塑料模具用鋼與擠壓模具用鋼（共43頁(yè)）

1、冷作模具鋼主要用于制造在冷狀態(tài)（室溫）條件下進(jìn)行壓制成形的模具，如冷沖壓模具、冷拉伸模具、冷鐓模具、冷擠壓模具、壓印模具、輥壓模具等。冷作模具品種多、應(yīng)用范圍廣，其產(chǎn)值占模具總產(chǎn)值的30%40%。采用的鋼號(hào)很多，一般采用高碳過(guò)共析鋼和萊氏鋼體，如碳素工具鋼、低合金油淬冷作模具鋼、空淬冷作模具鋼、高碳高鉻型冷作模具鋼、高速鋼、低碳高速鋼和基本鋼及用粉末冶金工藝生產(chǎn)的高合金模具材料等。常用鋼號(hào)及化學(xué)成分見表1-1-1。表1-1-1 常用冷作模具鋼化學(xué)成分w/%鋼號(hào)CSiMnCrWMoV其他油淬冷作模具鋼9Mn2V0.850.950.401.702.00 0.100.25 CrWMn0.901.05

2、0.400.801.100.901.201.201.60 9CrWMn0.850.950.400.901.200.500.800.500.80 9SiCr0.850.951.201.600.300.600.951.25 Cr0.951.100.400.401.301.70 空淬冷作模具鋼Cr5Mo1V0.951.050.501.004.755.50 0.901.400.150.50 Cr6WV1.001.150.400.405.507.001.101.50 0.500.70 Cr4W2MoV1.121.250.400.700.403.504.001.902.600.801.200.801.10

3、 8Cr2MnWMoVS0.750.850.401.301.702.302.600.701.000.500.800.100.25S0.10高碳冷作模具鋼Cr122.002.300.400.4011.5013.00 Cr12MoV1.451.700.400.4011.0012.50 0.400.600.150.30 Cr12Mo1V11.401.600.600.6011.0013.00 0.701.201.10Co1.0鋼號(hào)CSiMnCrWMoV其他基體鋼和低碳高速鋼6W6Mo5Cr4V0.550.650.400.603.704.306.007.004.505.500.701.10 6Cr4W3

4、Mo2VNb0.600.700.400.403.804.402.503.501.802.500.801.20Nb0.200.357W7Cr4MoV0.600.700.400.404.505.006.507.500.200.500.400.70 高韌性高耐磨性冷作模具鋼7Cr7Mo2V2Si0.700.800.701.200.406.507.50 2.003.001.702.20 火焰淬火冷作模具鋼7CrSiMnMoV0.650.750.851.150.651.050.901.200.300.50 0.150.30 熱作模具鋼主要用于制造對(duì)高溫狀態(tài)的金屬進(jìn)行熱成形的模具。如熱鍛模具、熱擠壓模具、

5、壓鑄模具、熱剪切模具等。這類鋼含碳量一般為0.3%0.5%，添加提高高溫性能的鎢、鉬、鉻、釩等合金元素，又分為鍛造模塊用鋼、鉻鉬系熱作模具鋼、鉻鎢系熱作模具鋼、奧氏體型高溫?zé)嶙髂＞咪摰取Ｌ厥庖蟮臒嶙髂＞哂袝r(shí)采用高溫合金和難熔合金制造。常用熱作模具鋼化學(xué)成分見表1-1-2。表1-1-2 常用熱作模具鋼化學(xué)成分w/%鋼號(hào)CSiMnCrMoWV其他鍛壓模塊用鋼5CrNiMo0.500.600.400.500.800.500.800.150.30 Ni1.401.805CrMnMo0.500.600.250.601.201.600.600.900.150.30 5NiCrMoV0.500.600.1

6、00.400.650.951.001.200.450.55 0.070.12Ni1.501.805Cr2NiMoV0.460.530.600.900.400.601.502.000.801.20 0.300.50Ni0.801.20鋼號(hào)CSiMnCrMoWV其他鉻鉬系熱作模具鋼4Cr5MoSiV0.330.430.801.200.200.504.755.501.101.60 0.300.60 4Cr5MoSiV10.320.450.801.200.200.504.755.501.101.75 0.801.20 4Cr5W2VSi0.320.420.801.200.404.505.50 1.60

7、2.400.601.00 4Cr5MoWSiV0.300.400.801.200.200.504.755.501.251.751.001.700.50 鉻鎢系熱作模具鋼3Cr2W8V0.300.400.400.402.202.70 7.509.000.200.50 4Cr3Mo3SiV0.350.450.801.200.250.703.003.752.003.00 0.250.75 5Cr4W5Mo2V0.400.500.400.403.404.401.502.104.505.300.701.10 5Cr4W2Mo2SiV0.450.550.801.100.503.704.301.802.20

8、1.802.201.201.30 5CrMO3SiMnVAl0.470.570.801.100.801.103.804.302.803.40 0.801.20Al0.300.703Cr3Mo3W2V0.320.420.600.900.652.803.302.503.001.201.800.801.20 奧氏體型高溫?zé)嶙髂＞咪?Mn15Cr8Ni5Mo3V20.450.551.0014.5016.007.508.502.503.00 1.502.00Ni4.505.50塑料模具用鋼近40年來(lái)，隨著石油化工工業(yè)的發(fā)展，塑料已成為重要的工業(yè)原材料；因此，塑料制品成形用的模具需要量迅速增長(zhǎng)，不少工業(yè)發(fā)

9、達(dá)國(guó)家塑料模具的產(chǎn)值已經(jīng)超過(guò)冷作模具的產(chǎn)值，在模具制造業(yè)中居首位。由于不同類型的塑料制品對(duì)模具鋼的性能要求有差異，因此在不少國(guó)家已經(jīng)形成包括范圍很廣的專用塑料模具用鋼系列，包括碳素結(jié)構(gòu)鋼，滲碳型塑料模具鋼，預(yù)硬型塑料模具鋼，時(shí)效硬化型、耐蝕型、易切削型、馬氏體時(shí)效型塑料模具鋼以及適應(yīng)低表面粗糙塑料制品模具用的鏡面拋光型塑料模具用鋼。常用塑料模具鋼的化學(xué)成分見表1-1-3。表1-1-3 常用塑料成型模具用鋼化學(xué)成分w/%鋼號(hào)CSiMnCrWMoV其他非合金塑料成型模具鋼450.420.500.170.370.500.80 500.470.550.170.370.500.80 550.520.60

10、0.170.300.500.80 T80.750.840.350.40 T100.951.040.350.40 T121.151.240.350.40 滲碳型塑料模具鋼20Cr0.170.240.170.370.500.800.801.10 12CrNi20.100.170.170.370.300.600.600.90 Ni1.502.0012CrNi30.100.170.170.370.300.600.600.90 Ni2.753.2520Cr2Ni40.170.230.170.370.300.601.201.75 Ni3.253.7520CrMnTi0.170.230.170.370.80

