模具選材及熱處理工藝ppt課件

1、第八章第八章 模具資料及熱處置模具資料及熱處置第一節(jié)第一節(jié) 模具資料概述模具資料概述 一、一、 模具的分類模具的分類 根據(jù)模具的任務(wù)條件，可將模具分為以下三大根據(jù)模具的任務(wù)條件，可將模具分為以下三大類：類： 1. 1. 冷作模具：包括冷沖模、冷鐓模、冷擠壓模、冷作模具：包括冷沖模、冷鐓模、冷擠壓模、拉拉深模、拉絲模、滾絲模、剪切模等。深模、拉絲模、滾絲模、剪切模等。 2. 2. 熱作模具：包括熱鍛壓模熱鍛模、高速錘熱作模具：包括熱鍛壓模熱鍛模、高速錘鍛模、鍛模、精細(xì)鍛造模、熱擠壓模、熱沖裁模、壓鑄模等。精細(xì)鍛造模、熱擠壓模、熱沖裁模、壓鑄模等。 3. 3. 成形模具：包括塑料模、橡膠模、陶瓷模

2、、成形模具：包括塑料模、橡膠模、陶瓷模、玻璃玻璃模、粉末冶金模具等。模、粉末冶金模具等。汽車模具系列汽車模具系列保險(xiǎn)杠注射模保險(xiǎn)杠注射模輪轂壓鑄模輪轂壓鑄模輪胎橡膠模輪胎橡膠模密封圈擠出模密封圈擠出模大型覆蓋件模大型覆蓋件模反光鏡玻璃模反光鏡玻璃模絕緣陶瓷模絕緣陶瓷模舉例舉例: 二、二、 模具失效的概念模具失效的概念 1. 1. 模具的服役：模具經(jīng)安裝、調(diào)試后，正常消費(fèi)合模具的服役：模具經(jīng)安裝、調(diào)試后，正常消費(fèi)合格產(chǎn)品的過程稱為模具的服役。格產(chǎn)品的過程稱為模具的服役。 2. 2. 模具的損傷：模具在運(yùn)用過程中，雖然出現(xiàn)尺寸模具的損傷：模具在運(yùn)用過程中，雖然出現(xiàn)尺寸變化變形、磨損等、微裂紋等缺陷

3、，但沒有喪失變化變形、磨損等、微裂紋等缺陷，但沒有喪失服役才干的形狀。服役才干的形狀。稱為有病形狀，要及時(shí)維修。稱為有病形狀，要及時(shí)維修。 3. 3. 模具的失效：模具損壞到不可修復(fù)，且不能消費(fèi)模具的失效：模具損壞到不可修復(fù)，且不能消費(fèi)出合格產(chǎn)品的形狀；模具的失效按照發(fā)生時(shí)間的早晚出合格產(chǎn)品的形狀；模具的失效按照發(fā)生時(shí)間的早晚可分為正常失效和早期失效?？煞譃檎ＪШ驮缙谑АＨ?、三、 常見的失效方式常見的失效方式 塑性斷裂塑性斷裂1. 1.斷裂失效斷裂失效 脆性斷裂脆性斷裂 疲勞斷裂疲勞斷裂 過量彈性變形過量彈性變形2. 2.過量變形失效過量變形失效 過量塑性變形部分塌陷、部分鐓粗、過量塑性

4、變形部分塌陷、部分鐓粗、型腔脹大型腔脹大 蠕變?nèi)渥? (金屬在高溫環(huán)境下，即使所受的力小于金屬在高溫環(huán)境下，即使所受的力小于屈服點(diǎn)，也屈服點(diǎn)，也會隨時(shí)間的增長發(fā)生緩慢的永久變形的景象超限會隨時(shí)間的增長發(fā)生緩慢的永久變形的景象超限 外表磨損粘著、磨粒、氧化、疲勞磨損等外表磨損粘著、磨粒、氧化、疲勞磨損等3. 3. 外表損傷外表損傷 外表腐蝕沖蝕、浸蝕、熔蝕等外表腐蝕沖蝕、浸蝕、熔蝕等4. 4. 疲勞及熱疲勞失效疲勞及熱疲勞失效疲勞裂紋疲勞裂紋 四、模具資料四、模具資料 五、五、 模具資料的性能要求模具資料的性能要求 模具的任務(wù)條件復(fù)雜，任務(wù)溫度高低不一，失效方模具的任務(wù)條件復(fù)雜，任務(wù)溫度高低不一

5、，失效方式多樣，對各類模具性能要求不同。模具的服役條件比式多樣，對各類模具性能要求不同。模具的服役條件比較惡劣，普通接受高壓、沖擊、振動(dòng)、摩擦、彎扭、拉較惡劣，普通接受高壓、沖擊、振動(dòng)、摩擦、彎扭、拉伸等載荷；任務(wù)溫度有的很高；精度要求很高；磨損、伸等載荷；任務(wù)溫度有的很高；精度要求很高；磨損、變形、疲勞、斷裂時(shí)有發(fā)生。模具資料的性能相對普通變形、疲勞、斷裂時(shí)有發(fā)生。模具資料的性能相對普通零件為高，普通從運(yùn)用性能和工藝性能二大方面思索。零件為高，普通從運(yùn)用性能和工藝性能二大方面思索。 一運(yùn)用性能要求一運(yùn)用性能要求 1. 硬度和熱硬性硬度和熱硬性 成形模具應(yīng)具有足夠高的硬度，才干確保運(yùn)用壽命。成

6、形模具應(yīng)具有足夠高的硬度，才干確保運(yùn)用壽命。 冷作模具普通要求硬度在冷作模具普通要求硬度在60HRC以上；熱作模具普通以上；熱作模具普通在在4052HRC范圍內(nèi)，塑料模具通常在范圍內(nèi)，塑料模具通常在4560HRC內(nèi)思索。內(nèi)思索。 硬度是衡量資料軟硬程度的一種性能目的，是指資料抵硬度是衡量資料軟硬程度的一種性能目的，是指資料抵抗部分變形，特別是塑形變形、壓痕或劃痕的才干。它是強(qiáng)度、抗部分變形，特別是塑形變形、壓痕或劃痕的才干。它是強(qiáng)度、塑性、韌性、耐磨性等目的的綜合反映，因此在零件圖上經(jīng)常塑性、韌性、耐磨性等目的的綜合反映，因此在零件圖上經(jīng)常標(biāo)注硬度值，作為技術(shù)要求。標(biāo)注硬度值，作為技術(shù)要求。

7、熱硬性是指模具在受熱或高溫條件下堅(jiān)持高硬度的能熱硬性是指模具在受熱或高溫條件下堅(jiān)持高硬度的能力；如熱作模具和部分冷作模具要求具有一定的熱硬性。力；如熱作模具和部分冷作模具要求具有一定的熱硬性。 資料的硬度和熱硬性主要取決于資料的成分、熱處置資料的硬度和熱硬性主要取決于資料的成分、熱處置工工藝及外表處置工藝。藝及外表處置工藝。 (1) (1)布氏硬度布氏硬度HB HB 適用于未經(jīng)淬火的鋼、鑄鐵、有色金屬或質(zhì)地輕軟的軸承合金。 布氏硬度計(jì)布氏硬度計(jì) 適用范圍適用范圍:450HBS;650HBW;(2)(2)洛氏硬度洛氏硬度 定義：每定義：每0.002mm0.002mm相當(dāng)相當(dāng)于洛氏于洛氏1 1度。

