浴火、高溫回火、最終熱處理的雙重浴火工藝，以改善碳化物的分布，細(xì)化碳化物，提高模具的韌性基體，從而提高模具的壽命。2.固溶雙細(xì)化工藝固溶雙細(xì)化工藝完全利用熱處理方法，使碳化物細(xì)化、棱角圓整化，同時(shí)使奧氏體晶粒超細(xì)化。該工藝的主要措施是高溫固溶和循環(huán)細(xì)化。高溫固溶可以改善碳化物的形態(tài)和粒度；循環(huán)細(xì)化的目的在于使奧氏體晶粒超細(xì)化。2.3模具熱處理及表面強(qiáng)化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展2.3.1模具鋼的強(qiáng)韌化熱處理技術(shù)3.高溫滓火3Cr2W8V這類合金度比較高的熱作模具鋼，采用高溫浴火熱處理工藝，可以使大量合金碳化物在加熱時(shí)充分溶解，充分發(fā)揮各合金元素的作用，浴火后得到比較多的合金固溶度高的板條馬氏體組織，通過高溫回火后，有更多的高度彌散的合金碳化物析出，可以提高鋼的熱穩(wěn)定性、斷裂韌度和冷熱疲勞性能，使模具的使用壽命有所提高。4.降溫滓火一些廠家對(duì)高速鋼和基體鋼采用“低浴低回”的工藝比較好，浴火溫度偏低可大大提高模具的韌度，盡管模具的硬度略有降低，但對(duì)提高因折斷或疲勞破壞的模具壽命極為有利。2.3模具熱處理及表面強(qiáng)化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展2.3.1模具鋼的強(qiáng)韌化熱處理技術(shù)5.復(fù)相熱處理工藝(模具鋼的等溫淬火)所謂復(fù)相熱處理指模具鋼在Ms點(diǎn)溫度附近等溫淬火，可以得到下貝氏和馬氏體的組織，適量的下貝氏體分布在高強(qiáng)度馬氏體的基體上’可以提高鋼的強(qiáng)韌性。等溫浴火產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力減少，減少了工件的變形和開裂，而且在不降低強(qiáng)度的同時(shí)’能大幅度地提高模具的韌性，模具使用壽命有較大提高。模具鋼的復(fù)相熱處理工藝實(shí)例見表2-2。

表2-2模具鋼的復(fù)相熱處理工藝2.3模具熱處理及表面強(qiáng)化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展2.3.2模具鋼的真空熱處理技術(shù)模具鋼經(jīng)真空熱處理后，表面不氧化，不脫碳，淬火變形小，表面硬度均勻，鋼的斷裂韌度有所提高，模具的使用壽命普遍有所提高，一般可提高40%～400%，甚至更高。

2.3.3模具鋼的深冷熱處理技術(shù)深冷處理是指在－1300C以下對(duì)模具進(jìn)行處理的一種方法。常用液氮（－1960C）為制冷劑。近年來的研究工作表明，模具鋼經(jīng)深冷處理以后，可以提高其力學(xué)性能，而且使用壽命也顯著提高。模具鋼的深冷處理可以在淬火后進(jìn)行，也可以在淬火回火后進(jìn)行，深冷熱處理后應(yīng)進(jìn)行一次回火。2.3模具熱處理及表面強(qiáng)化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展生產(chǎn)實(shí)踐表明，表面強(qiáng)化技術(shù)是提高模具質(zhì)量和延長(zhǎng)模具使用壽命的重要措施。常用的表面強(qiáng)化技術(shù)有以下幾種。1.化學(xué)熱處理1）滲碳和碳氮共滲2）滲氮或氮碳共滲3）氧氮共滲、硫氮共滲、硫氮碳共滲、稀土催滲和多元共滲4）滲硼和滲金屬2.高能束表面強(qiáng)化技術(shù)3.模具表面氣相沉積強(qiáng)化2.3.4模具鋼的表面強(qiáng)化技術(shù)2.3模具熱處理及表面強(qiáng)化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展精密復(fù)雜塑料模具，尺寸精度和表面粗糙度都要求很高，模具加工好以后無論采用何種熱處理都無法保證模具不變形。為了保證模具的精度，而且又使模具具有一定的力學(xué)性能，可在模具機(jī)械加工前進(jìn)行預(yù)先熱處理，使之達(dá)到使用時(shí)硬度（較低硬度25～30HRC，較高硬度40～50HRC)，然后把模具加工成形不再進(jìn)行熱處理，從而保證精密復(fù)雜模具的精度，這就是模具鋼的預(yù)硬化技術(shù)。2.3.5模具鋼的預(yù)硬化技術(shù)項(xiàng)目三模具材料的性能、質(zhì)量檢驗(yàn)與選用項(xiàng)目?jī)?nèi)容模具材料的性能與質(zhì)量檢驗(yàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)了解模具材料的性能與質(zhì)量檢驗(yàn)主要知識(shí)點(diǎn)模具與模具材料的分類模具鋼的分類模具鋼的冶金生產(chǎn)工藝模具鋼的熱加工工藝模具材料的性能要求模具材料的質(zhì)量檢驗(yàn)我國(guó)模具鋼的技術(shù)要求模具材料的選用原則3.1模具與模具材料的分類3.1.1模具與模具材料的分類1.模具分類1）冷作模具冷作模具包括冷沖壓模、冷擠壓模、冷鐓模、拉絲模等。2）熱作模具熱作模具包括熱鍛模、熱精鍛模、熱擠壓模、壓鑄模、熱沖裁模等。3）成型模具成型模具包括塑料模、橡膠模、陶瓷模、玻璃模、粉末冶金模等。3.1模具與模具材料的分類3.1.1模具與模具材料的分類2.模具材料的分類3.1模具與模具材料的分類3.1.1模具與模具材料的分類3.模具鋼的分類1）依據(jù)模具鋼的特性、使用性能和工藝性能分：冷作模具鋼，熱作模具鋼和塑料模具鋼。

