日本(大同DAIDO)模具钢:PXZ、PX4、PX5、NAK55、NAK80、S-STAR、G-STAR、YK30、 DC11、DC53、DHA1、DH21、DH31-S、DH2F、DH42、GFA、MH51、MH55、 MH8、SGT、GOA、DEX20、DEX40、DEX60、PD613、SUS420、S50C、H3100 PX88、PAK90、QCM8、MH85 瑞典(一胜百)模具钢材:K100、DF-2、XW-10、XW-5、XW-41、618、618H、718、718H、 136H、8402、8407、8416、QRO-90、HSP-41、ASP23、ASP30、ASP60、 VANADIS-4、VANADIS-10、HOTVAR、168S、635、ASSAB88、ELMAX 日本(日立HITACHI)模具钢:HPM1、HPM2、HPM7、HPM38、HPM50、HPM75、HPM77、 CENA1、DAC、SKD4、SKD5、SKD7、SKD8、SKT4、SK3、SK4、SK5、SKS3、 SKD11、YEM、YEM-K、DAC45、SKD61、SKD62、FDAC、DAC10、 DAC55、SLD、SLD8、SLD10、ARK1、SGT、YXM1、YXM4、YXR3、YXR33、 SKH-9、SKH-51、SKH-55、SKH-57、SKH-59、HAP10、HAP40、SUS420J2、 HAP72、NP8、NP9、YSS、YHD28、YHD3 德国(撒斯特SAARS TAHL)模具钢:P20、2311、2738、2316、2083、2767、4125、2344、2367、 2379、2842、2363、2436、2510、3343、3207、TSP4、6582、7225、1293、1285、 YE2311、YE2738、YE2083、YE2316、YE2344 美国(芬可乐ALCOA)模具钢:420、6061、7075、D2、D3、H11、H13、Ol、O2、M2、M4、 L6、M35、M42、A2、 6F7、T42、4340、4140 奥地利(百禄BOHLER)模具钢材:M202、M238、M300、M310、M340、M330、W302、W303、W321、 K100、K110、K340、K460、S390PM、S590PM、S690PM、S790PM、S500、 S705 无磁模具钢:7Mn15Cr2Al3V2WMo、20Mn23AlV、45Mn17Al3(917)、30Mn20Al3、40Mn18Cr3、40Mn18Cr4V、50Mn18Cr4V 国产模具钢 :A3、45#、50#、Crl2、Crl2MOV、Cr12Mo1v1、D2、P20、S50C、9CrSi、H13、 Gcr15、PX-5、T8A、T10A、40Cr、1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13、35CrMO、40CrMO、38CrMoR、3Cr2W8V (欧美) =====模具钢分类====== 1.冷作模具钢 (1)分为五组:W组、O组、A组、D组、S组。 ◆ W组即水淬工具钢,有11个钢种,7个碳素工具钢,含碳量从0.7%-1.3%。 ◆ O组即油淬冷作模具钢(俗称油钢),有4个钢种,含碳量在0.85%-1.55%, ◆ A组即空淬中合金冷作模具钢,有9个钢种,含碳量从0.5%-2.25%。 ◆ D组即高碳高铬冷作模具钢,有7个钢种,含碳量0.9%-2.5%。 ◆ S组即耐冲击工具钢,有7个钢种,含碳量0.4%-0.6%。 