8、度。洛氏硬度常用標(biāo)尺有：洛氏硬度常用標(biāo)尺有：B B、C C、A A三種三種HRB HRB 輕金屬，未淬輕金屬，未淬火鋼火鋼HRC HRC 較硬，淬硬鋼較硬，淬硬鋼制品制品HRA HRA 硬、薄試件硬、薄試件h1-h0洛氏硬度測試表示圖洛氏硬度測試表示圖洛氏硬度洛氏硬度計(jì)計(jì)10HRCHBS (3)維氏硬度維氏硬度 維氏硬度的壓力普通可選5，10，20，30，50，100，120kg等，小于10kg的壓力可以測定顯微組織硬度。適用范圍適用范圍: : 丈量薄板類丈量薄板類 ; ; HVHBS ; HVHBS ;圖圖8-1 8-1 硬度對三種冷作模具鋼抗壓屈服強(qiáng)度的影響硬度對三種冷作模具鋼抗壓屈服強(qiáng)度

9、的影響 1-W6Mo5Cr4V21-W6Mo5Cr4V2鋼鋼; 2-Cr12MoV; 2-Cr12MoV鋼鋼; 3-Cr5Mo1V; 3-Cr5Mo1V鋼鋼 2. 2. 耐磨性耐磨性資料抵抗磨損的才干，它是衡量模具運(yùn)用壽命資料抵抗磨損的才干，它是衡量模具運(yùn)用壽命的重要目的。的重要目的。 磨損方式不同，影響耐磨性的要素也不同，主要要素是磨損方式不同，影響耐磨性的要素也不同，主要要素是硬度和組織。硬度和組織。 如：沖擊載荷較小時(shí)，耐磨性和硬度成正比關(guān)系；如：沖擊載荷較小時(shí)，耐磨性和硬度成正比關(guān)系； 鋼的組織中，馬氏體和下貝氏體耐磨性較好；鋼的組織中，馬氏體和下貝氏體耐磨性較好； 鋼中碳化物的性質(zhì)、

10、數(shù)量、形狀、分布對鋼的耐磨性有鋼中碳化物的性質(zhì)、數(shù)量、形狀、分布對鋼的耐磨性有顯著的影響。顯著的影響。圖圖8-28-2所示為用不同鋼種制造的規(guī)范沖孔模對冷軋硅鋼片進(jìn)展所示為用不同鋼種制造的規(guī)范沖孔模對冷軋硅鋼片進(jìn)展沖孔的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可反映各鋼種的耐磨程度；實(shí)驗(yàn)以沖孔的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可反映各鋼種的耐磨程度；實(shí)驗(yàn)以Cr12MoVCr12MoV鋼為基準(zhǔn)鋼為基準(zhǔn) =1.0 =1.0。圖。圖8-38-3所示是規(guī)范模具進(jìn)展耐磨性實(shí)驗(yàn)所示是規(guī)范模具進(jìn)展耐磨性實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，較好地反映了工模具鋼在磨粒磨損條件下的耐磨性。的結(jié)果，較好地反映了工模具鋼在磨粒磨損條件下的耐磨性。圖圖8-2 8-2 五種模具鋼模擬沖裁實(shí)驗(yàn)其耐

11、磨性五種模具鋼模擬沖裁實(shí)驗(yàn)其耐磨性 圖圖8-3 8-3 工模具鋼的磨粒磨損抗力工模具鋼的磨粒磨損抗力 1-1-高碳高釩高速鋼高碳高釩高速鋼;2-;2-高碳高釩鋼高碳高釩鋼; ;3-3-低合金模具鋼及碳素工具鋼低合金模具鋼及碳素工具鋼 3. 3. 強(qiáng)度和韌性強(qiáng)度和韌性 強(qiáng)度強(qiáng)度資料在靜載荷作用下抵抗永久變形和斷裂的才干，資料在靜載荷作用下抵抗永久變形和斷裂的才干，是衡量資料變形抗力和斷裂抗力的性能目的；是衡量資料變形抗力和斷裂抗力的性能目的； 如：冷作模具如：冷作模具: :變形抗力變形抗力屈服強(qiáng)度，斷裂抗力屈服強(qiáng)度，斷裂抗力抗拉強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度等；抗彎強(qiáng)度等； 熱作模具熱作模具: :變形

12、抗力變形抗力高溫屈服強(qiáng)度，斷裂抗力高溫屈服強(qiáng)度，斷裂抗力抗拉強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、斷裂韌性等；斷裂韌性等； 韌性韌性在沖擊載荷下抵抗產(chǎn)生裂紋的特性，反映了資料在沖擊載荷下抵抗產(chǎn)生裂紋的特性，反映了資料的脆斷抗力，常用沖擊韌性的脆斷抗力，常用沖擊韌性KK表示。表示。 資料的強(qiáng)度和韌性主要取決于資料的成分、冶金質(zhì)量、資料的強(qiáng)度和韌性主要取決于資料的成分、冶金質(zhì)量、熱處置工藝，碳化物的性質(zhì)、數(shù)量、形狀、分布對其也有顯著的熱處置工藝，碳化物的性質(zhì)、數(shù)量、形狀、分布對其也有顯著的影響。影響。 圓形截面的拉伸試樣 4. 4. 疲勞抗力疲勞抗力-反映資料在交變載荷作用下，抵抗疲勞破反映資料在交變載荷作用下，抵抗疲

13、勞破壞的性能目的。壞的性能目的。 熱作模具經(jīng)常是在急冷急熱的條件下任務(wù)，必定發(fā)生不同熱作模具經(jīng)常是在急冷急熱的條件下任務(wù)，必定發(fā)生不同程度的冷熱疲勞景象，出現(xiàn)龜裂，因此希望有高的冷熱疲勞抗程度的冷熱疲勞景象，出現(xiàn)龜裂，因此希望有高的冷熱疲勞抗力，以免早期失效。力，以免早期失效。 Titanic Titanic沉沒緣由沉沒緣由nTitanic Titanic 含硫高含硫高的鋼板，韌性很差，的鋼板，韌性很差，特別是在低溫呈脆性。特別是在低溫呈脆性。所以，沖擊試樣是典所以，沖擊試樣是典型的脆性斷口。近代型的脆性斷口。近代船用鋼板的沖擊試樣船用鋼板的沖擊試樣那么具有相當(dāng)好的韌那么具有相當(dāng)好的韌性。性。

14、Titanic 號鋼板左圖和近代船用鋼板右圖的沖擊實(shí)驗(yàn)結(jié)果號鋼板左圖和近代船用鋼板右圖的沖擊實(shí)驗(yàn)結(jié)果 二工藝性能要求二工藝性能要求 1. 1. 熱加工工藝性能熱加工工藝性能 包括鍛軋、鑄造、焊接等性能。根據(jù)模具的不同制造工包括鍛軋、鑄造、焊接等性能。根據(jù)模具的不同制造工藝，可提出不同的加工性能要求，這些性能要求遭到模具資料藝，可提出不同的加工性能要求，這些性能要求遭到模具資料的化學(xué)成分、冶金質(zhì)量、組織形狀等要素的影響。的化學(xué)成分、冶金質(zhì)量、組織形狀等要素的影響。 2. 2. 冷加工工藝性能冷加工工藝性能 包括切削、拋光、研磨、冷擠壓和冷拉等性能。模具制品包括切削、拋光、研磨、冷擠壓和冷拉等性能

15、。模具制品有時(shí)要求很高的外表質(zhì)量、低的外表粗糙度及高的精度，所以有時(shí)要求很高的外表質(zhì)量、低的外表粗糙度及高的精度，所以對切削性能和拋光性能均有較高要求。對切削性能和拋光性能均有較高要求。 3. 3. 熱處置工藝性能熱處置工藝性能 實(shí)踐上它是一種熱加工工藝性能，在模具失效事故中，熱實(shí)踐上它是一種熱加工工藝性能，在模具失效事故中，熱處置所呵斥的要素占總失效的處置所呵斥的要素占總失效的52%52%左右，熱處置工藝性能的好左右，熱處置工藝性能的好壞對模具質(zhì)量有較大影響。它要求熱處置變形小、淬火溫度范壞對模具質(zhì)量有較大影響。它要求熱處置變形小、淬火溫度范圍寬、過熱敏感性小，脫碳敏感性低、淬火開裂傾向低等