11、1.101.001.30 Ti0.040.10預(yù)硬型塑料模具鋼3Cr2Mo0.280.400.200.800.601.001.402.00 0.300.55 3Cr2MnNiMo0.280.400.200.401.201.501.402.00 0.300.55 Ni0.851.155CrNiMnMoVSCa0.500.600.200.800.851.151.001.30 0.300.600.100.30Ni0.851.158Cr2MnWmoVS0.750.850.401.301.702.302.60 0.500.800.100.25S0.060.10時(shí)效硬化型塑料模具鋼25CrNi3MoAl0

12、.200.300.200.500.200.501.201.80 0.200.40Ni2.503.00Al1.001.6006Ni6CrMoVTiAl0.060.600.501.301.60Mo0.901.20V0.080.16Ni5.506.50Ti Al1.00.518Ni(250)0.030.100.10 Mo4.255.25Ni17.518.5Co7.008.00Ti0.300.50Al0.050.15鋼號(hào)CSiMnCrWMoV其他耐蝕性塑料模具鋼4Cr13 0.350.450.600.8012.0014.00 9Cr18 0.901.000.500.900.8070.0019.00 C

13、r14Mo 0.901.050.300.600.8012.0014.00 1.401.80 Cr18MoV 1.171.250.500.900.8017.5019.00 0.500.800.100.201Cr17Ni2 0.110.170.800.8016.0018.00 Ni1.502.50整體淬硬型塑料模具鋼9Mn2V 0.850.950.401.702.00 0.150.25 CrWMn 0.901.050.400.801.100.901.201.201.60 9CrWMn 0.850.95V0.400.901.200.500.800.500.80 Cr12MoV1.451.700.40

14、0.4011.0012.50 0.400.600.150.30 4Cr5MoSiV10.320.450.801.200.200.504.755.50 1.101.750.801.20 常用沖壓材料簡(jiǎn)介： 選擇沖壓用材料時(shí)，首先應(yīng)滿足沖壓件的使用要求。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于機(jī)器上的主要沖壓件，要求材料具有較高的強(qiáng)度和剛度；電機(jī)電器上的某些沖壓件，要求有較高的導(dǎo)電性和導(dǎo)磁性；汽車、飛機(jī)上的沖壓件，要求有足夠的強(qiáng)度，并盡可能減輕質(zhì)量；化工容器要求耐腐蝕等。同時(shí)，還應(yīng)滿足沖壓工藝對(duì)材料的要求，以保證沖壓過(guò)程順利完成。即：應(yīng)具有良好的塑性和表面質(zhì)量，以及板料厚度公差應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定等。冷沖壓用鋼大多為板材，它與易

15、切削鋼一樣，都是著重要求工藝性能的鋼類。由于沖壓工藝使材料利用率高，工藝流程簡(jiǎn)便，便于組織流水作業(yè)，能沖制出形狀復(fù)雜互換性好的零件。沖壓生產(chǎn)中常用的材料有金屬板料和非金屬板料。金屬板料又分黑色金屬板料和有色金屬板料兩種。料名稱牌號(hào) 材料狀態(tài)抗剪強(qiáng)度 t /MPa抗拉強(qiáng)度 b /MPa伸長(zhǎng)率 10（%）屈服強(qiáng)度 s /MPa特性 及用圖普通 碳素鋼 Q215未退火2703403404202631220 常用于制造拉桿螺栓心軸墊圈吊鉤套圈等要求不高的結(jié)構(gòu)件，還常用于制作摩擦離合器鏈環(huán)片剎車鋼帶等。 Q2353103803804702125240 Q2754005005006201519280材料名

16、稱 牌號(hào)材料狀態(tài)抗剪強(qiáng)度t t/MPa抗拉強(qiáng)度 b/MPa伸長(zhǎng)率 10（%）屈服強(qiáng)度 s/MPa特性及用途優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 08已退火260360330450 32 200 強(qiáng)度不高，冷變形塑性很高有良好的沖壓拉延和彎曲性能，焊接性能優(yōu)良，有時(shí)效敏感性。 05F210300260380 32 一般制造深沖壓件和焊接件，如外殼盒蓋罩固定檔板等。一般不需熱處理，冷加工可以增加強(qiáng)度。 10260340300440 29 210 這種鋼的屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度比值較低，塑性和韌性均好，在冷狀態(tài)下容易模壓成形，為了獲得最好的深壓延性能。板材應(yīng)正火或高溫回火。用來(lái)制造強(qiáng)度不高的冷沖壓件，如拉桿卡頭角片隔板外殼墊圈

17、鎖片等。 20280400360510 25 250 冷變形塑性高，一般供彎曲壓延彎邊和錘拱等加工。為了獲得最好的深沖壓延性能，板材應(yīng)正火或高溫回火。 材料 名稱牌 號(hào)材料 狀態(tài)抗剪 強(qiáng)度 t/MPa 抗拉 強(qiáng)度 b/MPa伸長(zhǎng)率 10/（%）屈服 強(qiáng)度 s/MPa 特性 及用途 合金 結(jié)構(gòu)鋼 25CrMnSi25CrMnSi(A) 已低溫 退火400560500700 18 25CrMnSi(A)鋼的碳含量較20CrMnSi鋼稍高，而比30CrMnSi鋼低，所以強(qiáng)度和韌性處于二者之間。經(jīng)過(guò)合適的熱處理，不論在高溫回火或低溫回火之后都可以得到強(qiáng)度塑性韌性三者良好配合的綜合性能25CrMnSi鋼

18、可以用來(lái)制造連接件，重要的焊接件和沖壓件。 30CrMnSiA 440600550750 16 30CrMnSiA鋼淬火，回火后具有很高的強(qiáng)度和韌性，淬透性也好?？梢杂?0 CrMnSiA鋼來(lái)制造高壓鼓風(fēng)機(jī)葉片離合器摩擦片螺栓軸套等，以及溫度不高而要求耐磨的零件。 材料 名稱 牌 號(hào)材料 狀態(tài)抗剪 強(qiáng)度t/MPa抗拉 強(qiáng)度b/MPa 伸長(zhǎng)率10（%）屈服 強(qiáng)度s/MPa 特性及用途 電工用 純鐵 DT1已退火 180 230 26 _ DT1是沸騰純鐵，做不考慮磁時(shí)效的磁性元件。塑性好，在8501150有紅脆現(xiàn)象。 DT2 180 230 26 _ DT2是高純度沸騰純鐵，做不考慮磁時(shí)效的磁性

19、元件。 DT3180230 26 _ DT3是無(wú)時(shí)效鎮(zhèn)靜純鐵，用于要求無(wú)磁時(shí)效的磁性元件。 材料 名稱牌 號(hào)材料 狀態(tài)抗剪強(qiáng)度 t/MPa抗拉強(qiáng)度b/MPa伸長(zhǎng)率 10/%屈服強(qiáng)度s/MPa性能及用途 碳素 工具鋼 T7A已退火 600 750 10 淬火回火后有較好的韌性和硬度，淬透性抵，淬火變形大；常做鑿子，沖頭等。還可做彈簧片，墊片等。 T12A 600 750 10 含碳量高，淬火回火后有更高硬度和耐磨性，韌性低淬火變形大。常制造不需很高硬度的各種工具，如舵機(jī)分流活塞，電磁轉(zhuǎn)換電門之心軸等。 T8A冷作硬化600-950750-1200 淬火加熱時(shí)容易過(guò)熱，變形也大，塑性及強(qiáng)度比較低，