用于冷作模具还有高速钢(HSS组)和超高速钢(SHSS组),钴基硬质合金和钢结硬质合金(HA组),粉末钢和工程陶瓷(PIM组),碳钨工具钢(F组),特殊用途工具钢(L组)。 (2)冷作模具钢的选用 冷作模具钢的主系列是高硬冷作类,主要用于要求高抗压和耐磨为主的模具,硬度高于HRC60-62。对于要求耐冲击、韧性高的模具,硬度低于HRC60- 62,主要用S类和部份A类和 普通的调质钢、弹簧钢、热作模具或基体钢。对于大型冲压模,如汽车外型冲压件,主要用铸铁类。简易或寿命数量少的用锌基合金或高分子复合材料。 (欧美) *高速钢和超高速钢在冷作模具中的应用迅速增长。欧美金属主要是有高的"抗压强度/硬度" 比值。且硬度可在HRC60-70之间选择。 *粉末模具钢有优良的耐磨寿命,硬度不大高HRC60-62,应用相当多。 *碳素工具钢在寿命10万件的冲头或软材料冲压模仍有一定的应用范围。 2.热作模具钢 美国热作模具钢分二大类: (1)热作模具钢和超级热强合金。 热作模具由于在有温度的条件下工作,要求材料具有热强性和热耐磨性,为了保证模具的使用寿命模具要冷却,热冷交替模具会出现龟裂,即热疲劳裂纹,所以材料又要求有抗裂纹能力和抗热疲劳性能。 (欧美) (2)按热强性排列的主系列进行选材: 低合金调质模具钢(6G,6F2,6F3)→中铬热作模具钢(H11、H12、H13)→钨热作模具钢(H21,H22)。 非标准的热作模具钢:例如热镦锻模具用时效硬化型的6H4。使用H11、H12、H13出现了不能满足热耐磨性时,可以选择6H1,6H2。 当要求模具以热作耐磨性为主时,可以选择D2,D4→M2,M4→粉末钢。钢结硬质合金、钴基硬质合金的高温耐磨性是很高的,但其热疲劳性(即冷热抗疲劳裂纹)很差,不能在急 模具钢冷急热状态下使用。 3.塑料模具钢 美国是 早在工具钢中列出塑料模具专用钢的国家,以P来表示为主,共分为五类。 ◆ 渗碳型塑料模具钢:P1,P2,P3,P4,P5,P6。这类钢含碳量很低,主要是美国早期及用挤压成型制模法,要求冷塑性好,有高的挤压性能,成型后表面渗碳淬火提高表面硬度,使用寿命长。芯部超低碳可使淬火时变形量 小。 ◆调质型塑料模具:P20,P21。目前塑料模具中P20的用量很大,已成为主体,大多数在预硬状态时使用。 ◆ 中碳合金工具钢用于热固性塑料模。钢号有H13,而L2和S7,O1和A2也有应用。这一类的特点是: (1)基本属二次硬化金钢,500-600oC时的热强性好。 (2)含铬较高,大气腐蚀性好。 (3)淬透性极好,适用于大模块。 ◆ 不锈钢用于耐蚀性要求高的塑料模,主要钢号有420,414L,440,416。 ◆ 时效钢是经过时效处理而获得高的使用性能。欧美金属有两种,一种是P21低碳Ni-A1时效钢;另一类是18Ni马氏体时效钢。后者是用于宇航工业的无碳高纯度、高强度、高韧性的材料。用于力学性能、尺寸精度、光洁度和耐蚀性都要求高的塑料模具中。 塑料模具钢的选用 *薄壁的塑料箱体,生产批量在小于10万件时,用P20,P21预硬态(HB250~300),腐蚀性较强时用414L。 *高寿命的普通塑料模,用P6或P20,经渗碳一淬火后硬度在HRC54-58;塑料件不太大时,可用O1,S7。腐蚀性较强时用420。 *非高温的热固性模用P6,P20经渗碳淬火后使用。腐蚀性强用420。 *高温热固性塑料模用H13和S7或渗碳钢P4。这些含铬较高有好的抗回火性和抗高温氧化性。 =======模具钢性能====== 可加工性 ——热加工性能,指热塑性、加工温度范围等; ——冷加工性能,指切削、磨削、抛光、冷拔等加工性能。 