16、，特圍寬、過熱敏感性小，脫碳敏感性低、淬火開裂傾向低等，特別要求要有足夠的淬硬性和淬透性。別要求要有足夠的淬硬性和淬透性。 六、模具選材的普通原那么六、模具選材的普通原那么 模具的選材和其他零件選材一樣，都要符合選材的模具的選材和其他零件選材一樣，都要符合選材的普通原那么，它要求所選資料應(yīng)滿足：普通原那么，它要求所選資料應(yīng)滿足： 一運(yùn)用性能足夠一運(yùn)用性能足夠 根據(jù)任務(wù)條件、失效方式、壽命要求、可靠性的高低根據(jù)任務(wù)條件、失效方式、壽命要求、可靠性的高低等提出資料的強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性等運(yùn)用性能要求，等提出資料的強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性等運(yùn)用性能要求，提出時(shí)要思索尺寸效應(yīng)及主要的、關(guān)鍵的性能目的，

17、使提出時(shí)要思索尺寸效應(yīng)及主要的、關(guān)鍵的性能目的，使所選資料足夠滿足性能要求。所選資料足夠滿足性能要求。 (二工藝性能良好二工藝性能良好 根據(jù)制造工藝方法不同使所選資料具有良好的工藝性根據(jù)制造工藝方法不同使所選資料具有良好的工藝性能，首能，首先是能制造出來，在批量大時(shí)，對便于制造顯得更為突出。先是能制造出來，在批量大時(shí)，對便于制造顯得更為突出。 三供應(yīng)上能保證三供應(yīng)上能保證 所選資料應(yīng)思索我國資源和現(xiàn)實(shí)供應(yīng)情況，盡量少用進(jìn)口所選資料應(yīng)思索我國資源和現(xiàn)實(shí)供應(yīng)情況，盡量少用進(jìn)口資料，并且種類規(guī)格應(yīng)盡量少而集中，以便于采購管理。資料，并且種類規(guī)格應(yīng)盡量少而集中，以便于采購管理。 四經(jīng)濟(jì)性合理四經(jīng)濟(jì)性合

18、理 要求所選資料消費(fèi)過程簡單、廢品率高、本錢低，在滿足要求所選資料消費(fèi)過程簡單、廢品率高、本錢低，在滿足性能、壽命等要求下，盡能夠選用價(jià)錢低的資料，以降低本錢。性能、壽命等要求下，盡能夠選用價(jià)錢低的資料，以降低本錢。 七、模具選材的詳細(xì)思索要素七、模具選材的詳細(xì)思索要素 在模具實(shí)踐的設(shè)計(jì)與制造中，詳細(xì)選材時(shí)，應(yīng)綜合在模具實(shí)踐的設(shè)計(jì)與制造中，詳細(xì)選材時(shí)，應(yīng)綜合分析，分析，思索以下多方面要素。思索以下多方面要素。 一一)模具的任務(wù)條件要素模具的任務(wù)條件要素 1. 承載受力的大小、速度沖擊情況承載受力的大小、速度沖擊情況 受力大，資料要求強(qiáng)度高；沖擊大，那么韌性要求受力大，資料要求強(qiáng)度高；沖擊大，那

19、么韌性要求好。好。 2. 任務(wù)溫度任務(wù)溫度 冷作、塑料、熱作三類模具由于任務(wù)溫度有很大區(qū)冷作、塑料、熱作三類模具由于任務(wù)溫度有很大區(qū)別，所別，所以資料的抗熱性能要求有很大不同。以資料的抗熱性能要求有很大不同。 3. 3. 腐蝕情況腐蝕情況 腐蝕嚴(yán)重時(shí)要思索不銹鋼類的資料，例如加工易產(chǎn)生腐蝕腐蝕嚴(yán)重時(shí)要思索不銹鋼類的資料，例如加工易產(chǎn)生腐蝕性體氣的塑料件時(shí)，可采用不銹鋼類型的模具資料性體氣的塑料件時(shí)，可采用不銹鋼類型的模具資料. . 二模具的失效要素二模具的失效要素 根據(jù)模具的失效分析，找出失效緣由，提出處理問題的主根據(jù)模具的失效分析，找出失效緣由，提出處理問題的主要性能目的，有針對性的進(jìn)展選材

20、。要性能目的，有針對性的進(jìn)展選材。 三模具所加工的產(chǎn)品要素三模具所加工的產(chǎn)品要素 1. 1. 產(chǎn)品批量的大小產(chǎn)品批量的大小 批量大時(shí)采用材質(zhì)高、性能好的資料制模具；批量小時(shí)，批量大時(shí)采用材質(zhì)高、性能好的資料制模具；批量小時(shí)，可用性能較差、壽命較短、加工簡便的資料制模具?？捎眯阅茌^差、壽命較短、加工簡便的資料制模具。 2. 2. 產(chǎn)質(zhì)量量的高低產(chǎn)質(zhì)量量的高低 精度要求高、外表粗糙度值要求低、那么所選資料要從成精度要求高、外表粗糙度值要求低、那么所選資料要從成分、分、材質(zhì)上保證模具制造時(shí)有較好切削、拋光等性能，制成模具后材質(zhì)上保證模具制造時(shí)有較好切削、拋光等性能，制成模具后有好的尺寸外形的穩(wěn)定性或

21、高的精度與低的外表粗糙度值。有好的尺寸外形的穩(wěn)定性或高的精度與低的外表粗糙度值。 3. 3. 產(chǎn)品的材質(zhì)產(chǎn)品的材質(zhì) 所加工產(chǎn)品是金屬資料還是非金屬資料，對不同原資料進(jìn)所加工產(chǎn)品是金屬資料還是非金屬資料，對不同原資料進(jìn)行加工，其變形抗力、任務(wù)溫度都有很大的不同，模具的任務(wù)行加工，其變形抗力、任務(wù)溫度都有很大的不同，模具的任務(wù)條件差別很大，所選模具資料就很不一樣。條件差別很大，所選模具資料就很不一樣。 四模具的構(gòu)造要素四模具的構(gòu)造要素 1. 模具的大小模具的大小 大、中、小型的不同模具應(yīng)選用不同的材質(zhì)，普通大、大、中、小型的不同模具應(yīng)選用不同的材質(zhì)，普通大、中型模具中型模具200mm的資料費(fèi)為模具

22、總費(fèi)用的的資料費(fèi)為模具總費(fèi)用的50%，小型模具的資料費(fèi)不超越總本錢的小型模具的資料費(fèi)不超越總本錢的5%10%。 2. 模具的外形模具的外形 外形簡單、公差要求不嚴(yán)的，可選不易變形的高耐磨外形簡單、公差要求不嚴(yán)的，可選不易變形的高耐磨性資料；外形復(fù)雜模具，應(yīng)選淬透性好的，采用緩冷淬性資料；外形復(fù)雜模具，應(yīng)選淬透性好的，采用緩冷淬火劑以免變形開裂，同時(shí)還應(yīng)選易加工資料?；饎┮悦庾冃伍_裂，同時(shí)還應(yīng)選易加工資料。 3. 模具的不同組件、不同部位模具的不同組件、不同部位 模具組成主要可分成任務(wù)零件和輔助零件。前者直接與加工材模具組成主要可分成任務(wù)零件和輔助零件。前者直接與加工材料接觸，要求資料性能比后者

