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模具钢材基本知识 钢是铁、碳和少量其它元素的合金不锈钢或者 10.5％或以上铬金含量的抗腐蚀性合金钢是该类金属的通用术语应该记住不锈钢并不是说这种地钢材不生锈或不会被腐蚀,而只不过是它比不含铬的合金的耐腐蚀性能强得多除了铬金属之外，其它金属元素如镍、钼、钒等也可以加入合金中用于改变合金钢的性能，从而生产出不同等级、不同性能的不锈钢.因应用目的和场所的不同，仔细挑选性能最为合适的不锈钢所制造的刀具，对于你特定工作的效率和成功至关重要.刀具中不同金属元素带来的优点 简单地说：钢就是铁和碳的合金.其它成分是为了使钢材性能有所区别以下以字母顺序列出重要的钢材,他们包含以下成分: 碳(Carbon)—存在于所有的钢材，是最重要的硬化元素.有助于增加钢材的强度，我们通常希望刀具级别的钢材拥有 05％以上的碳,也成为高碳钢 铬（Chromium）-增加耐磨损性,硬度，最重要的是耐腐蚀性，拥有 13％以上的认为是不锈钢.尽管这么叫,如果保养不当，所有钢材都会生锈的 锰(Manganese）-重要的元素，有助于生成纹理结构,增加坚固性，和强度、及耐磨损性在热处理和卷压过程中使钢材内部脱氧，出现在大多数的刀剪用钢材中，除了 A—2，L-6 和 CPM 420V。

钼（Molybdenum）-碳化作用剂，防止钢材变脆，在高温时保持钢材的强度，出现在很多钢材中，空气硬化钢（例如 A-2,ATS—34）总是包含 1%或者更多的钼，模具钢材基本知识 这样它们才能在空气中变硬 镍（Nickle)—保持强度、抗腐蚀性、和韧性出现在 L-6AUS—6 和 AUS—8中 硅（Silicon）-有助于增强强度和锰一样,硅在钢的生产过程中用于保持钢材的强度 钨(Tungsten）—增强抗磨损性将钨和适当比例的铬或锰混合用于制造高速钢在高速钢 M-2 中就含有大量的钨 钒(Vanadium） —增强抗磨损能力和延展性 一种钒的碳化物用于制造条纹钢在许多种钢材中都含有钒，其中 M-2,Vascowear，CPM T440V 和 420VA 含有大量的钒而 BG—42 与 ATS—34 最大的不同就是前者含有钒 钢材大体种类: 1. 低碳钢 — 又称软钢， 含碳量从 0.10％至 0.30％低碳钢易於接受各种加工如锻造,焊接和切削,常用於制造链条，铆钉，螺栓,轴等. 2. 中碳钢 — 含碳量从 0.30％至 0.60％， 用以制造重压锻件,车轴,钢轨等. 3。

高碳钢 - 常称工具钢，含碳量从 0.60％至 170％,可以淬硬和回火锤,撬棍等由含碳量 0.75%的钢制造;切削工具如钻头，丝攻,铰刀等由含碳量 090%至 1.00％的钢制造. 4. 合金钢 — 钢中加入其它金属如铬， 镍， 钨， 钒等, 使具有若干新的特性由於各种合金元素的掺入，合金钢可具有防,防腐蚀,模具钢材基本知识 耐热，耐磨,防震和抗疲乏等不同特性. 5. 高速钢 - 含有各种成份和份量， 如钨, 铬, 钒， 钴和钼等 高速钢制成的切削工具， 可用高的速度求切削硬材料， 并能承担强力的切削 高速钢切削工具在高的速度中仍能使刃口保持锋利， 其他钢材则可能变钝模具钢材的特性 1、模具钢分类 按化学成分分为： （1）碳素钢:S50C、S55C （2）合金钢：ⅰ低合金钢(≤5％)；ⅱ中合金钢（5％～10％） ；ⅲ高合金钢（＞10%). 按使用情况分为：塑胶模具钢、冷作模具钢、热作模具钢 ●一般塑胶模具钢以预硬态（即预调质=淬火+高温回火）供货,热作及冷作钢以退火态供货。

2、塑胶模具钢的选用 ◆作为塑料模具的使用情况，有种种的不同条件，模具用钢大致应满足如下的要求： (1）机械加工性能优良：塑料模具型腔的几何形状非常复杂，往往有深孔、深沟槽、窄缝等加工部位.钢材必须具有易切削的性能 （2）抛光性能优良：无论何种塑料模具，其型腔的允许表面粗糙度极小，几乎都要求能做到镜面光泽 而要达到镜面光泽,主要的一点是钢材必须具有不低于 38HRC 的硬度， 最好为 40~46HRC，而达到 55HRC 为最佳.要达到镜面光泽，首先钢材中的夹杂物要尽量少，而且不能有气泡存在，并且纤维组织均匀在大量生产中的模具，为了减少磨损，除了型腔的表面硬度以外，表面粗糙度也是重要条件 (3）有良好的表面腐蚀加工性:有很多模具要求成形的塑件表面为各种其他物质的花纹。