冷作模具钢大多属于过共析钢和莱氏体钢,热加工和冷加工性能都不太好,因此必须严格控制热加工和冷加工的工艺参数,以避免产生缺陷和废品。另一方面,通过提高钢的纯净度,减少有害杂质的含量,改善钢的组织状态,以改善钢的热加工和冷加工性能,从而降低模具的生产成本。 为改善模具钢的冷加工性能,自20世纪30年代开始,研究向模具钢中加入S、Pb、Ca、Te等易切削加工元素或导致模具钢中碳的石墨化的元素,发展了各种易切削模具钢,以进一步改善其切削性能和磨削性能,减少刀具磨料消耗、降低成本。 淬透性和淬硬性 淬透性主要取决于钢的化学成分和淬火前的原始组织状态;淬硬性则主要取决于钢中的含碳量。对于大部分的冷作模具钢,淬硬性往往是主要的考虑因素之一。对于热作模具钢和塑料模具钢,一般模具尺寸较大,尤其是制造大型模具,其淬透性更为重要。另外,对于形状复杂容易产生热处理变形的各种模具,为了减少淬火变形,往往尽可能采用冷却能力较弱的淬火介质,如空冷、油冷或盐浴冷却,为了得到要求的硬度和淬硬层深度,就需要采用淬透性较好的模具钢。 淬火温度和热处理变形 为了便于生产,要求模具钢淬火温度范围尽可能放宽一些,特别是当模具采用火焰加热局部淬火时,由于难于准确地测量和控制温度,欧美金属就要求模具钢有更宽的淬火温度范围。 模具在热处理时,尤其是在淬火过程中,要产生体积变化、形状翘曲、畸变等,为保证模具质量,要求模具钢的热处理变形小,特别是对于形状复杂的精密模具,淬火后难以修整,对于热处理变形程度的要求更为苛刻,应该选用微变形模具钢制造。 氧化、脱碳敏感性 模具在加热过程中,如果发生氧化、脱碳现象,就会使其硬度、耐磨性、使用性能和使用寿命降低;因此,要求模具钢的氧化、脱碳敏感性好。对于含钼量较高的模具钢,由于氧化、脱碳敏感性强,需采用特种热处理,如真空热处理、可控气氛热处理、盐浴热处理等。 其他因素 在选择模具钢时,除了必须考虑使用性能和工艺性能之外,还必须考虑模具钢的通用性和钢材的价格。模具钢一般用量不大,为了便于备料,应尽可能地考虑钢的通用性,尽量利用大量生产的通用型模具钢,以便于采购、备料和材料管理。另外还必须从经济上进行综合分析,考虑模具的制造费用、工件的生产批量和分摊到每一个工件上的模具费用。从技术、经济方面全面分析,以 终选定合理的模具材料。 ======H13模具钢简介====== 【产品名称】H13模具钢 执行标准GB/T1299—2000。 统一数字代号A20502; 合金工具钢简称合工钢,是在碳工钢的基础上加入合金元素而形成的钢种。 其中合工钢包括:量具刃具用钢、耐冲击工具用钢、冷作模具钢、热作模具钢、无磁模具钢、塑料模具钢。 【特性及用途】H13模具钢 适用于作铝合金压铸模、热挤压和穿孔用的工具和芯棒、模锻锤锻模、压力机锻模、高速精锻模和塑压模等;亦被用作飞机、火箭等耐热400~500 ℃工作温度的结构零件。 引进美国的H13空淬硬化热作模具钢。其性能、用途和4Cr5MoSiV钢基本相同,但因其钒含量高一些,故中温(600度)性能比4Cr5MoSiV钢要好,是热作模具钢中用途很广泛的一种代表性钢号。 【主要化学成份】H13模具钢 碳C:0.33~0.43 硅Si:0.80~1.20 锰Mn:0.20~0.50 硫S:≤0.030 磷P:≤0.030 铬Cr:4.75~5.50 镍Ni:允许残余含量≤0.25 铜Cu:允许残余含量≤0.30 钒V:0.30~0.60 钼Mo:1.10~1.60 【热处理】:(交货状态:布氏硬度HBW10/3000(小于等于235)),淬火:790度+-15度预热,1000度(盐浴)或1010度(炉控气氛)+-6度加热,保温5~15min空冷,550度+-6度回火;退火、热加工;