23、高。如凸、凹模任務(wù)部位型料接觸，要求資料性能比后者高。如凸、凹模任務(wù)部位型面或刃部硬度、耐磨性、抗熱性等要求高；非任務(wù)部位可適面或刃部硬度、耐磨性、抗熱性等要求高；非任務(wù)部位可適當(dāng)降低，但要保證一定強(qiáng)韌性。對于模具的輔助零件，包括緊當(dāng)降低，但要保證一定強(qiáng)韌性。對于模具的輔助零件，包括緊固件、導(dǎo)向零件等，可按其性能要求進(jìn)展選材。固件、導(dǎo)向零件等，可按其性能要求進(jìn)展選材。 五模具的制造工藝要素五模具的制造工藝要素 應(yīng)思索制造時(shí)所采用的冷加工切削、拋光、研磨、熱應(yīng)思索制造時(shí)所采用的冷加工切削、拋光、研磨、熱加工鍛、鑄、焊的不同加工方法和工藝，選擇適當(dāng)?shù)馁Y料加工鍛、鑄、焊的不同加工方法和工藝，選擇適當(dāng)

24、的資料與其相順應(yīng)。對手工與機(jī)械不同方法制造模具，選材應(yīng)有所區(qū)與其相順應(yīng)。對手工與機(jī)械不同方法制造模具，選材應(yīng)有所區(qū)別，手工制模具本錢高，應(yīng)盡量選較好的資料。別，手工制模具本錢高，應(yīng)盡量選較好的資料。 六模具的設(shè)計(jì)要素六模具的設(shè)計(jì)要素 根據(jù)詳細(xì)情況可思索采用：根據(jù)詳細(xì)情況可思索采用： 1. 1. 不同模具采用不同構(gòu)造資料不同模具采用不同構(gòu)造資料 對大型、復(fù)雜模具可運(yùn)用組合或鑲嵌構(gòu)造，在刃部、型面部對大型、復(fù)雜模具可運(yùn)用組合或鑲嵌構(gòu)造，在刃部、型面部分或某些經(jīng)受劇烈磨損、沖擊或高溫的部位采用貴重的高性能材分或某些經(jīng)受劇烈磨損、沖擊或高溫的部位采用貴重的高性能材料，其他的模體部分，性能要求不高，可采

25、用普通資料。料，其他的模體部分，性能要求不高，可采用普通資料。 2. 2. 普通資料強(qiáng)化處置普通資料強(qiáng)化處置 選用普通低價(jià)資料，用外表強(qiáng)化方法在型面或部分進(jìn)展離子選用普通低價(jià)資料，用外表強(qiáng)化方法在型面或部分進(jìn)展離子滲入、堆焊、氣相堆積及其他涂覆處置以獲得高性能的表層。滲入、堆焊、氣相堆積及其他涂覆處置以獲得高性能的表層。 第二節(jié)第二節(jié) 冷作模具資料及其熱處置冷作模具資料及其熱處置 冷作模具是在常溫下對資料進(jìn)展壓力加工或其他加冷作模具是在常溫下對資料進(jìn)展壓力加工或其他加工所運(yùn)用工所運(yùn)用的模具，它主要分為沖裁模、拉拔及成形模、冷鐓模和的模具，它主要分為沖裁模、拉拔及成形模、冷鐓模和冷擠模。冷擠模。

26、 一、一、 各類冷作模具的特點(diǎn)各類冷作模具的特點(diǎn) 一沖裁模一沖裁模 它是帶有刃口、任務(wù)時(shí)沖切、分別資料主要是板它是帶有刃口、任務(wù)時(shí)沖切、分別資料主要是板材而獲材而獲得一定外形、尺寸工件的模具。包括落料模、沖孔模、得一定外形、尺寸工件的模具。包括落料模、沖孔模、切邊模等。切邊模等。它的硬度要求見表它的硬度要求見表8-18-1。you.video.sina/b/747766-1271471975.html 1. 1. 任務(wù)條件任務(wù)條件 主要接受沖擊力、剪切力。而模具的刃部任務(wù)部位主要接受沖擊力、剪切力。而模具的刃部任務(wù)部位) )可可看成特殊的剪刀，接受沖擊、剪切、彎曲和擠壓沖頭，同看成特殊的剪刀，

27、接受沖擊、剪切、彎曲和擠壓沖頭，同時(shí)，板料與刃口部位產(chǎn)生劇烈的摩擦。時(shí)，板料與刃口部位產(chǎn)生劇烈的摩擦。 2. 2. 失效方式失效方式 主要為磨損、崩刃失效。主要為磨損、崩刃失效。 3. 3. 性能要求性能要求 要求高的硬度、高的耐磨性，一定的韌性，較高的抗彎強(qiáng)要求高的硬度、高的耐磨性，一定的韌性，較高的抗彎強(qiáng)度和高的斷裂抗力。度和高的斷裂抗力。沖壓常用設(shè)備：剪床和沖床等。沖壓常用設(shè)備：剪床和沖床等。 剪床為沖床備料，將板料切成條料；而沖壓加工主剪床為沖床備料，將板料切成條料；而沖壓加工主要在各類沖床上進(jìn)展。要在各類沖床上進(jìn)展。 對于薄板對于薄板 ( (板厚板厚1.5 mm)1.5 mm)，沖裁

28、模以高耐磨性、高精度要，沖裁模以高耐磨性、高精度要求為主；求為主； 對于厚板對于厚板( (板厚板厚1.5mm)1.5mm)，除要求高耐磨性外，還應(yīng)具有良，除要求高耐磨性外，還應(yīng)具有良好的強(qiáng)韌性；好的強(qiáng)韌性； 另外，模具的功能不同，對性能要求也不同。另外，模具的功能不同，對性能要求也不同。 表表8-1 8-1 沖裁模的硬度要求沖裁模的硬度要求HRCHRC稱號單式、復(fù)式硅鋼片沖模 級進(jìn)式硅鋼片沖模 薄鋼板沖模厚鋼板沖模切邊模剪刀沖頭5mm以下的小沖頭凸模58-62 56-60 56-60 56-5850-55 54-58 52-56 54-58 凹模58-62 58-60 56-60 56-585

29、0-55 二冷鐓模二冷鐓模 它是在沖擊力作用下將棒料鐓成一定外形和尺寸的產(chǎn)品的模它是在沖擊力作用下將棒料鐓成一定外形和尺寸的產(chǎn)品的模具。主要用于緊固件、滾動(dòng)軸承、滾子、鏈條、汽車零件的成形。具。主要用于緊固件、滾動(dòng)軸承、滾子、鏈條、汽車零件的成形。 1. 1. 任務(wù)條件任務(wù)條件 任務(wù)時(shí)，物料受劇烈鐓擊，任務(wù)條件差。凸模接受宏大的沖任務(wù)時(shí)，物料受劇烈鐓擊，任務(wù)條件差。凸模接受宏大的沖擊壓應(yīng)力，可超越擊壓應(yīng)力，可超越2500 MPa2500 MPa，沖擊頻率很高。凹模的型腔外表和，沖擊頻率很高。凹模的型腔外表和凸模的任務(wù)外表還遭到猛烈的沖擊摩擦，溫度可達(dá)凸模的任務(wù)外表還遭到猛烈的沖擊摩擦，溫度可達(dá)

30、300300。 2. 2. 失效方式失效方式 主要是模具發(fā)生鐓粗、部分變形及破裂。主要是模具發(fā)生鐓粗、部分變形及破裂。 3. 3. 性能要求性能要求 要求有足夠的硬度，凸模鐓頭要求要求有足夠的硬度，凸模鐓頭要求606062HRC,62HRC,凹模凹模585860HRC60HRC，并要求模具型面有適當(dāng)?shù)挠不疃龋⒁竽＞咝兔嬗羞m當(dāng)?shù)挠不疃?.5mm1.5mm和和硬度分布，心部有足夠的強(qiáng)度和韌性。例如表層選取適當(dāng)硬度硬度分布，心部有足夠的強(qiáng)度和韌性。例如表層選取適當(dāng)硬度和硬化層深度，既不能太高過深，否那么易碎裂崩塊，也不能和硬化層深度，既不能太高過深，否那么易碎裂崩塊，也不能硬硬度缺乏、深度過

