模具钢概述

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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。
% o& g2 t; N% e/ l- n. H/ c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。
1 U, e7 E% v  ^: u. r; ~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、Cr2Mn2SiWMoV
9 l0 d5 T# t! j7 `2.1.2抗磨损冷作模具钢
6Cr4W3Mo2VNb、6W6Mo5Cr4V、7Cr7Mo3V2Si、Cr4W2MoV、Cr5Mo1V、Cr6WV、Cr12、Cr12MoV、Cr12W、Cr12Mo1V1
2 ^0 F; z* {8 L5 I$ }; t$ y2.1.3抗冲击冷作模具钢
4CrW2Si、5CrW2Si、6CrW2Si
2.1.4冷作模具碳素工具钢
T7、T8、T9、T10、T11、T12
2.1.5冷作模具用高速钢
) J0 r: G  A; y# dW6Mo5Cr4V2、W12Mo3Cr4V3N、W18Cr4V、W9Mo3Cr4V
2.1.6无磁模具用钢
7Mn15Cr2Ae3V2Wmo、1Cr18Ni9Ti
" n- V9 b5 y0 f' ~- |0 ~2.2热作模具钢
! H; j3 U8 g$ U4 L; }2.2.1低耐热性热作模具钢
, F. b$ u* O1 D3 l/ Y5CrMnMo、5CrNiMo、4CrMnSiMoV、5Cr2NiMoVSi
2.2.2中耐热性热作模具钢
6 n! M* D5 \1 ~4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1、4Cr5W2VSi、8Cr3
2.2.3高耐热性热作模具钢
  R, G7 Z' q: A  g% H6 l* {3Cr2W8V、3Cr3Mo3W2V、5Cr4Mo2W2VSi、5Cr4Mo3SiMnVAe、5Cr4W5Mo2V、6Cr4Mo3Ni2WV
. o' Q9 Z' v( h: Z2.3塑料模具钢
2.3.1碳素塑料模具钢
SM45、SM50、SM55
2.3.2预硬化型塑料模具钢
7 Q! [9 d% S7 [; h' t% u1 L& C3Cr2Mo、3Cr2NiMnMo、5CrNiMnMoVSCa、40Cr、42CrMo、30CrMnSiNi2A
2.3.3渗碳型塑料模具钢
9 W2 t- C4 m3 N/ f. K  P. u20Cr、12CrNi3A
2.3.4时效硬化型塑料模具钢
O6Ni6CrMoVTiAe、INi3Mn2CuAeMo
2.3.5耐腐蚀型塑料模具钢
( O5 ]: S$ C, E+ T% b% Y2Cr13、4Cr13、9Cr18、9Cr18Mo、Cr14Mo4V、1Cr17Ni2
( x3 i& E# u7 p  |$ B+ G+ G文章关键词： 塑料、模具