2）按模具鋼的用途分：壓鑄模鋼、冷沖壓模具鋼、冷擠壓模具鋼、熱擠壓模具鋼、鍛模模具鋼等。

3）按模具鋼的化學(xué)成分（合金化）來分：非合金模具鋼、高碳高鉻型模具鋼、低合金模具鋼、中合金空氣淬硬鋼、高合金模具鋼等。4）按模具鋼的工藝特點(diǎn)分水淬模具鋼、油淬模具鋼、空冷模具鋼、易切削模具鋼、火焰淬火模具鋼、滲碳型模具鋼、預(yù)硬型模具鋼、時(shí)效硬化型模具鋼等。3.2模具鋼的生產(chǎn)加工工藝3.2.1模具鋼的冶金生產(chǎn)工藝1.電爐冶煉電爐煉鋼的鋼水化學(xué)成分容易控制，因而鋼材質(zhì)量好，可冶煉高級(jí)優(yōu)質(zhì)特殊鋼材。2.電渣重熔電渣重熔生產(chǎn)的模具鋼，其內(nèi)部組織均勻，等向性能好，碳化物分布均勻細(xì)小，提高了模具鋼材的質(zhì)量。3.爐外精煉

表3-14Cr5MoSiV1重熔鋼和電爐鋼鍛材性能的比較3.2模具鋼的生產(chǎn)加工工藝3.2.2模具鋼的熱加工工藝

1.鋼錠鍛軋經(jīng)不同方法冶煉的模具鋼澆注成所需鋼錠，經(jīng)過鍛造或軋制生產(chǎn)出所需要的毛坯。

2.鋼坯改鍛由于模具鋼含碳量及合金量很高，經(jīng)鋼廠鍛軋后，鋼坯中共晶碳化物不均勻度仍較大，偏析嚴(yán)重。使用單位從冶金廠購進(jìn)的鋼材首先應(yīng)檢驗(yàn)共晶碳化物的分布，如果不均勻度大于3級(jí)，則應(yīng)進(jìn)行改鍛。3.鍛軋工藝常用合金模具鋼的鍛造工藝，見表3-2。鍛軋工藝的關(guān)鍵是鍛造溫度范圍的選擇，包括加熱溫度、始鍛溫度和終鍛溫度。此外，消除疏松、枝狀晶和碳化物等缺陷必須要保證一定的鍛造比。鍛造比的確定與模具類型有關(guān)。表3-2常用合金模具鋼的鍛造工藝3.2模具鋼的生產(chǎn)加工工藝3.2模具鋼的生產(chǎn)加工工藝3.2.2模具鋼的熱加工工藝