31、淺，否那么容易磨損、變形、拉毛、粘模而使度缺乏、深度過淺，否那么容易磨損、變形、拉毛、粘模而使工工件精度下降。件精度下降。 三冷擠壓模三冷擠壓模 它是在常溫下，在壓力機(jī)上對金屬以一定的速度和壓力，它是在常溫下，在壓力機(jī)上對金屬以一定的速度和壓力，使金屬發(fā)生塑性變形而成形產(chǎn)品的模具。使金屬發(fā)生塑性變形而成形產(chǎn)品的模具。 1. 1. 任務(wù)條件任務(wù)條件 冷擠壓成形時(shí)，有劇烈的三向壓應(yīng)力作用，金屬發(fā)生猛烈的冷擠壓成形時(shí)，有劇烈的三向壓應(yīng)力作用，金屬發(fā)生猛烈的流動(dòng)，變形抗力大。模具接受宏大的擠壓力，同時(shí)還有很大的摩流動(dòng)，變形抗力大。模具接受宏大的擠壓力，同時(shí)還有很大的摩擦力產(chǎn)生。當(dāng)擠壓有色金屬時(shí)，擠壓力

32、達(dá)擦力產(chǎn)生。當(dāng)擠壓有色金屬時(shí)，擠壓力達(dá)1000 MPa1000 MPa以上；當(dāng)擠壓以上；當(dāng)擠壓鋼材時(shí)，普通正擠壓力達(dá)鋼材時(shí)，普通正擠壓力達(dá)2000-2500MPa2000-2500MPa，而反擠壓力達(dá)，而反擠壓力達(dá)3000-3000-3500MPa3500MPa。此外，模具還遭到坯料塑性流動(dòng)的猛烈摩擦，使模具外。此外，模具還遭到坯料塑性流動(dòng)的猛烈摩擦，使模具外表部分溫升可大于表部分溫升可大于400400。凸模比凹模的任務(wù)條件更苛刻，如毛坯。凸模比凹模的任務(wù)條件更苛刻，如毛坯端面不平整，沖頭與凹模不同心等，都會使沖頭遭到很大的彎曲端面不平整，沖頭與凹模不同心等，都會使沖頭遭到很大的彎曲應(yīng)力的作用

33、。應(yīng)力的作用。 2. 2. 失效方式失效方式 主要產(chǎn)生變形、磨損、沖頭折斷因偏心彎曲等失效。主要產(chǎn)生變形、磨損、沖頭折斷因偏心彎曲等失效。 3. 3. 性能要求性能要求 具有高的強(qiáng)韌性，良好的耐磨性。普通凸模硬度要求在具有高的強(qiáng)韌性，良好的耐磨性。普通凸模硬度要求在60-60-64HRC64HRC，凹模在，凹模在58-62HRC58-62HRC。另外由于冷擠壓時(shí)產(chǎn)生較大的溫升，所。另外由于冷擠壓時(shí)產(chǎn)生較大的溫升，所以還應(yīng)具有一定的冷熱疲勞抗力和熱硬性。以還應(yīng)具有一定的冷熱疲勞抗力和熱硬性。 四拉拔模及成形模四拉拔模及成形模 它是將板材或棒材進(jìn)展延伸或壓迫，使之成為一定尺寸外形它是將板材或棒材進(jìn)

34、展延伸或壓迫，使之成為一定尺寸外形的產(chǎn)品的模具。包括拉深模、脹形模、彎曲模和拔管模等。的產(chǎn)品的模具。包括拉深模、脹形模、彎曲模和拔管模等。 1. 1. 任務(wù)條件任務(wù)條件 任務(wù)時(shí)物料受拉應(yīng)力延伸變形。模具在任務(wù)時(shí)，凹模主要受任務(wù)時(shí)物料受拉應(yīng)力延伸變形。模具在任務(wù)時(shí)，凹模主要受徑向張力和摩擦力，凸模主要接受軸向緊縮力及摩擦力，摩擦力徑向張力和摩擦力，凸模主要接受軸向緊縮力及摩擦力，摩擦力非常劇烈?？偟膩碚f，模具接受的力不算太大。非常劇烈?？偟膩碚f，模具接受的力不算太大。 2. 2. 失效方式失效方式 模具應(yīng)嚴(yán)重磨損而失效，因外表產(chǎn)生溝槽而報(bào)廢，還產(chǎn)生模具應(yīng)嚴(yán)重磨損而失效，因外表產(chǎn)生溝槽而報(bào)廢，還產(chǎn)

35、生咬合、擦傷、變形等失效。咬合、擦傷、變形等失效。 3. 3. 性能要求性能要求 對拉拔模，要求很高耐磨性，高的硬度比成形模、沖裁對拉拔模，要求很高耐磨性，高的硬度比成形模、沖裁模更高，普通凸模硬度要求為模更高，普通凸模硬度要求為58-62HRC58-62HRC，凹模硬度要求為，凹模硬度要求為62-64HRC62-64HRC，另外還要求具有良好的抗咬合性；對成形模的耐磨，另外還要求具有良好的抗咬合性；對成形模的耐磨性要求稍低，普通凸模硬度為性要求稍低，普通凸模硬度為54-58HRC54-58HRC，凹模硬度為，凹模硬度為56-60HRC56-60HRC，但要求較高的韌性。但要求較高的韌性。 二

36、、常用冷作模具資料及其性能特點(diǎn)二、常用冷作模具資料及其性能特點(diǎn) 按熱處置性能分類：按熱處置性能分類： ( (一一) ) 低淬透性冷作模具鋼低淬透性冷作模具鋼碳素工具鋼和低合金碳素工具鋼和低合金工具鋼工具鋼 1. 1. 碳素工具鋼以碳素工具鋼以T7AT7A鋼、鋼、T10AT10A鋼、鋼、T12AT12A鋼為代表鋼為代表 表示方式：表示方式：T + T + 數(shù)字?jǐn)?shù)字 T T表示表示“碳素工具鋼碳素工具鋼 ； 數(shù)字表示平均含碳量的千分之幾數(shù)字表示平均含碳量的千分之幾. . 如如T8T8其平均含碳量為千分之八其平均含碳量為千分之八(0.8%C)(0.8%C)。 * *闡明闡明: : 碳素工具鋼都是優(yōu)質(zhì)

37、以上質(zhì)量的。高級優(yōu)碳素工具鋼都是優(yōu)質(zhì)以上質(zhì)量的。高級優(yōu)質(zhì)鋼在鋼號后加質(zhì)鋼在鋼號后加“A“A，如，如T8AT8A。 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 這類鋼的含碳量在這類鋼的含碳量在0.7%0.7%1.3%1.3%范圍內(nèi)，范圍內(nèi)，價(jià)錢廉價(jià)、原資料來源方便；加工性良好；價(jià)錢廉價(jià)、原資料來源方便；加工性良好；熱處置后可得到較高的硬度和一定的耐磨性，熱處置后可得到較高的硬度和一定的耐磨性，用于制造尺寸不大、外形簡單、受載較輕的用于制造尺寸不大、外形簡單、受載較輕的模具。模具。 主要缺陷是淬透性差，淬火溫度范圍主要缺陷是淬透性差，淬火溫度范圍窄，對于厚大的模具就不能淬透，如模具截窄，對于厚大的模具就不能淬透，如模具截面尺寸

38、面尺寸15 mm15 mm，采用快速水冷也只是模具表，采用快速水冷也只是模具表層得到高硬度，淬火變形大，易層得到高硬度，淬火變形大，易產(chǎn)生裂紋，與合金鋼相比，模具產(chǎn)生裂紋，與合金鋼相比，模具運(yùn)用壽命低，因此，不適宜制造運(yùn)用壽命低，因此，不適宜制造大中型和復(fù)雜的模具零件。大中型和復(fù)雜的模具零件。 絲錐絲錐銼刀銼刀 運(yùn)用范圍運(yùn)用范圍 碳素工具鋼只適宜制造尺寸較小、外形簡單、精度要求不高、碳素工具鋼只適宜制造尺寸較小、外形簡單、精度要求不高、受載較輕、消費(fèi)批量不大的冷作模具。受載較輕、消費(fèi)批量不大的冷作模具。 T7A T7A鋼適宜制造易脆斷的小型模具或接受沖擊載荷較大的模鋼適宜制造易脆斷的小型模具或

