模具鋼基礎知識 一、基本分類 1.鋼材種類極雜且多，其中模具用鋼材分三類： a.塑膠模具鋼：高拋光度 b.熱作工具鋼：高強度、耐高溫 c. 冷作工具鋼：耐高壓、耐磨損mdash;mdash;lsquo;高速工具鋼rsquo;為其一分支 2.常見牌號標誌： a.jismdash;mdash;日本工業規格 b.astmmdash;mdash;美國材料試驗協會規格 c.aisimdash;mdash;美國鋼鐵協會規格 d.dinmdash;mdash;德國國家規格 二、使用慣例 1.p20，*常用的塑膠鋼 2.pds5，類似p20，但比p20難加工，缺點是溫度較高易硬化 3.pds1，不等於s45c，不是型腔用，使用在模架，以降低成本 4.若要求耐用性，則模架材料s50c或s55c，國內常見克難辦法為s45c鍛打，硬度更高，耐磨性比s50c更好注：曾有人表示s45c鍛打優於s50c的耐磨性，事實上,該s50c恐有偽劣產品之嫌 5.型腔鋼材對硬度要求高於p20時，可選用nak80，利於耐用 6.選擇傾向： a.塑膠鋼：即用在塑膠射出成模，再區分鏡面拋光、耐蝕性等要求 b.冷作鋼：用在導柱套標準零件，也用在精密五金模或耐磨的塑膠模或冷沖模 c.熱作鋼：鋁或鋅合金壓鑄模 7.塑膠鋼許多都是預硬型，以免熱處理變形 8.各類鋼材成份傾向：中碳：含c量0.3mdash;0.8％ a.塑膠鋼：中碳或低碳少量鎳鉻系（1mdash;10％）或中量接近sus420不銹鋼鉻系（gt;10％）耐腐蝕 b.熱作鋼：中c，少量cr c.冷作鋼：高c注：高速鋼：高c，少量鎢鉬釩系（甚至加鈷）。加少量鉻可增加強度。 9.大類區分解說： a.冷作鋼：此類鋼種在常溫下使用，由於硬度高與耐磨要求，含碳量屬於高碳鋼（cgt;0.8％）,甚至加入少量多鎢鉬釩元素，表助於提高耐磨性，另外，高硬度須防範發脆，故添加鉻（約4mdash;12％）以提高韌性和強度，也常輔之以錳元素 b.熱作鋼：此類鋼種主要要求在於500mdash;850℃左右較高溫度的使用環境，故而耐高溫的鎢鉬釩系元素與冷作鋼相當，因其耐磨性非主要要求，是以含碳量僅屬於中碳鋼（0.3mdash;0.8％），且其進而對韌性的影響減少，故含鉻量略下降（約3mdash;5.2％） c.塑膠鋼：模腔表面的耐磨蝕為其主要要求，故屬於低碳鋼（clt;0.3％）以減少其氧化傾向，並添加中量鉻或少量鎳鉻元素以提高其耐腐蝕性能 三 .模具鋼的選擇 1.成形方法:可從兩種基本材料類型中選擇： a.熱加工工具鋼，它能承受模鑄、鍛造和擠壓時的相對高的溫度。 b.冷加工工具鋼，它用於下料和剪切、冷成形、冷擠壓、冷鍛和粉末加壓成形。 一些塑膠會產生腐蝕性副產品，例如pvc塑膠。長時間的停工引起的冷凝、腐蝕性氣體、酸、冷卻／加熱、水或儲存條件等因素也會產生腐蝕。在這些情況下，推薦使用不銹鋼材料的模具鋼。 2.模具尺寸：大尺寸模具常常使用預硬鋼，整體淬硬鋼常常用於小尺寸模具。 3.模具使用次數： 長期使用(gt;1000000次)的模具應使用高硬度鋼，其硬度為48mdash;65hrc。 中等長時間使用(100000mdash;1 000000次)的模具應使用預硬鋼，其硬度為30一45hrc。 短時間使用(lt;1 00000次)的模具應使用軟鋼，其硬度為160mdash;2 50 hrc。 4.表面粗糙度： 許多塑膠模具製造商對好的表面粗糙度感興趣；當添加硫改善金屬切削性能時，表面品質會因此下降，硫含量高的鋼也變得更脆。 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。