沖壓、模具鋼材和熱處理

模具、沖壓鋼材匯報(bào)人：田建明日期：2010-12-3

目錄模具鋼生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展1模具鋼介紹2模具鋼熱處理3國內(nèi)外模具鋼對照5模具鋼用途4常用沖壓材料介紹6模具鋼鋼材的發(fā)展模具鋼生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展

模具是工業(yè)發(fā)展的基石，世界各國的制造業(yè)為了降低產(chǎn)品成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，改善材料利用率，節(jié)約能源，廣泛地采用各種模具成型工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的切削加工工藝。目前電子信息、汽車、機(jī)械、輕工等工業(yè)部門的產(chǎn)品約有60%~80%的工件采用模具成型。很多產(chǎn)品的質(zhì)量、尺寸精度、表面粗糙度、更新?lián)Q代的速度和產(chǎn)品的成本，很大程度上取決于模具的質(zhì)量、使用壽命和制造周期。作為的主要材料模具鋼則是制造模具的基礎(chǔ)，隨著模具工業(yè)的迅速發(fā)展，對模具鋼的數(shù)量、質(zhì)量、品種、規(guī)格、性能等各個方面、不斷地提出更高、更新的要求。近年來，國內(nèi)外模具鋼的產(chǎn)量、生產(chǎn)技術(shù)、工藝裝備、質(zhì)量、品種等方面都取得了比較迅速的發(fā)展。

模具鋼產(chǎn)量的發(fā)展

模具鋼的產(chǎn)量近20年來增長很快，領(lǐng)先于其他鋼類，模具鋼的產(chǎn)量占合金工具鋼的80%左右。我國模具鋼的產(chǎn)量早已位居世界前列。模具鋼介紹隨著模具工作條件的日益苛刻，各國在原有的冷作模具鋼、熱作模具鋼和塑料模具鋼三大類的基礎(chǔ)上，又相繼發(fā)展了不少適應(yīng)新的要求的新鋼種。

1、在冷作模具鋼中，所發(fā)展的材料有：

1）高韌性、高耐磨性模具鋼這些鋼C、Cr含量低于傳統(tǒng)的Cr12型模具鋼，增加了Mo、V合金數(shù)量、其耐磨性優(yōu)于Cr12Mo1V1鋼，韌性和抗回火軟化能力則高于Cr12，如美國釩合金鋼公司早期發(fā)表的VascoDie(8Cr8Mo2V2Si)、日本大同特殊鋼公司的DC53（Cr8Mo2VSi），我國自行開發(fā)的則有7Cr7Mo2V2Si(LD鋼)、9CrW3Mo2V2(GM鋼)等，分別用于冷擠壓模具，冷沖模具及高強(qiáng)度螺栓的滾絲模具。

2）低合金空淬微變形鋼這類鋼的特點(diǎn)是合金含量低（≤5%），淬透性、淬硬性好，ф100mm的工件可以空冷淬透、淬火變形小、工藝性好，主要用于制造精密復(fù)雜模具。如美國ASTM標(biāo)準(zhǔn)鋼號A4（Mn2CrM—o）、A6(7Mn2CrMo)、日本大同特殊鋼公司G04。我國自行研制的Gr2Mn2SiWMoV和8Cr2MnMoWVS等鋼種也屬于低合金空淬微變形鋼，后一種鋼號還兼?zhèn)鋬?yōu)良的切削性。

3）火焰淬火模具鋼這種鋼的特點(diǎn)是淬火溫度范圍寬，淬透性好。由于火焰局部淬火的工藝簡便、可以縮短模具制造周期，降低制造費(fèi)用等特點(diǎn)，已經(jīng)廣泛地用于制造剪切、下料、沖壓、冷鐓等冷作模具，特別是大型鑲塊模具，如東風(fēng)汽車公司采用我國研制的7CrSiMiMoV火焰淬火鋼制造汽車大型覆蓋件鑲塊沖模刃口材料，取得了很好的使用效果。這類鋼代表性的模具鋼介紹鋼號有日本愛知公司的SX5（Cr8MoV），大同特殊鋼公司的G05，日本日立金屬公司的HMD1。

4）粉末冶金冷作模具鋼采用粉末冶金工藝生產(chǎn)的高碳高合金鋼，由于鋼液霧化形成的微細(xì)鋼粉凝固很快，可以完全避免一般工藝生產(chǎn)的高碳高合金冷作模具鋼在澆注后緩慢凝固產(chǎn)生的粗大碳化物和偏析等缺陷。特點(diǎn)：磨削性好，韌性好。等向性好、熱處理工藝性好。已發(fā)表的粉末冷冶金鋼號有美國坩堝鋼公司的CPM9V、GPM10V，日本日立金屬的HAP40等。