20、不宜制造承受較大沖擊的工具，但熱處理后有較高硬度和耐磨性。因此，多用來(lái)制造切削刃口和在工作時(shí)不發(fā)熱的工具，如埋頭鉆平頭锪鉆圓鋸片等。 T9A600-950750-1200 淬火回火后有較高的韌性和和較高的硬度，；淬透性差，淬火變形大。塑性差，但鋼帶仍可供一般彎曲，制造彈簧片彈性墊圈卡子夾子止動(dòng)圈等。 材料 名稱牌 號(hào)材料 狀態(tài)抗剪 強(qiáng)度 t/MPa 抗拉 強(qiáng)度b/MPa 屈服 強(qiáng)度 s/MPa 伸長(zhǎng)率10/% 性能 及用途彈簧鋼60Si2Mn 已低溫 退火720900 10 該種鋼主要用來(lái)制造鐵道車輛汽車拖拉機(jī)上的板簧和螺旋彈簧，安全閥彈簧也廣泛用于各種重型機(jī)械上的減震器，儀表中的各類彈簧。允

21、許工作溫度低于230目前60 Si2Mn鋼的生產(chǎn)量幾乎占彈簧鋼產(chǎn)量的80%。材料 名稱 牌 號(hào) 材料 狀態(tài)抗剪強(qiáng)度t/MPa抗拉強(qiáng)度b/MPa伸長(zhǎng)率10/%屈服強(qiáng)度s/MPa 性能 及用途不銹鋼 1Cr13已退火320-380400-470 21 1Cr13鋼熱處理后，主要制造要求韌性較高承受沖擊載荷的零件，如汽輪機(jī)葉片水壓機(jī)閥緊固件熱裂設(shè)備配件等以及在650以下要求抗氧化的部件。 2Cr13320-400400-500 20 2Cr13冷沖工藝良好。2Cr13鋼主要用于制造承受較高應(yīng)力的零件，如汽輪機(jī)葉片。熱油泵軸和軸套，葉輪，水壓機(jī)閥片等。也廣泛用于造紙工業(yè)和制造醫(yī)用器械，家庭用具，餐具等

22、。 3Cr13400-480500-600 18 480 主要用3Cr13鋼制造要求強(qiáng)度較高的結(jié)構(gòu)件，受到高應(yīng)力機(jī)械載荷并在一定濃度腐蝕介質(zhì)作用下的磨損件，如300以下工作的刀具。彈簧，400以下工作的軸。螺栓閥門軸承等。也常用于制造測(cè)量器械。醫(yī)用嵌子等。 4Cr13400-480500-600 15 500 主要用于制造外科醫(yī)療工具，醫(yī)用剪刀，軸承，閥門，彈簧等。 1Cr18Ni9經(jīng)熱處理460-520580-640 35 200 1Cr18Ni9鋼屬于奧氏體型不銹耐酸鋼，具有良好的耐腐刨性能和冷加工性能。主要制作各種結(jié)構(gòu)件及非磁性部件，也可用于低溫環(huán)境。 1Cr18Ni9Ti經(jīng)熱處理 退軟

23、430-550540-700 40 200 這種鋼通常用于制造耐酸容器和耐酸設(shè)備的襯里，輸送管道，如氮肥工業(yè)用的吸收塔。熱交換器等。 料 名稱牌 號(hào) 材料 狀態(tài)抗剪 強(qiáng)度t/MPa抗拉強(qiáng)度b/MPa屈服強(qiáng)度s/MPa伸長(zhǎng)率10/% 性能 及用途錳鋼 10Mn2已退火320-460400-580 230 22 材料名稱牌 號(hào)材料狀態(tài)抗剪強(qiáng)度t/MPa抗拉強(qiáng)度b/MPa伸長(zhǎng)率10/%屈服強(qiáng)度s/MPa性能 及用途電工硅鋼D11 D12 已退火 190 230 26 A 強(qiáng)度性能（1）硬度 硬度是模具鋼的主要技術(shù)指標(biāo)，模具在高應(yīng)力的作用下欲保持其形狀尺寸不變，必須具有足夠高的硬度。冷作模具鋼在室溫條

24、件下一般硬度保持在HRC60左右，熱作模具鋼根據(jù)其工作條件，一般要求保持在HRC4055范圍。對(duì)于同一鋼種而言，在一定的硬度值范圍內(nèi)，硬度與變形抗力成正比；但具有同一硬度值而成分及組織不同的鋼種之間，其塑性變形抗力可能有明顯的差別，如圖1-2-1所示不能充分反應(yīng)模具鋼的變形抗力。（2）紅硬性 在高溫狀態(tài)下工作的熱作模具，要求保持其組織和性能的穩(wěn)定，從而保持足夠高的硬度，這種性能稱為紅硬性。碳素工具鋼、低合金工具鋼通常能在180250的溫度范圍內(nèi)保持這種性能，鉻鉬熱作模具鋼一般在550600的溫度范圍內(nèi)保持這種性能。鋼的紅硬性主要取決于鋼的化學(xué)成分和熱處理工藝。 （3）抗壓屈服強(qiáng)度和抗壓彎曲強(qiáng)度

25、 模具在使用過(guò)程中經(jīng)常受到強(qiáng)度較高的壓力和彎曲的作用，因此要求模具材料應(yīng)具有一定的抗壓強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度。在很多情況下，進(jìn)行抗壓試驗(yàn)和抗彎試驗(yàn)的條件接近于模具的實(shí)際工作條件（例如，所測(cè)得的模具鋼的抗壓屈服強(qiáng)度與沖頭工作時(shí)所表現(xiàn)出來(lái)的變形抗力較為吻合）?？箯澰囼?yàn)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是應(yīng)變量的絕對(duì)值大，能較靈敏地反映出不同鋼種之間以及在不同熱處理和組織狀態(tài)下變形抗力的差別。 B 韌性在工作過(guò)程中，模具承受著沖擊載荷，為了減少在使用過(guò)程中的折斷、崩刃等形式的損壞，要求模具鋼具有一定的韌性。模具鋼的化學(xué)成分，晶粒度，純凈度，碳化物和夾雜物等的數(shù)量、形貌、尺寸大小及分布情況，以及模具鋼的熱處理制度和熱處理后得到的金

26、相組織等因素都對(duì)鋼的韌性帶來(lái)很大的影響。特別是鋼的純凈度和熱加工變形情況對(duì)于其橫向韌性的影響更為明顯。鋼的韌性、強(qiáng)度和耐磨性往往是相互矛盾的。因此，要合理地選擇鋼的化學(xué)成分并且采用合理的精煉、熱加工和熱處理工藝，以使模具材料的耐磨性、強(qiáng)度和韌性達(dá)到最佳的配合。 沖擊韌性系表特征材料在一次沖擊過(guò)程中試樣在整個(gè)斷裂過(guò)程中吸收的總能量。但是很多工具是在不同工作條件下疲勞斷裂的，因此，常規(guī)的沖擊韌性不能全面地反映模具鋼的斷裂性能。小能量多次沖擊斷裂功或多次斷裂壽命和疲勞壽命等試驗(yàn)技術(shù)正在被采用。C 耐磨性決定模具使用壽命最重要的因素往往是模具材料的耐磨性。模具在工作中承受相當(dāng)大的壓應(yīng)力和摩擦力，要求模