39、接受沖擊載荷較大的模具；具； T10A T10A鋼適宜制造要求耐磨性較高，而接受沖擊載荷較小的模鋼適宜制造要求耐磨性較高，而接受沖擊載荷較小的模具；具； T8A T8A鋼適宜制造小型拉拔模、拉深模、擠壓模；鋼適宜制造小型拉拔模、拉深模、擠壓模； T12A T12A鋼只用于韌性要求不高，而硬度和耐磨性高的切鋼只用于韌性要求不高，而硬度和耐磨性高的切邊模和邊模和沖孔模等。沖孔模等。 2. 2. 低合金工具鋼低合金工具鋼 表示方式：含碳量表示方式：含碳量+ +合金元素符號合金元素符號+ +該元素百分含量該元素百分含量 當(dāng)含碳量小于當(dāng)含碳量小于1.00%1.00%時(shí)，含碳量用一位數(shù)字標(biāo)明，這一位時(shí)，含

40、碳量用一位數(shù)字標(biāo)明，這一位數(shù)字表示平均含碳量的千分之幾，如數(shù)字表示平均含碳量的千分之幾，如8MnSi.8MnSi. 當(dāng)含碳量大于當(dāng)含碳量大于1.00%1.00%時(shí)，不標(biāo)含碳量。時(shí)，不標(biāo)含碳量。 常用鋼種：常用鋼種：GCr15GCr15鋼滾動(dòng)軸承鋼鋼滾動(dòng)軸承鋼 w wC C= 0.95= 0.951.05%1.05%， w w CrCr= 1.3= 1.31.65%1.65%。 特點(diǎn)特點(diǎn): : 熱處置后可獲得高硬度、高強(qiáng)度、良好的耐磨性和一定的熱處置后可獲得高硬度、高強(qiáng)度、良好的耐磨性和一定的韌性。與碳素工具鋼相比，低合金工具鋼韌性。與碳素工具鋼相比，低合金工具鋼的主要優(yōu)點(diǎn)是淬透性較高，過熱傾向

41、小，的主要優(yōu)點(diǎn)是淬透性較高，過熱傾向小，淬火變形小，回火穩(wěn)定性高，熱處置質(zhì)量淬火變形小，回火穩(wěn)定性高，熱處置質(zhì)量穩(wěn)定。穩(wěn)定。 運(yùn)用范圍：運(yùn)用范圍： GCrl5 GCrl5鋼綜合性能優(yōu)于碳素工具鋼鋼綜合性能優(yōu)于碳素工具鋼, ,適適于制造外形復(fù)雜、精度要求較高的小尺寸于制造外形復(fù)雜、精度要求較高的小尺寸落料模、冷擠壓模、搓絲模和成形模等落料模、冷擠壓模、搓絲模和成形模等. . 二低變形冷作模具鋼二低變形冷作模具鋼 這類鋼普通都有較高的含碳量，它是在碳素工具鋼的根底上，這類鋼普通都有較高的含碳量，它是在碳素工具鋼的根底上，參與了適量的參與了適量的CrCr、MnMn、SiSi、W W、V V 、MoM

42、o等合金元素等合金元素 。 主要作用：提高淬透性；減小淬火變形、開裂；構(gòu)成特殊碳主要作用：提高淬透性；減小淬火變形、開裂；構(gòu)成特殊碳化物，細(xì)化晶粒；提高回火穩(wěn)定性?；?，細(xì)化晶粒；提高回火穩(wěn)定性。 這類鋼的韌性、耐磨性、硬度都比碳素工具鋼高，運(yùn)用壽命這類鋼的韌性、耐磨性、硬度都比碳素工具鋼高，運(yùn)用壽命也較碳素工具鋼長。也較碳素工具鋼長。 CrWMnCrWMn和和9Mn2V9Mn2V是常用鋼種，廣泛用來制造外形較復(fù)雜、截面是常用鋼種，廣泛用來制造外形較復(fù)雜、截面較大、接受負(fù)載較大、變形要求嚴(yán)厲的中小型冷作模具。較大、接受負(fù)載較大、變形要求嚴(yán)厲的中小型冷作模具。 三高耐磨微變形冷作模具鋼三高耐磨微

43、變形冷作模具鋼 低變形冷作模具鋼的性能雖然優(yōu)于碳素工具鋼，但其耐磨性、低變形冷作模具鋼的性能雖然優(yōu)于碳素工具鋼，但其耐磨性、強(qiáng)韌性以及變形要求等仍不能滿足外形復(fù)雜的重載冷作模具的要強(qiáng)韌性以及變形要求等仍不能滿足外形復(fù)雜的重載冷作模具的要求，這時(shí)需采用性能更好的模具鋼。求，這時(shí)需采用性能更好的模具鋼。 高耐磨微變形冷作模具鋼就是其中一類。高耐磨微變形冷作模具鋼就是其中一類。 典型鋼種有：典型鋼種有：Cr12Cr12型鋼型鋼Cr12Cr12、Cr12MoVCr12MoV、Cr12Mo1V1Cr12Mo1V1和和Cr4W2MoV Cr4W2MoV 。 這類鋼的成分特點(diǎn)是高碳這類鋼的成分特點(diǎn)是高碳w

44、wC C= 1.4 = 1.4 2.3%2.3%， 高鉻高鉻w wCrCr= 11 = 11 13%13%。 合金元素作用：合金元素作用： Cr 提高淬透性；提高淬透性； Mo、V 提高耐磨性，細(xì)化晶粒。提高耐磨性，細(xì)化晶粒。 運(yùn)用：運(yùn)用： Cr12型鋼是運(yùn)用最廣、運(yùn)用量最大型鋼是運(yùn)用最廣、運(yùn)用量最大的冷作模具鋼。的冷作模具鋼。 Cr12鋼脆性大、易斷裂，只適用于制造沖擊負(fù)荷小、耐磨性鋼脆性大、易斷裂，只適用于制造沖擊負(fù)荷小、耐磨性要求高的沖切薄鋼板的沖裁模；要求高的沖切薄鋼板的沖裁模； Cr12MoV和和Cr12Mo1V1鋼的脆斷傾向較小，鋼的脆斷傾向較小，綜合性能也優(yōu)于綜合性能也優(yōu)于Cr1

45、2鋼，所以廣泛用于制造大截鋼，所以廣泛用于制造大截面、外形復(fù)雜的重載冷作模具，如切邊模、落料面、外形復(fù)雜的重載冷作模具，如切邊模、落料 Cr12鋼鋼模、滾絲模等。模、滾絲模等。 Cr12Mo1V1鋼較鋼較Cr12MoV鋼中鋼中Mo、V含量高，因此強(qiáng)韌性含量高，因此強(qiáng)韌性較較Cr12MoV高，耐磨性也有所添加。普通情況下，高，耐磨性也有所添加。普通情況下， Cr12Mo1V1鋼的模具壽命比鋼的模具壽命比 Cr12MoV鋼的模具壽命提高。如用鋼的模具壽命提高。如用Cr12Mo1V1鋼制造的沖裁模、滾絲模均比鋼制造的沖裁模、滾絲模均比Cr12MoV鋼模具壽命提高鋼模具壽命提高56倍。倍。 改良鋼種：