鋼是鐵、碳和少量其它元素的合金。不銹鋼或者10.5％或以上鉻金含量的抗腐蝕性合金鋼是該類金屬的通用術(shù)語。應(yīng)該記住不銹鋼并不是說這種地鋼材不生銹或不會被腐蝕，而只不過是它比不含鉻的合金的耐腐蝕性能強(qiáng)得多。除了鉻金屬之外，其它金屬元素如鎳、鉬、釩等也可以加入合金中用于改變合金鋼的性能，從而生產(chǎn)出不同等級、不同性能的不銹鋼。因應(yīng)用目的和場所的不同，仔細(xì)挑選性能最為合適的不銹鋼所制造的刀具，對于你特定工作的效率和成功至關(guān)重要.刀具中不同金屬元素帶來的優(yōu)點(diǎn).模具鋼介紹簡單地說：鋼就是鐵和碳的合金。其它成分是為了使鋼材性能有所區(qū)別。以下以字母順序列出重要的鋼材，他們包含以下成分:

碳（Carbon)-存在于所有的鋼材，是最重要的硬化元素。有助于增加鋼材的強(qiáng)度，我們通常希望刀具級別的鋼材擁有0.5％以上的碳，也成為高碳鋼。

鉻（Chromium)-增加耐磨損性，硬度，最重要的是耐腐蝕性，擁有13％以上的認(rèn)為是不銹鋼。盡管這么叫，如果保養(yǎng)不當(dāng)，所有鋼材都會生銹的。

錳（Manganese）-重要的元素，有助于生成紋理結(jié)構(gòu)，增加堅(jiān)固性，和強(qiáng)度、及耐磨損性。在熱處理和卷壓過程中使鋼材內(nèi)部脫氧，出現(xiàn)在大多數(shù)的刀剪用鋼材中，除了A-2,L-6和CPM420V。

鉬（Molybdenum）-碳化作用劑，防止鋼材變脆，在高溫時保持鋼材的強(qiáng)度，出現(xiàn)在很多鋼材中，空氣硬化鋼（例如A-2,ATS-34）總是包含1％或者更多的鉬,這樣它們才能在空氣中變硬。

鎳（Nickle）-保持強(qiáng)度、抗腐蝕性、和韌性。出現(xiàn)在L-6AUS-6和AUS-8中。

硅（Silicon）-有助于增強(qiáng)強(qiáng)度。和錳一樣，硅在鋼的生產(chǎn)過程中用于保持鋼材的強(qiáng)度。

鎢（Tungsten）-增強(qiáng)抗磨損性。將鎢和適當(dāng)比例的鉻或錳混合用于制造高速鋼。在高速鋼M-2中就含有大量的鎢。

釩（Vanadium）-增強(qiáng)抗磨損能力和延展性。一種釩的碳化物用于制造條紋鋼。在許多種鋼材中都含有釩，其中M-2，Vascowear，CPMT440V和420VA含有大量的釩。而BG-42與ATS-34最大的不同就是前者含有釩。

模具鋼介紹鋼材大體種類:

1.低碳鋼-又稱軟鋼,含碳量從0.10％至0.30％低碳鋼易於接受各種加工如鍛造,焊接和切削,常用於制造鏈條,鉚釘,螺栓,軸等。

2.中碳鋼-含碳量從0.30％至0.60％,用以制造重壓鍛件,車軸,鋼軌等.

3.高碳鋼-常稱工具鋼,含碳量從0.60％至1.70％,可以淬硬和回火。錘,撬棍等由含碳量0.75％的鋼制造;切削工具如鉆頭,絲攻,鉸刀等由含碳量0.90％至1.00％的鋼制造.

4.合金鋼-鋼中加入其它金屬如鉻,鎳,鎢,釩等,使具有若干新的特性。由於各種合金元素的摻入,合金鋼可具有防,防腐蝕,耐熱,耐磨,防震和抗疲乏等不同特性。

5.高速鋼-含有各種成份和份量,如鎢,鉻,釩,鈷和鉬等。高速鋼制成的切削工具,可用高的速度求切削硬材料,并能承擔(dān)強(qiáng)力的切削。高速鋼切削工具在高的速度中仍能使刃口保持鋒利,其他鋼材則可能變鈍。

模具鋼介紹Crl2

性能：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，所以沖南韌性較差，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。

用途：用于制造受沖擊荷載較小，且要求高耐磨性的冷沖模和沖頭，剪切硬且薄的金屬的冷切剪刃、鉆套、量規(guī)、拉絲模、壓印模、搓絲板、拉延模和螺絲滾模等。

生產(chǎn)品種：熱軋材、冷拉材、鍛材、熱軋鋼板、冷拉鋼絲。

Crl2Mo1V1

性能：高碳、高鉻類型萊氏體鋼，無特殊要求時鉆不作為必加元素。由于鉬和釩的含量比Crl2MoV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。

用途：用于制造要求高耐磨性的大型復(fù)雜冷作模具，如冷切剪刀、切邊模、拉絲模、搓絲板、螺紋滾模、滾邊模和要求高耐磨的冷沖模和沖頭等。

生產(chǎn)品種：熱軋材、鍛材、冷拉材、熱軋鋼板、冷拉鋼絲。

Crl2MoV

性能：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，淬火時體積變化小。其碳含量比Crl2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。