27、具能夠在強(qiáng)烈摩擦下仍保持其尺寸精度。模具的磨損主要是機(jī)械磨損、氧化磨損和熔融磨損三種類型。為了改善模具鋼的耐磨性，就要既保持模具鋼具有高的硬度，又要保證鋼中碳化物或其他硬化相的組成、形貌和分布比較合理。對(duì)于重載、高速磨損條件下服役的模具，要求模具鋼表面能形成薄而致密粘附性好的氧化膜，保持潤(rùn)滑作用，減少模具和工件之間產(chǎn)生粘咬、焊合等熔融磨損，又能減少模具表面進(jìn)行氧化造成氧化磨損。所以模具的工作條件對(duì)鋼的磨損有較大的影響。 耐磨性可用模擬的試驗(yàn)方法，測(cè)出相對(duì)的耐磨指數(shù)，作為表征不同化學(xué)成分及組織狀態(tài)下的耐磨性水平的參數(shù)。圖1-2-2為用不同鋼種制作的標(biāo)準(zhǔn)沖孔模對(duì)冷軋硅鋼片進(jìn)行沖孔的試驗(yàn)結(jié)果，以呈現(xiàn)

28、規(guī)定毛刺高度前的壽命，反映各種鋼種的耐磨水平；試驗(yàn)是以Cr12MoV鋼為基準(zhǔn)（=1）進(jìn)行對(duì)比。圖1-2-3是標(biāo)準(zhǔn)磨具進(jìn)行耐磨性試驗(yàn)的結(jié)果，較好地反映工模具鋼在磨粒磨損條件下的耐磨性水平。 D 抗熱疲勞能力熱作模具鋼在服役條件下除了承受載荷的周期性變化之外，還受到高溫及周期性的急冷急熱的作用，因此，評(píng)價(jià)熱作模具鋼的斷裂抗力應(yīng)重視材料的熱機(jī)械疲勞斷裂性能。熱機(jī)械疲勞是一種綜合性能的指標(biāo)，它包括熱疲勞性能、機(jī)械疲勞裂紋擴(kuò)展速率和斷裂韌性三個(gè)方面。熱疲勞性能反映材料在熱疲勞裂紋萌生之前的工作壽命，抗熱疲勞性能高的材料，萌生熱疲勞裂紋的熱循環(huán)次數(shù)較多；機(jī)械疲勞裂紋擴(kuò)展速率反映材料在熱疲勞裂紋萌生之后，在

29、鍛壓力的作用下裂紋向內(nèi)部擴(kuò)展時(shí)，每一應(yīng)力循環(huán)的擴(kuò)展量；斷裂韌性反映材料對(duì)已存在的裂紋發(fā)生失穩(wěn)擴(kuò)展的抗力。斷裂韌性高的材料，其中的裂紋如要發(fā)生失穩(wěn)擴(kuò)展，必須在裂紋尖端具有足夠高的應(yīng)力強(qiáng)度因子，也就是必須有較大的裂紋長(zhǎng)度。在應(yīng)力恒定的前提下，在一種模具中已經(jīng)存在一條疲勞裂紋，如果模具材料的斷裂韌性值較高，則裂紋必須擴(kuò)展得更深，才能發(fā)生失穩(wěn)擴(kuò)展。也就是說(shuō)，抗熱疲勞性能決定了疲勞裂紋萌生前的那部分壽命；而裂紋擴(kuò)展速率和斷裂韌性，可以決定當(dāng)裂紋萌生后發(fā)生亞臨界擴(kuò)展的那部分壽命。因此，熱作模具如要獲得高的壽命，模具材料應(yīng)具備高的抗熱疲勞性能、低的裂紋擴(kuò)展速率和高的斷裂韌性值。 抗熱疲勞性能的指標(biāo)可以用萌生

30、熱疲勞裂紋的熱循環(huán)數(shù)，也可以用經(jīng)過(guò)一定的熱循環(huán)后所出現(xiàn)的疲勞裂紋的條數(shù)及平均的深度或長(zhǎng)度來(lái)衡量。E 咬合抗力咬合抗力實(shí)際就是發(fā)生“冷焊”時(shí)的抵抗力。該性能對(duì)于模具材料較為重要。試驗(yàn)時(shí)通常在干摩擦條件下，把被試驗(yàn)的工具鋼試樣與具有咬合傾向的材料（如奧氏體鋼）進(jìn)行恒速對(duì)偶摩擦運(yùn)動(dòng)，以一定的速度逐漸增大載荷，此時(shí)，轉(zhuǎn)矩也相應(yīng)增大，該載荷稱為“咬合臨界載荷”，臨界載荷愈高，標(biāo)志著咬合抗力愈強(qiáng)。表1-1-4列出了幾種工模具材料及其表面強(qiáng)化工藝的咬合臨界載荷。 表1-1-4 幾種工模具鋼及其表面強(qiáng)化工藝的咬合臨界載荷試驗(yàn)材料W6Mo5Cr4V2Cr12MoV滲硫離子滲氮VC滲層TiC滲層硬質(zhì)合金咬合臨界載

31、荷/N16232442737577工藝性能 在模具生產(chǎn)成本中，材料費(fèi)用一般占10%20%，而機(jī)械加工、熱處理、裝配和管理費(fèi)用占80%以上，所以模具的工藝性能是影響模具的生產(chǎn)成本和制造難易的主要因素之一。A 可加工性熱加工性能，指熱塑性、加工溫度范圍等；冷加工性能，指切削、磨削、拋光、冷拔等加工性能。冷作模具鋼大多屬于過(guò)共析鋼和萊氏體鋼，熱加工和冷加工性能都不太好，因此必須嚴(yán)格控制熱加工和冷加工的工藝參數(shù)，以避免產(chǎn)生缺陷和廢品。另一方面，通過(guò)提高鋼的純凈度，減少有害雜質(zhì)的含量，改善鋼的組織狀態(tài)，以改善鋼的熱加工和冷加工性能，從而降低模具的生產(chǎn)成本。 為改善模具鋼的冷加工性能，自20世紀(jì)30年代開

32、始，研究向模具鋼中加入S、Pb、Ca、Te等易切削加工元素或?qū)е履＞咪撝刑嫉氖脑?，發(fā)展了各種易切削模具鋼，以進(jìn)一步改善其切削性能和磨削性能，減少刀具磨料消耗、降低成本。B 淬透性和淬硬性 淬透性主要取決于鋼的化學(xué)成分和淬火前的原始組織狀態(tài)；淬硬性則主要取決于鋼中的含碳量。對(duì)于大部分的冷作模具鋼，淬硬性往往是主要的考慮因素之一。對(duì)于熱作模具鋼和塑料模具鋼，一般模具尺寸較大，尤其是制造大型模具，其淬透性更為重要。另外，對(duì)于形狀復(fù)雜容易產(chǎn)生熱處理變形的各種模具，為了減少淬火變形，往往盡可能采用冷卻能力較弱的淬火介質(zhì)，如空冷、油冷或鹽浴冷卻，為了得到要求的硬度和淬硬層深度，就需要采用淬透性較好