46、改良鋼種：Cr4W2MoV鋼鋼 在用在用Cr12型鋼做冷作模具時(shí)，一個(gè)很突出的問題是鋼中的型鋼做冷作模具時(shí)，一個(gè)很突出的問題是鋼中的粗大碳化物導(dǎo)致鋼的脆性大，運(yùn)用中易開裂。而粗大碳化物導(dǎo)致鋼的脆性大，運(yùn)用中易開裂。而 Cr4W2MoV鋼鋼是針對是針對Cr12型鋼的缺陷研制的新鋼種，型鋼的缺陷研制的新鋼種，Cr含量比含量比Cr12型鋼減少型鋼減少23，屬于高碳中鉻鋼。與，屬于高碳中鉻鋼。與Cr12型鋼相比，碳化物顆粒細(xì)小，分型鋼相比，碳化物顆粒細(xì)小，分布布均勻，具有較高的淬透性和淬硬性，耐磨性相當(dāng)，淬火變形小，均勻，具有較高的淬透性和淬硬性，耐磨性相當(dāng)，淬火變形小，尺寸穩(wěn)定性好。尺寸穩(wěn)定性好。

47、運(yùn)用范圍運(yùn)用范圍: Cr4W2MoV鋼主要用來替代鋼主要用來替代Cr12型鋼制造各種冷沖模、高型鋼制造各種冷沖模、高壓力冷鐓模、落料模、冷擠壓凹模以及搓絲板等，并能提高模具壓力冷鐓模、落料模、冷擠壓凹模以及搓絲板等，并能提高模具壽命。壽命。 四高強(qiáng)度高耐磨冷作模具鋼四高強(qiáng)度高耐磨冷作模具鋼 典型鋼種：典型鋼種：W18Cr4V高速鋼高速鋼)、W6Mo5Cr4V2高速鋼。高速鋼。 特點(diǎn)：特點(diǎn)： wC= 0.70.9，合金元素總，合金元素總量大于量大于15。具有很高的硬度、抗壓。具有很高的硬度、抗壓強(qiáng)度和耐磨性，其耐磨性和承載才干強(qiáng)度和耐磨性，其耐磨性和承載才干居各類冷作模具鋼之首，主要用于制居各類

48、冷作模具鋼之首，主要用于制造要求重載荷、高壽命的冷作模具。但高速鋼的熱塑性差，不適造要求重載荷、高壽命的冷作模具。但高速鋼的熱塑性差，不適宜制造大型模具宜制造大型模具 。高速鋼冷軋鋼帶高速鋼冷軋鋼帶高速鋼形材高速鋼形材 五高韌性冷作模具鋼五高韌性冷作模具鋼 傳統(tǒng)高碳高鉻鋼、高速鋼等韌性較低，制造的冷擠壓模、冷傳統(tǒng)高碳高鉻鋼、高速鋼等韌性較低，制造的冷擠壓模、冷鐓模、薄板沖模在運(yùn)用中經(jīng)常發(fā)生脆斷。為提高上述冷作模具的鐓模、薄板沖模在運(yùn)用中經(jīng)常發(fā)生脆斷。為提高上述冷作模具的壽命，現(xiàn)已研制出各種高韌性冷作模具鋼。主要包括降碳高速鋼、壽命，現(xiàn)已研制出各種高韌性冷作模具鋼。主要包括降碳高速鋼、基體鋼、低

49、合金高強(qiáng)度鋼、馬氏體時(shí)效鋼等?；w鋼、低合金高強(qiáng)度鋼、馬氏體時(shí)效鋼等。 1. 6W6Mo5Cr4V(1. 6W6Mo5Cr4V(代號代號6W6)6W6)鋼鋼 主要性能特點(diǎn)主要性能特點(diǎn): : 又稱降碳高速鋼，相對高速鋼又稱降碳高速鋼，相對高速鋼W6Mo5Cr4VW6Mo5Cr4V，降低了，降低了C C含量含量和和V V含量，碳化物總量減少，碳化物不均勻性得到改善，使鋼在含量，碳化物總量減少，碳化物不均勻性得到改善，使鋼在堅(jiān)持高硬度、耐磨性的同時(shí)，明顯提高鋼的抗彎強(qiáng)度、塑性和堅(jiān)持高硬度、耐磨性的同時(shí)，明顯提高鋼的抗彎強(qiáng)度、塑性和韌性。主要缺陷是易產(chǎn)生脫碳，耐磨性稍差。韌性。主要缺陷是易產(chǎn)生脫碳，耐

50、磨性稍差。 運(yùn)用范圍：運(yùn)用范圍： 主要取代高速鋼或主要取代高速鋼或Cr12型鋼制造易于脆斷或開裂的冷擠壓型鋼制造易于脆斷或開裂的冷擠壓凸模或冷鐓模，壽命可提高凸?；蚶溏吥＃瑝勖商岣?10倍，而用于尺寸較大的圓鋼下倍，而用于尺寸較大的圓鋼下料剪刀，模具壽命可提高數(shù)十倍。料剪刀，模具壽命可提高數(shù)十倍。 2. 基體鋼基體鋼 基體鋼是指成分與高速鋼正常淬火后的基體組織基體鋼是指成分與高速鋼正常淬火后的基體組織M成分成分大致一樣、而性能有所改善的一類鋼。大致一樣、而性能有所改善的一類鋼。 與高速鋼相比，基體鋼的過剩碳化物數(shù)量少，顆粒細(xì)小，分與高速鋼相比，基體鋼的過剩碳化物數(shù)量少，顆粒細(xì)小，分布均勻，在

51、保證一定耐磨性和熱硬性的條件下，可顯著改善鋼的布均勻，在保證一定耐磨性和熱硬性的條件下，可顯著改善鋼的韌性和抗彎強(qiáng)度，不僅適用于冷作模具，也可用于熱作模具。韌性和抗彎強(qiáng)度，不僅適用于冷作模具，也可用于熱作模具。 下面主要引見三種曾經(jīng)研制勝利并在推行運(yùn)用的基體鋼。下面主要引見三種曾經(jīng)研制勝利并在推行運(yùn)用的基體鋼。 1 65Cr4W3Mo2VNb鋼代號鋼代號65Nb 成分上成分上w Nb0.2%0.3%，可細(xì)化晶粒、阻止晶粒長，可細(xì)化晶粒、阻止晶粒長大。大。 wC0.6% 0.7%，添加了少量的一次碳化物，提高了，添加了少量的一次碳化物，提高了耐磨性，并有高的強(qiáng)度、一定的韌性。適宜于制造外形復(fù)雜、

52、大耐磨性，并有高的強(qiáng)度、一定的韌性。適宜于制造外形復(fù)雜、大型或塑性變形抗力大的金屬冷擠壓模以及受沖擊負(fù)荷較大的冷鐓型或塑性變形抗力大的金屬冷擠壓模以及受沖擊負(fù)荷較大的冷鐓模。模。 2 7Cr7Mo3V2Si鋼代號鋼代號LD 它在成分上已超出基體鋼范圍，碳化物的含量大于它在成分上已超出基體鋼范圍，碳化物的含量大于10%。在。在高速鋼根底上堅(jiān)持含碳量不變，去掉高速鋼根底上堅(jiān)持含碳量不變，去掉W，添加，添加Cr和和V的含量，從的含量，從而提高了強(qiáng)韌性，并有高耐磨性。和其他模具鋼相比，而提高了強(qiáng)韌性，并有高耐磨性。和其他模具鋼相比，LD鋼有更鋼有更好的綜合性能，因此適用于制造高強(qiáng)韌性冷作模具。好的綜合

53、性能，因此適用于制造高強(qiáng)韌性冷作模具。 如用如用LD鋼制造軸承滾子冷鐓模、規(guī)范件冷鐓凸模等，其壽命鋼制造軸承滾子冷鐓模、規(guī)范件冷鐓凸模等，其壽命比用高鉻鋼和高速鋼提高幾倍到幾十倍。比用高鉻鋼和高速鋼提高幾倍到幾十倍。 3 5Cr4Mo3SiMnVAl 鋼代號鋼代號012Al 主要性能特點(diǎn)：主要性能特點(diǎn)： 是冷熱模具兼用的基體鋼，是冷熱模具兼用的基體鋼，wC 0.47%0.57%，在三，在三種基體鋼中最低；提高了合金元素含量，從而提高了鋼的熱疲勞種基體鋼中最低；提高了合金元素含量，從而提高了鋼的熱疲勞性。參與性。參與Si可提高強(qiáng)度，參與可提高強(qiáng)度，參與Al可細(xì)化晶粒，提高韌性?？杉?xì)化晶粒，提高韌

