模具钢材常识.docx

Cr12合金工具钢： Cr12标准： GB/T 1299-1985•特性及适用范围：是应用广泛的冷作模具钢，具有高强度、较好的淬透性和良好的耐磨性，但冲击韧性差主要用作承受冲击负荷较小，要求高耐磨的冷冲 模及冲头、冷切剪刀、钻套、量规、拉丝模、压印模、搓丝板、拉延模和螺纹滚模等•化学成份：碳 C : 2.00 〜2.30硅 Si: <0.40锰 Mn: <0.40硫 S ：<0.030磷 P ：<0.030铬 Cr：11.50〜13.00镍 Ni ：允许残余含量 <0.25铜Cu:允许残余含量<0.30钴 Co：<1.00•力学性能：硬度：退火,269〜217HB,压痕直径3.7〜4.1mm;淬火,>60HRC•热处理规范及金相组织：热处理规范：1）淬火,950〜1000 °C油冷;2）淬火980 °C，油冷,180 °C回火2h金相组织：回火马氏体 +未溶碳化物 +残余奥氏体• 交货状态:钢材以退火状态交货 [1][2]Cr12MoVCr12M o V钢有高淬透性，截面为 300〜40 0 mm以下者可以完全淬透，在 300〜40 0C时仍可保持良好硬度和耐磨性，韧性较 Cr12 钢高，淬火时体积变化最小。

可用来制造断面较大、形状复杂、经受较大冲击负荷的各种模具和工具例如，形状复杂的冲孔凹模、复杂 模具上的镶块、钢板深拉深模、拉丝模、螺纹挫丝板、冷挤压模、冷切剪刀、圆锯、标准刀具、量具等合金工具钢： Cr12MoV标准： GB/T 1299-1985•特性及适用范围：冷作模具钢，钢的淬透性、淬火回火的硬度、耐磨性、强度均比 Cr12 高用于制造截面较大、形状复杂、工作条件繁重下的各种冷冲模 具和工具，如冲孔凹模、切边模、滚边模、钢板深拉伸模、圆锯、标准工具和量规、螺纹滚模等•化学成份： 碳 C ：1.45〜1.70 硅 Si: <0.40锰 Mn: <0.40硫 S : <0.030磷 P : <0.030 铬 Cr: 11.00〜12.50 镍Ni:允许残余含量<0.25 铜Cu:允许残余含量<0.30 钒 V : 0.15〜0.30 钼 Mo: 0.40〜0.60•力学性能：硬度：退火,255〜207HB,压痕直径3.8〜4.2mm;淬火Q58HRC•热处理规范及金相组织：热处理规范：1）淬火,950〜1000 °C油冷;2）淬火1020 °C ,200 °C回火2h金相组织：细粒状珠光体 +碳化物。

• 交货状态：钢材以退火状态交货 [1][2]Cr12Mo1V1 模具钢Cr12Mo1V1模具钢是国际上广泛采用的高碳高铬型冷作模具钢，属于莱氏体钢源于美国的 D2钢（AISI、ASTM）我国原来是引用钱苏联的X12，现在的俄罗斯的X12M0Cr12MoV模具钢早在YB-7合金工具钢标准中就纳标了，所有有悠久的使用历史，而 D2模具钢是1985 年引进的、命名为 Cr12Mo1V1 ，以与 Cr12MoV 区别，并纳入 1985 年的 GB1299-1985 标准Cr12Mo1V1 模具钢的化学成分与 D2 完全一致经多年的实践证明， Cr12Mo1V1 模具钢的性能优于 Cr12MoV 模具钢由于钢的含 Mo V量比Cr12MoV钢高，并含有Co,改善了钢的组织，其强韧性、耐磨性均有所提高几乎所有的工业先进国家都把这一钢号纳入国家标准和准国家标准，如英国的 BD2（BS），德国的X155 CrMoV12-1，法国的X160 CrMoV12（NF），意大利的X155CrVMo12-1KV （ UNI）日本的SKD11（JIS）模具钢在成分上介于我国的 Cr12Mo1V1和Cr12MoV之间，但含V偏低 且不含Co，但是日本把SKD11等同于D2看待。

瑞典SIS中没有同类型钢号，但瑞典的模具钢生产厂家如乌德霍姆（ UHB）有类同牌号SVE RKER21，—胜百公司（ASSAB）也有牌号为XW-41的钢奥地利百禄公司的K110日本大同特钢公司的DC11，日立金属公司的日立牌SLD, 不二越公司的CDS11，爱知制钢的SKD11，山阳特钢的QC11，德国蒂森克虏伯公司的 GS-379以及ISO的160CrMoV12俄罗斯把前苏联的X12M改成X12J但其含Mo、V量仍偏低，只等同于我国的 Cr12MoV模具钢Cr12Mo1V1 模具钢的用途与 Cr12MoV 相同用于要求更高的模具零件化学成分【 GB/T1299-12000 （质量分数）（ %）】CSiMnPSCrMoV其他1.40~1.60至 0.60至 0.60至 0.030至 0.03011.00~13.000.70~1.20至 1.10Cow 1.00模具钢模具钢模具钢大致可分为（ 冷作模具钢 ）、（热作模具钢 ）和（塑料模具钢 ）3类，用于锻造、冲压、切型、压铸等由于各种模具用途不同，工 作条件复杂，因此对模具用钢，按其所制造模具的工作条件，应具有高的硬度、强度、耐磨性，足够的韧性，以及高的淬透性、淬硬性和其他 工艺性能。