33、的模具鋼。C 淬火溫度和熱處理變形為了便于生產(chǎn)，要求模具鋼淬火溫度范圍盡可能放寬一些，特別是當(dāng)模具采用火焰加熱局部淬火時(shí)，由于難于準(zhǔn)確地測(cè)量和控制溫度，就要求模具鋼有更寬的淬火溫度范圍。 模具在熱處理時(shí)，尤其是在淬火過(guò)程中，要產(chǎn)生體積變化、形狀翹曲、畸變等，為保證模具質(zhì)量，要求模具鋼的熱處理變形小，特別是對(duì)于形狀復(fù)雜的精密模具，淬火后難以修整，對(duì)于熱處理變形程度的要求更為苛刻，應(yīng)該選用微變形模具鋼制造。D 氧化、脫碳敏感性 模具在加熱過(guò)程中，如果發(fā)生氧化、脫碳現(xiàn)象，就會(huì)使其硬度、耐磨性、使用性能和使用壽命降低；因此，要求模具鋼的氧化、脫碳敏感性好。對(duì)于含鉬量較高的模具鋼，由于氧化、脫碳敏感性強(qiáng)

34、，需采用特種熱處理，如真空熱處理、可控氣氛熱處理、鹽浴熱處理等。其他因素在選擇模具鋼時(shí)，除了必須考慮使用性能和工藝性能之外，還必須考慮模具鋼的通用性和鋼材的價(jià)格。模具鋼一般用量不大，為了便于備料，應(yīng)盡可能地考慮鋼的通用性，盡量利用大量生產(chǎn)的通用型模具鋼，以便于采購(gòu)、備料和材料管理。另外還必須從經(jīng)濟(jì)上進(jìn)行綜合分析，考慮模具的制造費(fèi)用、工件的生產(chǎn)批量和分?jǐn)偟矫恳粋€(gè)工件上的模具費(fèi)用。從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)方面全面分析，以最終選定合理的模具材料。坎德樂(lè)（）對(duì)幾種通用型模具鋼的6項(xiàng)主要性能指標(biāo)進(jìn)行了評(píng)分和對(duì)比（見表1-1-5），可供選材時(shí)參考。表1-1-5 幾種常用模具鋼主要性能對(duì)比鋼號(hào)耐磨性韌性紅硬性尺寸穩(wěn)定性

35、可切削性可磨削性O(shè)1(9CrWMn)A2(Cr5Mo1V)D2(Cr12Mo1V1)D3(Cr12)425370855050322010202320558090657550353093552515H11(4Cr5MoSiV)389037857585H13(4Cr5MoSiV1)408840857085H19(4Cr4W4Co4V2Mo)456560556060M2(W6Mo5Cr4V2)704075403535M42(Mo9W1Cr4Vco8)883790403038M3(W6Mo5Cr4V3)953085402510 以100為最佳； （ ）中為我國(guó)鋼號(hào)，（ ）外為ASTM鋼號(hào)。A 下料沖孔

36、模具用鋼主要用于制造對(duì)金屬或非金屬板材進(jìn)行下料、沖孔用的凸模和凹模。當(dāng)薄板放在凸模、凹模之間進(jìn)行沖裁時(shí)，薄板在最初階段產(chǎn)生變形，隨著變形量的增加，薄板的下側(cè)表面因受到大的拉應(yīng)力而產(chǎn)生開裂。在使用過(guò)程中，隨著凹模和凸模的磨損量的增加，其刃部的尖角逐步變?yōu)閳A角，導(dǎo)致薄板下側(cè)產(chǎn)生的拉應(yīng)力降低，薄板厚度方向受到壓縮，增加了被沖裁板料的加工硬化和變形、延遲了板料產(chǎn)生裂紋的時(shí)間，坯料切斷后，其斷口周圍產(chǎn)生毛刺，隨著模具磨損量的增加，工件的毛刺高度增加，當(dāng)毛刺高度超過(guò)規(guī)定要求時(shí)，模具就需要更換或返修。下料沖孔模具用鋼，一般根據(jù)被加工工件的材料種類、厚度、生產(chǎn)工件的批量和模具的尺寸精度、形狀復(fù)雜程度等因素選擇

37、鋼材。當(dāng)沖壓低硬度的紙板，塑料板，鋁、鎂合金板，銅合金板時(shí)，如果沖裁產(chǎn)品批量不大，可選用碳素工具鋼；批量較多時(shí)，可選用CrWMn、9CrWMn、7CrSiMnMoV等低合金鋼，淬回火硬度為HRC6264；生產(chǎn)批量達(dá)到100萬(wàn)件，可選用Cr12、Cr12MoV、Cr5Mo1V、Cr5Mo1V、7Cr7Mo2V2Si等鋼號(hào)，淬回火硬度為HRC6163；當(dāng)生產(chǎn)批量超過(guò)100萬(wàn)件時(shí)，可選用高速鋼、超硬高速或硬質(zhì)合金制造模具。當(dāng)沖壓強(qiáng)度高、變形抗力大的碳素鋼板、硅鋼鋼板、不銹鋼板時(shí)，要根據(jù)材料的強(qiáng)度、厚度、變形抗力，選擇合金含量更高、耐磨性更好的高一檔模具鋼。對(duì)截面尺寸較大的模具，要選用合金元素含量較高

38、、淬透性好的模具鋼。當(dāng)被加工材料厚度增加時(shí)，也需要考慮選擇高一檔的模具鋼。推薦的沖壓模具用鋼見表1-1-6。 表1-1-6 薄板下料沖孔模具用鋼的選擇被加工材料生產(chǎn)批量/件103104105106107鋁、鎂及銅合金CrWMnCrWMn,Cr5Mo1VCrWMn,Cr5Mo1V,Cr12MoVCr12MoV,Cr12Mo1V1,高速鋼硬質(zhì)合金碳鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼CrWMnCrWMnCrWMnCr12MoV1硬質(zhì)合金鐵素體不銹鋼 Cr5Mo1VCr5Mo1V,Cr12,Cr12MoVCr12Mo1V1,高速鋼 奧氏體不銹鋼CrWMn,Cr5Mo1VCrWMn,Cr5Mo1V,Cr12Cr12,Cr1

39、2MoV,Cr12Mo1V1Cr12Mo1V1,高速鋼硬質(zhì)合金淬回火彈簧鋼(HRC52)Cr5Mo1VCr5Mo1V,Cr12,Cr12MoVCr12Mo1V1,Cr12MoV,高速鋼Cr12Mo1V1,高速鋼，粉末高速鋼硬質(zhì)合金變壓器硅鋼Cr5Mo1VCrWMn,Cr12,Cr12MoVCr2,Cr12Mo1V1,高速鋼Cr12Mo1V1,高速鋼粉末高速鋼硬質(zhì)合金紙張等軟材料T8,T10T8,T10T8,T10,Cr5Mo1V,CrWMn,CrWMn,Cr5Mo1V,Cr12,Cr12MoVCr12,Cr12MoV,高速鋼一般塑料板T10,CrWMnCrWMnCr5Mo1V高速鋼硬質(zhì)合金增強(qiáng)