4.鍛軋工藝應(yīng)用Cr12型冷模鋼的塑性很差，共晶碳化物的分布對(duì)使用性能影響極大。通常，為進(jìn)一步降低共晶碳化物級(jí)別，冶金廠供給的模具坯料需經(jīng)使用單位多次反復(fù)徽拔改鍛后才能使用。5.鍛造缺陷及預(yù)防模具鋼鍛造中產(chǎn)生的主要缺陷是裂紋和開裂。（1）由于加熱不當(dāng)而引起的鍛造開裂（2）由于鍛打變形不當(dāng)而引起的裂紋（3）終鍛溫度不當(dāng)影響鍛件質(zhì)量（4）鍛后冷卻不當(dāng)對(duì)鍛件質(zhì)量的影響（5）鍛后出現(xiàn)白點(diǎn)（發(fā)裂）3.3模具材料的性能要求與質(zhì)量檢驗(yàn)

3.3.1模具材料的性能要求

模具材料的使用性能要求1）強(qiáng)度2）韌性3）硬度和熱硬性4）耐磨性5）抗疲勞性3.3模具材料的性能要求與質(zhì)量檢驗(yàn)

3.3.1模具材料的性能要求

2.模具鋼的常規(guī)力學(xué)性能1）強(qiáng)度2）硬度

（1）洛氏硬度（HR）（2）布氏硬度（HB）（3）維氏硬度（HV）3）耐磨性4）塑性5）韌性6）抗熱性能：（1）熱穩(wěn)定性，（2）耐回火性7）耐蝕性3.3模具材料的性能要求與質(zhì)量檢驗(yàn)

3.3.1模具材料的性能要求

3.模具材料的工藝性能要求1）冷加工工藝性能

：冷加工工藝性能包括切削、磨削、拋光、冷擠壓和冷拉等工藝性能。2）熱加工工藝性能：熱加工工藝性能包括熱塑性和熱加工溫度范圍等。（1）可鍛性（2）鑄造工藝性能（3）焊接性3）熱處理工藝性能：熱處理工藝性能實(shí)際上也是一種熱加工工藝性能。（1）淬硬性和淬透性（2）淬火變形和開裂傾向（3）氧化脫碳敏感性3.3模具材料的性能要求與質(zhì)量檢驗(yàn)

3.3.1模具材料的性能要求

4.模具鋼的冶金質(zhì)量要求1）化學(xué)成分的均勻性：模具鋼通常是含有多元素的合金鋼，鋼在錠模中從液態(tài)凝固時(shí)，由于選向結(jié)晶的緣故，鋼液中各種元素在凝固的結(jié)構(gòu)中分布不均勻而形成偏析，這種化學(xué)成分的偏析將造成組織和性能的差異，它是影響鋼材質(zhì)量的重要因素之一。2）有害元素的含量：硫和磷在鋼凝固過程中形成磷化物和硫化物而在晶界沉淀，因而產(chǎn)生晶間脆性，使鋼的塑性降低，過高的S、P含量，會(huì)使鋼錠在軋制時(shí)易產(chǎn)生裂紋，而且會(huì)大大降低鋼的力學(xué)性能。3）鋼中的非金屬夾雜物

：質(zhì)量良好的鋼材不僅化學(xué)成分要符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并且鋼中的非金屬夾雜物的含量要盡可能地少，因?yàn)榉墙饘賷A雜物在鋼中所占的體積雖然很小，但對(duì)鋼材的性能影響卻很大。3.3模具材料的性能要求與質(zhì)量檢驗(yàn)

3.3.1模具材料的性能要求

4.模具鋼的冶金質(zhì)量要求4）白點(diǎn)：白點(diǎn)是熱軋鋼坯和大型鍛件中比較常見的缺陷，是鋼的內(nèi)部破裂的一種。白點(diǎn)的存在對(duì)鋼的性能有極為不利的影響，這種影響主要表現(xiàn)在使鋼的力學(xué)性能降低，熱處理時(shí)使鍛件淬火開裂，或使用時(shí)發(fā)展成更為嚴(yán)重的破壞事故，所以，在任何情況下，都不能使用有白點(diǎn)的鍛件。不同的鋼對(duì)白點(diǎn)的敏感程度是不同的，一般認(rèn)為容易發(fā)生白點(diǎn)的鋼有鉻鋼、鉻鋁鋼、錳鋼、錳鋁鋼、鉻鎳鋁鋼、鉻鎢鋼等。5）氧含量：對(duì)模具鋼一般都未規(guī)定鋼中的允許的氣體含量。隨著氧含量的增加，氧化物的顆粒和數(shù)量都隨之增加，鋼的疲勞性能降低，熱裂紋也容易產(chǎn)生。6）碳化物的不均勻度：碳化物是絕大多數(shù)模具鋼的必需組分，除可溶于奧氏體的碳化物外，還會(huì)有部分不能溶于奧氏體的殘留碳化物。碳化物的尺寸、形態(tài)、分布對(duì)模具鋼的使用性能等有十分重要的影響。3.3模具材料的性能要求與質(zhì)量檢驗(yàn)