用途：用于制造斷面較大、形狀復(fù)雜、耐磨性要求高、承受較大沖擊負(fù)荷的冷作模具，如冷切剪刀、切邊模、滾邊模、量規(guī)、拉絲模、搓絲板、螺紋滾模、形狀復(fù)雜的沖孔凹模、鋼板深拉伸模，以及要求高耐磨的冷沖模和沖頭等。

生產(chǎn)品種：熱軋材、鍛材、冷拉材、熱軋鋼板、冷拉鋼絲。

常用模具鋼熱處理常用模具鋼用途模具鋼材熱處理用途A3模座、墊腳45HRC42~45模座、墊板等Cr12HRC52~55模板、強(qiáng)度小沖頭、刀口鑲件、成形鑲件等Cr12movHRC58~60主模板、強(qiáng)度沖頭、刀口鑲件、成形鑲件等Cr12mo1v1HRC58~60主模板、強(qiáng)度沖頭、刀口鑲件、成形鑲件等SKD11(61)HRC58~62主模板、強(qiáng)度沖頭、刀口鑲件、成形鑲件等DC53HRC60~63主模板、強(qiáng)度沖頭、刀口鑲件、成形鑲件等SKH-9HRC62~65耐磨、耐沖擊各種工具、高級沖模、螺絲模等SLDHRC60~63高速沖模沖頭、不銹鋼沖頭ASP-23HRC63~67中炭鋼或高炭鋼下料、沖硬化鋼板、薄沖頭鎢鋼

大批量生產(chǎn)模具沖頭、鑲件及成形鑲件等國內(nèi)外模具鋼對照中國美國日本德國英國法國前蘇聯(lián)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織451045S45CS48CC45IC45080A47C4545C45E4CrWMn

SKS3

Crl2T30403(UNS)(D3)SKDlX210Crl2BD3X210Crl2X12210Crl2Crl2MolVlT30402(UNS)(D2)SKDllX155CrVMo121BD2

160CrMoVl2W6Mo5Cr4V2T11302(UNS)(M2)SKH51S6-5-2BM2HS6-5-2p6M5HS6-5-2(S4)

常用的沖壓材料介紹

常用鋼板常識

常用的沖壓材料介紹金屬的定義:由一種或一種以上金屬或金屬與非金屬互相融合而具有金屬各種性質(zhì)的物質(zhì).金屬的共同特性:1.固體狀態(tài)時通常構(gòu)成結(jié)晶體.2.富于延展性.

3.電熱的良導(dǎo)體.4.具有特殊金屬光澤.銅材的硬度等級:01/4H1/2HH由上至下,硬度越來越高.EHSHESH

常用的沖壓材料介紹銅材代號的表示方法:材料名稱形狀硬度等級如:C5191R-HC5191表示材料名稱.R表示形狀.其中銅材通常有三種形狀:R(Round).P(Page).W(Wire)H表示硬度等級(硬度分:維氏HV與洛氏HRC兩種)名稱主要成分特性黃銅(青銅)Cu+Zn(黃色)價格便宜,制造加工容易耐腐蝕性佳,顏色優(yōu)美,含Zn30﹪~40﹪最為實(shí)用一般用于平面類零件和對彈性以及壽命要求較低的端子上.另外C2680-0本公司用來車制軸承套.如:CKX-035-324H-51(軸承套)AV(銅套)AV-5B-13(端子)磷青銅Cu+Sn+P(紅色)價格一般,Cu含量很高易于電鍍,彈性較好,加少量P后增加了硬度和耐磨性一般用在開關(guān)部位以及夾持部位.

如:

AV91-14(開關(guān)彈片)AV-14(開關(guān)彈片)常用磷青銅有C5191/5210兩種,C5191一般用在銅環(huán)上.鈦銅（鈹青銅）Cu+Ti(紅色,顏色比磷青銅還要深)價格貴,硬度高,彈性好.一般用在小型的支撐點(diǎn)較小的彈片.因?yàn)閮r格太貴,同時不易采購,所以在特殊情況才使用常用銅介紹

常用的沖壓材料介紹產(chǎn)品名稱標(biāo)

準(zhǔn)中國標(biāo)準(zhǔn)牌號國際標(biāo)準(zhǔn)（ISO）美國標(biāo)準(zhǔn)（ASMT）日本標(biāo)準(zhǔn)（JIS）英國標(biāo)準(zhǔn)（BIS）德國標(biāo)準(zhǔn)（DIN）黃銅BrassH90CuZn10C22000C2200CZ101CuZn10H70CuZn30C26000C2600CZ106CuZn30H68

C26200

CuZn33H65CuZn35C26800C2680CZ107CuZn36H62CuZn40C28000C2720CZ109

錫青銅BronzeQSn6.5-0.1CuSn6C51900C5191PB103CuSn6QSn4-0.3CuSn4C51100C5111PB101CuSn4Q