40、塑料板CrWMn,Cr5Mo1VCr5Mo1V,Cr12MoV（氮化）Cr5Mo1V,Cr12MoV(氮化)Cr12,Cr12Mo1V1,高速鋼硬質(zhì)合金B(yǎng) 冷鐓模具用鋼很多緊固件是采用冷鐓模具形成的。冷鐓模具承受劇烈的沖壓載荷，其凹模表面承受很高的壓應(yīng)力。要求模具材料具有較高的強(qiáng)度、韌性和耐磨性。冷鐓模具在熱處理后，表面必須具有高的硬度而心部必須具有良好的韌性，這樣，表面有一定的壓應(yīng)力可以抵消在冷鐓過(guò)程中承受的應(yīng)力。用于生產(chǎn)工件批量不大的冷鐓模具，一般選擇碳素工具鋼或低合金冷作模具鋼，對(duì)模具型腔表面進(jìn)行局部淬火，使型腔表面硬度達(dá)到HRC60左右，而模具心5硬度為HRC3545左右。應(yīng)根據(jù)模具的

41、截面尺寸，選擇具有一定淬透性的模具鋼，以得到比較理想的淬硬層深度。淬硬層過(guò)淺，可能造成使用中型腔塌陷；硬化層過(guò)深，可能使模具在使用過(guò)程中出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。對(duì)于要求使用壽命長(zhǎng)的冷鐓模具，則采用高合金模具鋼（如Cr5Mo1V，Cr12，Cr12MoV，7CrMo2V2Si等）、高速鋼（如W6Mo5Cr4V2，W18Cr4V，粉末高速鋼等）、鋼結(jié)硬質(zhì)合金或鈷含量較高韌性好的硬質(zhì)合金制造。為了使模具能承受較高的沖擊載荷，一般采用鑲塊式模具結(jié)構(gòu)。模具外套采用高韌性的合金結(jié)構(gòu)鋼或4Cr5MoSiV1等熱作模具鋼制造，熱處理后的硬度為HRC45左右。高硬度冷鐓模具鑲塊采用高合金模具材料制造，用冷壓或熱壓法鑲?cè)胪?/p>

42、套，使之緊密接觸，外套對(duì)內(nèi)套造成一定的壓應(yīng)力，以改善模具的服役條件，延長(zhǎng)模具的使用壽命。推薦的冷鐓模具用鋼見表1-1-7。 表1-1-7 冷鐓模具用鋼的選擇生產(chǎn)批量/件11045104251041105整體模鑲塊模整體模鑲塊模整體模鑲塊模整體模鑲塊模冷鐓模具用鋼T8 Cr5Mo1VT8Cr12MoVT8Cr12MoVT8Cr12Mo1V1,高速鋼T10Cr12MoVT10Cr12Mo1V1T10Cr12Mo1V1T10CPM10VCr2Cr12MoVCr27Cr7Mo3V2SiCr2高速鋼Cr2鋼結(jié)硬質(zhì)合金冷作模具用鋼T10W6Mo5Cr4V2T10高速鋼T107Cr7Mo3V2Si7CrSi

43、MnMoV硬質(zhì)合金7Cr7Mo3V2Si7Cr7Mo3V2Si7CrSiMnMoV 7Cr7Mo3V2Si鋼結(jié)硬質(zhì)合金 注：鑲塊模具外套可采用中碳合金結(jié)構(gòu)鋼或4Cr4MoSiV，4Cr5MoSiV1鋼制造。C 冷擠壓模具用鋼在冷擠壓過(guò)程中凹模經(jīng)常承受外套的預(yù)壓應(yīng)力和擠壓過(guò)程中的拉伸應(yīng)力，凸模則承受巨大的壓應(yīng)力。工件在變形過(guò)程中所產(chǎn)生的熱量也部分地被模具吸收，所以模具材料還需要具有一定的高溫硬度和熱穩(wěn)定性。另外，模具表面往往會(huì)產(chǎn)生磨損和擠傷，從而造成工件的尺寸、形狀變化，表面粗糙度上升，使得模具失效。冷擠壓模具所承受的載荷取決于被擠壓工件的材料強(qiáng)度和加工硬化程度以及工件擠壓過(guò)程中的變形度。擠壓較

44、軟的鋁合金工件用的小型模具，其凹?？梢圆捎锰妓毓ぞ咪撝圃欤粩D壓高強(qiáng)度鋁合金、碳素鋼和低合金鋼工件的冷擠壓凹模，一般采用中合金模具鋼制造（如Cr5Mo1V等，硬度為HRC5658）。生產(chǎn)批量不大的冷擠壓凸模和頂桿材料，一般采用中合金冷作模具鋼制造；對(duì)于生產(chǎn)大批量工件的冷擠壓凸模，為了提高其抗壓強(qiáng)度和耐磨性，一般選用高合金模具鋼（如Cr12MoV，Cr12Mo1V1，7Cr7Mo3V2Si等）或高速鋼、基體鋼（如W6Mo5Cr4V2、6W6Mo5Cr4V等）制造。良好的潤(rùn)滑條件是減少冷擠壓模具磨損的主要措施。對(duì)于黑色金屬冷擠壓產(chǎn)品，常采用磷化加皂化處理來(lái)改善潤(rùn)滑條件。在實(shí)際生產(chǎn)中，潤(rùn)滑條件不當(dāng)將造

45、成冷擠壓模具早期失效。當(dāng)擠壓工件很大時(shí)，如擠壓鋼件超過(guò)10萬(wàn)件，擠壓輕合金工件超過(guò)50萬(wàn)件時(shí)，有時(shí)采用硬質(zhì)合金制造模具鑲塊。當(dāng)擠壓變形抗力很高的合金鋼工件或反擠壓大型環(huán)形的工件時(shí)，也可以采用硬質(zhì)合金制造冷擠壓凸模的鑲塊，凸模的外套一般選用高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼制造（熱處理硬度為HRC5558）。推薦的冷擠壓模具用鋼見表1-1-8。冷擠壓拉伸模具用鋼見表1-1-9。 表1-1-8 冷擠壓模具用鋼的選擇被擠壓工件材料生產(chǎn)批量/件51035104凸模用鋼鋁合金低碳鋼（C0.10%）滲碳合金鋼Cr5Mo1VCr5Mo1VCr5Mo1VCr5Mo1V，Cr12Mo1V1，高速鋼Cr5Mo1V，Cr12Mo1V1，

46、高速鋼高速鋼，7Cr7Mo3V2Si凹模用鋼鋁合金低碳鋼（C0.10%）滲碳合金鋼T10CrWMn，Cr5Mo1VCrWMn，Cr5Mo1VT10，CrWMnCr5Mo1V（氮化），Cr12MoVCr5Mo1V（氮化），Cr12MoV頂桿用鋼鋁合金低碳鋼及滲碳合金鋼Cr5Mo1VCr5Mo1VCr12MoV，Cr12Mo1V1，高速鋼Cr12Mo1V1，高速鋼，7Cr7Mo3V2Si表1-1-9 冷擠壓拉伸模具用鋼的選擇被加工工件材料生產(chǎn)批量/件51035104凸模用鋼鋁合金Cr5Mo1VCr12，Cr12MoV，Cr12Mo1V1，高速鋼低碳鋼（C0.10%）高速鋼高速鋼碳鋼（C0.20%0