如皮革纹、绸纹、布纹、精细图案等这就要求钢材的质地细而均匀，否则表面腐蚀的效果不佳 （4）既要耐磨损，而且又有韧性：塑料模具是长期承受热交变负荷的，而且又是长期经受摩擦模具钢材基本知识 的如果仅考虑耐摩擦的一面而不考虑其受热交变负荷的一面，若使用冷冲模具用的高碳高合金钢制造时，必然出现韧性不足而引起开裂 （5)淬火性能好,变形小：塑料模具特别是热固性塑料模具的型腔部分大都必须进行热处理这就要求钢材具有较好的淬透性和很小的变形.一般热塑性塑料成形用模具，采用调质、预硬化等处理即可而热固性塑料成形用模具则必须淬硬. （6)电火花加工性好：塑料模的凹型腔时常采用放电加工，放电加工后表面的硬化层要浅，以便于抛光抛光在塑料模的型腔加工中是最耗时间的时间长则增加成本目前对自动抛光的技术尚未达到实用阶段，仍然以手工抛光为主硬化层厚则抛光工时增大。

(7）有耐腐蚀性:有些塑料，例如聚氯乙烯在成形时能产生盐酸气体，对型腔有腐蚀性所以对于用于有腐蚀气体的塑料模，必须考虑钢材的耐腐蚀性. （8）焊接性好：在型腔加工中，有时难免要补焊因此模具钢必须有很好地焊接性能. ◆在选择塑胶模具钢材时，要依以下条件而逐次考虑之，最后作出决定 （1）塑件的生产批量：模具是高效率的生产工具每一付模具的使用寿命,直接关系到制件的成本.设计模具时，除了按产量考虑每模的型腔数之外,就要考虑其使用寿命批量小,则对钢材的要求可以低些；而批量大时,必须选择优质钢材,以保证使用寿命而尽量避免重复制作模具 (2）塑件的尺寸精度:塑件的尺寸精度，很大程度上取决于模具的制造精度,它又决定制件的合格率。

对于要求高精度(SJ/T10628－95 的 3、4 级精度）以及超高精度(SJ/T50628－95 的 1、2级精度）的塑件,应选用优质模具钢 （3）制件的复杂程度：制件越复杂，型腔的加工就越困难，因而必须选用切削性能好的钢材制件复杂程度高，则尺寸量大,加工部位多.因而加工的应力变形必须考虑 （4）制件的体积大小：制件越大，型腔的切削量也越大用大吃刀量切削时，切削应力也大因此对于大制件的模具最好选用易切削钢.制件小时，型腔体积小，所用的刀具（主要是铣刀）强度低，切削量很小选择钢材时应选用质地均匀，合金碳化物分布细而匀称的钢材小模具多先作预硬化处理然后加工,要考虑加工的可能性 (5）制件的外观要求：塑件如为外观装饰件，则表面的质量好坏能很大程度上影响产品的销售凡对塑件外观有高要求的塑件，最好选用真空熔炼或电渣熔炼钢，以达到最好的型腔抛光效果。

◆钢材的抛光性 生产透明塑料制品，尤其是光学仪器，对于成型模具的抛光性（即镜面加工性)要求很高. 模具钢材基本知识 影响镜面加工性能的因素有： （1）钢材冶金质量：不得采用易削钢采用 VAD、VAR、ESR 等工艺，可提高钢的纯净度，从而提高抛光性能 (2）组织不均匀度：即显微偏析的影响措施是必须掌握好出钢后的浇注技术和钢锭的结晶质量;充分锻造，以保证致密度；均热化处理或 ESR. （3）硬度:高硬度有利于镜面抛光.热处理后的表面渗碳或脱碳导致表面质量恶化,影响抛光性能。

（4）抛光技术：要避免抛光过程中表面接触应力过高.否则较软的基体会被冲蚀，使碳化物游离出来,随后在钢材表面留下缺陷 3、钢材的硬度 ●常规表示有布氏（HB） 、洛氏（HRC)、维氏（HV） 、里氏（HL）硬度等，其中以HB 及 HRC 较为常用 ●HB 应用范围较广，供货状态常用， Cu、Al 也可用.HRC 适用于表征高硬度材料，如热处理硬度等两者区别在于硬度计之测头不同，布氏硬度计之测头为钢球，而洛氏硬度计之测头为金刚石 ●在一定条件下，HB 与 HRC 可以互换其换算公式可大概记为:1HRC≈1/10HB ●HV-适用于显微分析，Cu、Al 也可用。

●HL—手提式硬度计，测量方便，但对样品厚度有要求 。