3.3.1模具材料的性能要求

4.模具鋼的冶金質(zhì)量要求7）偏析：偏析即鋼的成分與組織不均勻性的表現(xiàn)，這是在模具鋼的低倍組織的檢驗(yàn)中常存在的一種缺陷。是鋼錠在凝固過程中形成的，與鋼的化學(xué)成分和澆注溫度等有關(guān)。一般分為樹枝狀的偏析、方形偏析、點(diǎn)狀偏析等。8）疏松：疏松是鋼的不致密性的表現(xiàn)。疏松多數(shù)出現(xiàn)在鋼錠的上部及中部，在這些地方因?yàn)榧辛溯^多的雜質(zhì)和氣體造成的。由于疏松缺陷的存在，降低了鋼的強(qiáng)度和韌性，也嚴(yán)重地影響了加工后的表面的粗糙度，在一般的模具鋼中的影響不是特別大，但如冷軋輥、大型的模塊、沖頭和塑料成型模具零件等都有較嚴(yán)格的要求。3.3模具材料的性能要求與質(zhì)量檢驗(yàn)

3.3.2模具材料的質(zhì)量檢驗(yàn)1.宏觀檢驗(yàn)：模具鋼的宏觀檢驗(yàn)是用肉眼或在不大于10倍的放大鏡下檢查鋼材表面或斷面，以確定鋼材組織缺陷及質(zhì)量的方法。

1）酸浸檢驗(yàn)：酸浸檢驗(yàn)是常用的、最簡(jiǎn)單的宏觀質(zhì)量檢驗(yàn)方法。

2）斷口檢驗(yàn)：斷口檢驗(yàn)也是一種重要的宏觀分析手段，可以提供某些損壞的直觀證據(jù)，從而發(fā)現(xiàn)鋼材本身和模具制造中的問題。2.顯微組織檢驗(yàn)：顯微組織檢驗(yàn)是控制模具鋼質(zhì)量必要手段之一。通過在光學(xué)顯微鏡或其他顯微鏡下觀察鋼材組織，根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定判斷質(zhì)量和生產(chǎn)工藝是否合格或完善，并分析產(chǎn)生某些缺陷的原因。3.3模具材料的性能要求與質(zhì)量檢驗(yàn)

3.3.3我國(guó)模具鋼的技術(shù)要求1.鋼號(hào)系列：在GB/T1299——2000標(biāo)準(zhǔn)中，共納入合金工具鋼37個(gè)鋼號(hào)，其中量具刃具用鋼6個(gè)，耐沖擊用鋼5個(gè)，冷作模具鋼11個(gè)，熱作模具鋼12個(gè)，無磁模具鋼1個(gè)，塑料模具鋼2個(gè)。2.化學(xué)成分：對(duì)鋼的有害元素的規(guī)定，日本的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定較嚴(yán)，我國(guó)與美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定相類似，比德國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定嚴(yán)格。對(duì)成品的化學(xué)成分的偏差只有我國(guó)與日本的標(biāo)準(zhǔn)有規(guī)定。尤其規(guī)定殘余w(Cu）含量應(yīng)不大于0.30%,w(Cu+Ni）含量應(yīng)不大于0.55%。3.3模具材料的性能要求與質(zhì)量檢驗(yàn)

3.3.3我國(guó)模具鋼的技術(shù)要求3.低倍組織：在標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，鋼材應(yīng)檢驗(yàn)低倍組織，在酸浸低倍試片上不得有目視可見的縮孔、夾雜、分層、裂紋、氣泡和白點(diǎn)。表3-8GB/T1299——2000標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的低倍組織合格級(jí)別3.3模具材料的性能要求與質(zhì)量檢驗(yàn)

3.3.3我國(guó)模具鋼的技術(shù)要求4.交貨狀態(tài)：除了美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定交貨狀態(tài)為退火、淬火或回火外，其他工業(yè)先進(jìn)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定以退火狀態(tài)交貨。但是，在塑料模具鋼方面用戶己經(jīng)要求以預(yù)硬化狀態(tài)交貨。模塊要求六面進(jìn)行機(jī)加工狀態(tài)交貨。我國(guó)一般規(guī)定退火狀態(tài)交貨。5.硬度：交貨狀態(tài)鋼材和試樣淬火后的硬