47、.40%）高速鋼（氮化）高速鋼（氮化），高釩高速鋼滲碳合金鋼高速鋼（氮化）高速鋼（氮化），高釩高速鋼凹模材料鋁合金Cr5Mo1VCr5Mo1V，Cr12MoV，高速鋼碳鋼及合金鋼Cr5Mo1V，6Cr4W3Mo2VNb，7Cr7Mo3V2SiCr12MoV，Cr12Mo1V1，6W6Mo5Cr4V，高速鋼（氮化）D 沖壓成形模具用鋼沖壓成形是通過(guò)彎曲或少量的延伸，將金屬薄板壓制成與模具輪廓相近的工件。沖壓成形模具鋼的選用要根據(jù)成形工件的生產(chǎn)批量、工件的材料和厚度、形狀、尺寸、要求的精度等情況來(lái)決定。沖壓模具的正常失效，主要是由于磨損。軟的、薄的和強(qiáng)度低的工件成形壓力低、磨損少。反之，模具磨損就

48、會(huì)加速。對(duì)于小型沖壓成形模具，一般多采用高合金模具鋼Cr12MoV或Cr12Mo1V1鋼制造（硬度為HRC5862）。對(duì)于易產(chǎn)生表面擦傷的模具可以進(jìn)行氮化處理。對(duì)于大型工件沖壓用的大型模具，凸模往往采用Cr12MoV或Cr12Mo1V1鋼制造（硬度為HRC5862），凹模本體用鑄鐵制造，僅在容易磨損處采用淬硬的Cr5Mo1V，Cr12MoV，Cr12Mo1V1鋼的鑲塊。為了簡(jiǎn)化工藝，也可以采用經(jīng)局部淬硬的7CrSiMnMoV鋼鑲塊。生產(chǎn)形狀復(fù)雜的、較厚工件的模具可采用高一檔的模具鋼；而形狀簡(jiǎn)單、較薄的工件的成形模具，可選擇低一檔的模具材料。硬質(zhì)合金具有很高的耐磨性和抗擦傷性能，但是成本高、脆、

49、不易加工，一般僅用于制造重要模具的鑲塊。近幾年來(lái)發(fā)展的鋼結(jié)硬質(zhì)合金、粉末高合金耐磨鋼，如空冷高耐磨粉末模具鋼CPM10V（2.45%C，5.0%Cr，9.75%V，1.25%Mo）具有高耐磨性和高韌性，是很有發(fā)展前途的冷作模具材料，用以制造模具鑲塊。推薦選用的沖壓成形模具用鋼見表1-1-10。 表 1-1-10 薄板冷沖壓成形用模具鋼的選擇被加工工件材料質(zhì)量要求生產(chǎn)批量/件表面粗糙度尺寸偏差/mm102103104105106鋁、銅、黃銅無(wú)無(wú)環(huán)氧樹脂金屬聚脂鋅合金環(huán)氧樹脂金屬聚脂鋅合金環(huán)氧樹脂金屬聚脂鋅合金合金鑄鐵7CrSiMnMoV鑲塊鑄鐵Cr5Mo1V鑲塊鋁、銅、黃銅無(wú)0.1環(huán)氧樹脂金屬聚

50、脂鋅合金環(huán)氧樹脂金屬聚脂鋅合金合金鑄鐵合金鑄鐵7CrSiMnMoV鑲塊鑄鐵Cr5Mo1V鑲塊鋁、銅、黃銅低0.1環(huán)氧樹脂金屬聚脂鋅合金環(huán)氧樹脂金屬聚脂鋅合金合金鑄鐵合金鑄鐵7CrSiMnMoV鑲塊鑄鐵Cr5Mo1V鑲塊低碳鋼無(wú)無(wú)環(huán)氧樹脂金屬聚脂鋅合金環(huán)氧樹脂金屬聚脂鋅合金合金鑄鐵合金鑄鐵7CrSiMnMoV鑲塊鑄鐵Cr5Mo1V鑲塊低碳鋼低0.1鋅合金鋅合金合金鑄鐵Cr5Mo1V，Cr12MoV鑲塊合金鑄鐵Cr12MoV鑲塊NiCr不銹鋼無(wú)無(wú)環(huán)氧樹脂鋅合金鋅合金合金鑄鐵合金鑄鐵Cr5Mo1V鑲塊Cr12MoV，Cr12Mo1V1鑲塊NiCr不銹鋼，耐熱鋼低0.1鋅合金鋅合金合金鑄鐵合金鑄鐵Cr

51、12MoV（氮化）鑲塊合金鑄鐵Cr12Mo1V1（氮化）鑲塊低碳鋼（無(wú)潤(rùn)滑）低0.1鋅合金鋅合金合金鑄鐵合金鑄鐵Cr12Mo1V1（氮化）鑲塊合金鑄鐵Cr12Mo1V1（氮化）鑲塊E 拉深模具用鋼拉深模具是使金屬薄板在凸模和凹模之間被拉伸變形，形成與凸模形狀近似的杯狀工件。拉深模具主要要求抗磨損和抗咬合性能。模具的使用壽命與被拉深薄板的材質(zhì)、厚度，模具的尺寸、形狀、材質(zhì)、硬度、表面狀態(tài)、制造工藝、拉深變形程度、潤(rùn)滑方式等有關(guān)。當(dāng)拉深有色金屬、碳素鋼薄板時(shí)，根據(jù)工件的生產(chǎn)批量，可分別選用碳素工具鋼、低合金冷作模具鋼和中合金模具鋼。并根據(jù)需要，對(duì)部分模具表面進(jìn)行鍍鉻或氮化處理，以防咬合。當(dāng)拉深?yuàn)W氏

52、體不銹鋼或高鎳合金鋼時(shí)，為了防止咬合，除對(duì)模具進(jìn)行氮化處理外，有時(shí)采用鋁青銅制造凹模或采用硬質(zhì)合金制造凹模鑲塊。推薦的拉伸模具鋼見表1-1-11。 表1-1-11 軟鋼薄板減薄拉深模具用鋼選擇工件拉伸減薄率/%生產(chǎn)批量/件103104105106拉深凸模50Cr12MoV，Cr12Mo1V1 Cr12，Cr12MoV，Cr12Mo1V1Cr12，Cr12Mo1V1，7Cr7Mo3V2SiCr12Cr12Mo1V1，高速鋼拉深凹模50Cr5Mo1V，Cr12，Cr12MoVCr12，Cr12Mo1V1Cr12，Cr12Mo1V1Cr12，Cr12Mo1V1 為便于脫模，凸?？蛇M(jìn)行鍍鉻或氮化處理。