54、性。 運(yùn)用范圍：運(yùn)用范圍： 5Cr4Mo3SiMnVAl 鋼綜合性能好，強(qiáng)韌性高，通用性好，鋼綜合性能好，強(qiáng)韌性高，通用性好，作為冷作模具鋼，主要替代作為冷作模具鋼，主要替代Cr12MoV鋼制造受劇烈沖擊的模鋼制造受劇烈沖擊的模具，特別是規(guī)范件消費(fèi)所用的冷鐓模。具，特別是規(guī)范件消費(fèi)所用的冷鐓模。 3. 7CrNiSiMnMoV鋼鋼 (代號代號GD) 基體鋼雖然具有高強(qiáng)韌性和較好的耐磨性，但合金元素含基體鋼雖然具有高強(qiáng)韌性和較好的耐磨性，但合金元素含量量10，本錢較高；淬火溫度區(qū)間較窄，普通不能用箱式電阻爐，本錢較高；淬火溫度區(qū)間較窄，普通不能用箱式電阻爐加熱淬火，限制了該類鋼在中小企業(yè)的推行運(yùn)

55、用。加熱淬火，限制了該類鋼在中小企業(yè)的推行運(yùn)用。GD鋼是針對鋼是針對基體鋼的上述缺陷而研制的新鋼種?；w鋼的上述缺陷而研制的新鋼種。 主要性能特點(diǎn)：主要性能特點(diǎn)：.屬高強(qiáng)韌性低合金冷作模具鋼，成分與屬高強(qiáng)韌性低合金冷作模具鋼，成分與CrWMn 鋼相比，鋼相比，C含量含量降低、添加了降低、添加了Ni、Si，合金元素含量，合金元素含量4左右。該鋼碳化物偏析左右。該鋼碳化物偏析小，分布均勻，主要力學(xué)性能顯著優(yōu)于小，分布均勻，主要力學(xué)性能顯著優(yōu)于CrWMn和和Cr12MoV鋼，鋼，耐磨性略低于耐磨性略低于Cr12MoV，優(yōu)于，優(yōu)于CrWMn。 運(yùn)用范圍：運(yùn)用范圍： 可替代可替代CrWMn、GCr15、

56、9Mn2V、6CrW2Si 、9SiCr、 Cr12等鋼制做易崩刃、斷裂的冷作模具，如冷擠、冷彎、冷鐓等鋼制做易崩刃、斷裂的冷作模具，如冷擠、冷彎、冷鐓模，精細(xì)塑料模，溫?cái)D壓模等，尤其適用于制造各種異形、細(xì)模，精細(xì)塑料模，溫?cái)D壓模等，尤其適用于制造各種異形、細(xì)長薄板冷沖凸模、外形復(fù)雜的大型薄壁凸凹模等，與上述傳統(tǒng)模長薄板冷沖凸模、外形復(fù)雜的大型薄壁凸凹模等，與上述傳統(tǒng)模具鋼相比，壽命提高幾倍到幾十倍。具鋼相比，壽命提高幾倍到幾十倍。 4. 7CrSiMnMoV鋼代號鋼代號CH-1 是一種火焰淬火鋼，屬低合金空淬微變形鋼。是一種火焰淬火鋼，屬低合金空淬微變形鋼。 主要性能特點(diǎn)：主要性能特點(diǎn)： w

57、C 0.65%-0.75%，淬火溫度寬，淬火溫度寬82010000c，性能與性能與GD鋼接近，具有高的強(qiáng)韌性，火焰加熱后空冷可獲得鋼接近，具有高的強(qiáng)韌性，火焰加熱后空冷可獲得60HRC以上的硬度，耐磨性優(yōu)于以上的硬度，耐磨性優(yōu)于T10A和和CrWMn鋼，碳化物偏鋼，碳化物偏析小，變形抗力小，可焊性較好，能滿足沖模的焊接修補(bǔ)要求。析小，變形抗力小，可焊性較好，能滿足沖模的焊接修補(bǔ)要求。 運(yùn)用范圍：運(yùn)用范圍： 可取代可取代T10A、9Mn2V、Cr12MoV等冷作模具鋼。等冷作模具鋼。 如制如制造薄板沖孔模、整形模、切邊模、彎曲模、拉深模、冷鐓模等造薄板沖孔模、整形模、切邊模、彎曲模、拉深模、冷鐓

58、模等不易發(fā)生開裂、崩刃，模具壽命可提高不易發(fā)生開裂、崩刃，模具壽命可提高34倍。倍。 該鋼可以火焰淬火，特別適宜制造多孔位、外形復(fù)雜的大該鋼可以火焰淬火，特別適宜制造多孔位、外形復(fù)雜的大型冷作模具，不僅精度高，而且制造工藝簡單，制造本錢低。型冷作模具，不僅精度高，而且制造工藝簡單，制造本錢低。 六高耐磨、高韌性冷作模具鋼六高耐磨、高韌性冷作模具鋼 高強(qiáng)韌性鋼雖抑制了高強(qiáng)韌性鋼雖抑制了Cr12型鋼、高速鋼的脆斷傾向，但含碳型鋼、高速鋼的脆斷傾向，但含碳量少，耐磨性缺乏。高耐磨、高韌性冷作模具鋼抑制上述缺陷，量少，耐磨性缺乏。高耐磨、高韌性冷作模具鋼抑制上述缺陷，典型鋼種有典型鋼種有9Cr6W3M

59、o2V2GM和和Cr8MoWV3SiER5。 1. 9Cr6W3Mo2V2鋼代號鋼代號GM 主要性能特點(diǎn)：主要性能特點(diǎn)： wC 0.86%0.96%，含有多種碳化物構(gòu)成元素，合金元，含有多種碳化物構(gòu)成元素，合金元素配比合理，未溶碳化物細(xì)小、彌散，加工性能良好，二次硬化素配比合理，未溶碳化物細(xì)小、彌散，加工性能良好，二次硬化才干強(qiáng)，耐磨性、韌性明顯高于才干強(qiáng)，耐磨性、韌性明顯高于Cr12型鋼，有最正確耐磨性和強(qiáng)型鋼，有最正確耐磨性和強(qiáng)韌性的配合。韌性的配合。 運(yùn)用范圍：運(yùn)用范圍： 在高速?zèng)_床多工位級進(jìn)模、滾絲模、切邊模、拉深模等方面在高速?zèng)_床多工位級進(jìn)模、滾絲模、切邊模、拉深模等方面運(yùn)用效果較好

60、，模具壽命比運(yùn)用效果較好，模具壽命比65Nb65Nb鋼和鋼和Crl2MoVCrl2MoV鋼提高鋼提高2 26 6倍以倍以上。在規(guī)范件、電器儀表和電機(jī)行業(yè)也有廣泛運(yùn)用前景。上。在規(guī)范件、電器儀表和電機(jī)行業(yè)也有廣泛運(yùn)用前景。 2. Cr8MoWV3Si2. Cr8MoWV3Si鋼鋼ER5ER5 主要性能特點(diǎn)：主要性能特點(diǎn)： 與基體鋼相比，與基體鋼相比， w wC C 0.95%0.95%1.1%1.1%和碳化物元素和碳化物元素含含量添加，但碳化物數(shù)量少，顆粒細(xì)小，分布均勻，強(qiáng)度、韌性、量添加，但碳化物數(shù)量少，顆粒細(xì)小，分布均勻，強(qiáng)度、韌性、耐磨性等性能均優(yōu)于耐磨性等性能均優(yōu)于Cr12MoVCr12