由于这类用途不同，工作条件复杂，因此对模具用钢的性能要求也不同冷作模具包括冷冲模、拉丝模、拉延模、压印模、搓丝模、滚丝板、冷镦模和冷挤压模等冷作模具有钢，按其所制造具的工作条件，应 具有高的硬度、强度、耐磨性、足够的韧性，以及高的淬透性、淬硬性和其他工艺性能用于这类用途的合金工具用钢一般属于高碳合金钢， 碳质量分数在 0.80% 以上，铬是这类钢的重要合金元素，其质量分数通常不大于 5%但对于一些耐磨性要求很高，淬火后变形很小模具用钢，最高铬质量分数可达 13%，并且为了形成大量碳化物，钢中碳质量分数也很高，最高可达 2.0%~2.3% 冷作模具钢的碳含量较高，其组织大部分属于过共析钢或莱氏体钢常用的钢类有高碳低合金钢、高碳高铬钢、铬钼钢、中碳铬钨钏钢等热作模具分为锤锻、模锻、挤压和压铸几种主要类型，包括热锻模、压力机锻模、冲压模、热挤压模和金属压铸模等热变形 模具在工作 中除要承受巨大的机械应力外，还要承受反复受热和冷却的做用，而引起很大的热应力热作模具钢除应具有高的硬度、强度、红硬性、耐磨 性和韧性外，还应具有良好的高温强度、热疲劳稳定性、导热性和耐蚀性，此外还要求具有较高的淬透性，以保证整个截面具有一致的力学性 能。

对于压铸模用钢， 还应具有表面层经反复受热和冷却不产生裂纹， 以及经受液态金属流的冲击和侵蚀的性能 这类钢一般属于中碳合金钢， 碳质量分数在 0.30%~0.60% ，属于亚共析钢，也有一部分钢由于加入较多的合金元素（如钨、钼、钒等）而成为共析或过共析钢常用 的钢 类有铬锰钢、铬镍钢、铬钨钢等塑料模具包括热塑性塑料模具和热固性塑料模具塑料模具用钢要求具有一定的强度、硬度、耐磨性、热稳定性和耐蚀性等性能此外， 还要求具有良好的工艺性，如热处理变小、加工性能好、耐蚀性好、研磨和抛光性能好、补焊性能好、粗糙度高、导热性好和工作条件尺寸和 形状稳定等一般情况下，注射成形或挤压成形模具可选用热作模具钢；热固性成形和要求高耐磨、高强度的模具可选用冷作模具钢［编辑本段］模具钢分类2.1 冷作模具钢2.1.1 高碳低合金冷作模具钢 9SiCr、9CrWMn、CrWMn、Cr2、9Cr2Mo、7CrSiMnMoV、8Cr2MnWMoVS 、Cr2Mn2SiWMoV2.1.2 抗磨损冷作模具钢6Cr4W3Mo2VNb 、6W6Mo5Cr4V 、7Cr7Mo3V2Si 、Cr4W2MoV 、Cr5Mo1V、Cr6WV、Cr12、Cr12MoV 、Cr12W、Cr12Mo1V12.1.3 抗冲击冷作模具钢4CrW2Si 、5CrW2Si 、6CrW2Si2.1.4 冷作模具碳素工具钢T7、T8、T9、T10、T11、T122.1.5 冷作模具用高速钢W6Mo5Cr4V2 、W12Mo3Cr4V3N 、W18Cr4V 、W9Mo3Cr4V2.1.6 无磁模具用钢7Mn15Cr2Ae3V2Wmo 、1Cr18Ni9Ti2.2 热作模具钢2.2.1 低耐热性热作模具钢5CrMnMo 、 5CrNiMo 、4CrMnSiMoV 、5Cr2NiMoVSi2.2.2 中耐热性热作模具钢4Cr5MoSiV 、4Cr5MoSiV1 、4Cr5W2VSi 、8Cr32.2.3 高耐热性热作模具钢3Cr2W8V 、 3Cr3Mo3W2V 、5Cr4Mo2W2VSi 、 5Cr4Mo3SiMnVAe 、 5Cr4W5Mo2V 、6Cr4Mo3Ni2WV2.3 塑料模具钢2.3.1 碳素塑料模具钢SM45 、SM50 、SM552.3.2 预硬化型塑料模具钢3Cr2Mo 、3Cr2NiMnMo 、5CrNiMnMoVSCa 、40Cr 、 42CrMo 、30CrMnSiNi2A2.3.3 渗碳型塑料模具钢20Cr 、 12CrNi3A2.3.4 时效硬化型塑料模具钢O6Ni6CrMoVTiAe 、 INi3Mn2CuAeMo2.3.5 耐腐蚀型塑料模具钢2Cr13 、4Cr13 、9Cr18 、9Cr18Mo 、Cr14Mo4V 、1Cr17Ni2另：在钢板（板材）中，也有许多材质被列入模具钢系列： 45 （45#, 45号），P20, S45C , S50C等等。

模具钢工艺性能A 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B 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。

C 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，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D 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。