53、F 壓印模具用鋼 在壓印加工過(guò)程中，工件坯料和模具間的相對(duì)滑動(dòng)量較小，模具的失效主要是由于磨損和型面凹陷、龜裂等原因。 當(dāng)壓印模具尺寸不大，生產(chǎn)工件批量較小時(shí)，可采用碳素工具鋼作為模具材料；當(dāng)模具尺寸較大、形狀復(fù)雜時(shí)或生產(chǎn)工件批量大，或進(jìn)行不銹鋼等難變形材料的壓印時(shí)，則可分別選用低合金冷作模具鋼、空淬微變形鋼和Cr5Mo1V、Cr12MoV、Cr12Mo1V1、7Cr7Mo3V2Si等中高合金冷作模具鋼或高速鋼制造，熱處理硬度為HRC5961。當(dāng)采用高合金冷作模具鋼或高速鋼制造壓印模具時(shí)，可根據(jù)需要對(duì)模具進(jìn)行鍍鉻處理或采用鑲塊模具。 對(duì)于使用過(guò)程中易于產(chǎn)生裂紋的壓印模具，也可以采用4Cr5Mo

54、SiV1熱作模具鋼制造，以提高其韌性，硬度為HRC5054。粉末高速鋼和高合金粉末冶金模具鋼也可以用作長(zhǎng)壽命壓印模具鑲塊材料。 推薦的壓印模具用鋼見表1-1-12。 表1-1-12 壓印模具用鋼的選擇被加工工件材料生產(chǎn)批量/件103104105鋁合金T8T8，CrWMnCr12，Cr12MoV銅合金T10T10，CrWMnCr12，Cr12Mo1V1低碳鋼T8，T10T10，CrWMn，Cr5Mo1VCr12，Cr12Mo1V1，7Cr7Mo3V2Si合金結(jié)構(gòu)鋼CrWMnCr5Mo1VCr12，Cr12Mo1V1不銹鋼 7Cr7Mo3V2Si耐熱鋼 高速鋼A 鍛壓模具用鋼 用于熱模鍛壓力機(jī)和模

55、鍛模具，包括模塊，鑲塊及切邊工具。錘鍛模受強(qiáng)烈的沖擊載荷；模鍛壓力機(jī)速度緩慢，沖擊載荷較輕，但由于模具與熱坯接觸時(shí)間長(zhǎng)，工作溫度較高，熱疲勞也較嚴(yán)重。模具失效的主要原因是受力過(guò)大、過(guò)熱、磨損和熱疲勞。 對(duì)于大多數(shù)模鍛錘和鍛造壓力機(jī)用的鍛模模塊，其工作硬度一般不大于HRC50；而在機(jī)械壓力機(jī)上進(jìn)行高溫合金鍛造用的模具，由于被鍛造材料熱強(qiáng)性高，則往往采用鉻鉬系合金模具鋼。鍛造模具一般截面較大，應(yīng)選用淬透性較高的鋼種，以提高模塊心部的性能。 鍛造壓力機(jī)承受的沖擊載荷較低，但往往承受更高的工作溫度，所以鍛造壓力機(jī)用模具一般采用熱強(qiáng)性較高、合金含量較高的熱作模具鋼，其工作硬度也較高；而模鍛錘用的鍛模，承

56、受沖擊載荷較高，工作溫度較低，所以多選用合金含量較低、沖擊韌性高的鋼種，相應(yīng)地多采用較低的工作硬度。 與模鍛關(guān)聯(lián)的修整工序，當(dāng)進(jìn)行熱修整時(shí)，往往采用4Cr5MoSiV或8Cr3制造修整用的模具，當(dāng)進(jìn)行冷修整時(shí)則采用Cr5Mo1V，Cr12Mo1V1或6CrW2Si鋼制造修整模具。大型熱鍛模具要消耗很多的模具材料，其材料費(fèi)用在模具成本中占較高的比例，因此鋼種選擇時(shí)，應(yīng)慎重考慮模具材料的費(fèi)用。 為了提高熱作模具的使用壽命，往往選擇純凈度高、等向性好、經(jīng)過(guò)爐外精煉、電渣重熔和多向鍛造的高質(zhì)量模具鋼。 鍛模模塊用鋼的選擇見表1-1-13，切邊模具用鋼見表1-1-14。 表1-1-13 鍛模模塊及鑲塊用

57、鋼的選擇被鍛造材料生產(chǎn)批量/件鍛錘模塊鍛造壓力機(jī)模塊11021104件1104件11021104件1104件碳鋼和低合金鋼5CrMnMo,5CrNiMo,5CrNiMoVSi整體(HB341375)5CrNiMo,5CrNiMoVSi整體(HB369388);或4Cr5MoSiV1鑲塊(HB405433)5CrNiMo,5CrNiMoVSi整體(HB388429);或4Cr5MoSiV1鑲塊(HB405433)5CrNiMo,5CrNiMoVSi整體(HB388429);或4Cr5MoSiV1鑲塊(HB405433)不銹鋼和耐熱鋼5CrNiMo,5CrNiMoVSi整體(HB341375);或

58、4Cr5MoSiV1鑲塊(HB429448)5CrNiMo,5CrNiMoVSi整體(HB369388);或4Cr5MoSiV1鑲塊(HB429448)5CrNiMo,5CrNiMoVSi整體(HB388429);或4Cr5MoSiV14Cr5MoSiV鑲塊(HB429448)5CrNiMo5CrNiMoVSi整體(HB388429);或4Cr5MoSiV14Cr5MoSiV鑲塊(HB429534)鋁合金、鎂合金5CrNiMo,5CrMnMo,5CrNiMoVSi(HB341375)或4Cr5MoSiV1(HB405433)5CrNiMo,5CrMnMo,5CrNiMoVSi(HB341375

59、)或4Cr5MoSiV1(HB405433)5CrNiMo,5CrMnMo,5CrNiMoVSi(HB341375)或4Cr5MoSiV1(HB405433)5CrNiMo,5CrNiMoVSi(HB341375)或4Cr5MoSiV1,4Cr5MoSiV(HB429448)銅合金4Cr5MoSiV,4Cr5MoSiV1,4Cr3Mo3SiV(HB405433)4Cr5MoSiV,4Cr5MoSiV1,4Cr3Mo3SiV(HB405433)4Cr5MoSiV,4Cr5MoSiV1,4Cr3Mo3SiV(HB405433)4Cr5MoSiV1,4Cr5MoSiV(HB429448) 表1-1-

60、14 切邊模具用鋼選擇被切邊工件材料冷切邊模具熱切邊模具一般用精密切邊用凸模刃口凸模刃口凸模刃口碳素鋼及合金鋼5CrNiMo,5CrMnMo,5CrNiMo(HB341375)Cr12MoV,Cr12Mo1V1(HRC5456)- - 5CrNiMo,5CrMnMo,8Cr3(HB341375)Cr12MoV,Cr12Mo1V1(HRC5860)不銹鋼及耐熱鋼- - - - 5CrNiMo,5CrMnMo,8Cr35CrNiMoV(HB388429)Cr12MoV,Cr12Mo1V1(HRC5860)輕合金和銅合金5CrNiMo,5CrMnMo(HB461477)CrWMn,Cr12MoV(H