由於鋼中碳品質分數*高可達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衝擊荷載，易脆裂，而且易形成不均勻的共晶碳化物。 用途：用於製造受衝擊荷載較小，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、鑽套、量規、拉絲模、壓印模、搓絲板、拉延模和螺絲滾模等。 生產品種：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，無特殊要求時鑽不作為必加元素。由於鉬和釩的含量比crl2mov高，故鋼的組織和晶粒度進一步細化，提高了鋼的淬透性、強度和韌性，使鋼的綜合性能更好。 用途：用於製造要求高耐磨性的大型複雜冷作模具，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、衝擊韌性和碳化物分佈都得到了明顯改善。 用途：用於製造斷面較大、形狀複雜、耐磨性要求高、承受較大衝擊負荷的冷作模具，如冷切剪刀、切邊模、滾邊模、量規、拉絲模、搓絲板、螺紋滾模、形狀複雜的沖孔凹模、鋼板深拉伸模，以及要求高耐磨的冷沖模和沖頭等。 生產品種：熱軋材、鍛材、冷拉材、熱軋鋼板、冷拉鋼絲。 cr5molv 性能：合金含量中等，由於含有鉬和釩，所以鋼的淬透性良好，碳化物分佈均勻，具有一定的衝擊韌性和較好的耐磨性。 用途：用於製造定型模、鑽套、冷沖模、沖頭、切邊模、螺紋滾模、搓絲板和量規等。 生產品種：熱軋材、鍛材、冷拉材、熱軋鋼板、冷拉鋼絲。 9mn2v 性能：綜合��學性能比碳素工具我鋼，具有較高的硬度和耐磨性，淬透性很好，淬火時變形較小。由於鋼中含有一定量的釩，細化了晶粒，減小了過熱敏感性。碳化物不均勻性比crwmn鋼好。 用途：用於製造各種精密量具、樣板，以及一般要求的尺寸較小的沖模、冷壓模、雕刻模、料模、剪刀、絲錐、板牙和鉸刀等。 生產品種：熱軋材、鍛材、冷拉材、熱軋鋼板、冷拉鋼絲。 根據需方要求可供應中小規格的模組。 crwmn 性能：具有較高的淬透性，由於加入1.20％~1.60％（品質分數）鎢，形成碳化物，所以在淬火和低溫回火後具有一定的硬度和耐磨性。鎢有助於保持細小晶粒，從而使鋼具有較好的韌性，該鋼對形成網狀碳物比較敏感，而且這種碳公物網使工具刃部有剝落的危險。 用途：使用較為廣泛的冷作模具鋼。用於製造量具，如板牙、塊規、樣柱和樣套，，以及形狀複雜的高精度沖模等。 生產品種：熱軋材、鍛材、冷拉材、冷拉鋼絲、銀亮鋼絲、熱軋鋼板、冷軋鋼板。 9crwmn 性能：低合金冷作模具鋼，具有一定的淬透性和耐磨性，淬火變形較小，碳化物分佈均勻且顆粒細小。 用途：用於製造截面不大的，而形狀較複雜的冷沖模，以及量規、樣板等量具。 生產品種：熱軋材、鍛材、冷拉材、冷拉鋼絲、冷軋鋼板。 cr4w2mov 性能：新中型合金冷作模具鋼，性能較穩定，與高合金冷作模具鋼crl2、crl2mov相比，用其製成的模具使用壽命明顯提高。該鋼的共晶碳化物顆粒細小，分佈均勻，具有較高的淬透性和淬硬性，以及較好的耐磨性和尺寸穩定性。但鋼的熱加工溫度範圍較窄，變形抗力較大。 用途：用於製造各種沖模、冷鐓模、落料模、拉延模、冷擠壓凹模和搓絲板等。 生產品種：熱軋材、鍛材。 根據需方要求可供應小規格模組。 6cr4w3mo2vnb 性能：高韌性冷作模具鋼，其化學成分接近高速工具鋼的基體成分，屬於一種基體鋼。因此，它具有高速工具鋼的高硬度和高強度。又因該鋼沒有過剩的碳化物，所以具有較高的韌性和疲勞強度。該鋼含有0.20％~0.35％（品質分數）的鈮，使晶粒細化，並提高晶粒精化溫度，從而提高了鋼的韌性，改善了其工藝性能。 用途：用於製造冷擠壓模具、冷鐓模、螺釘沖頭、冷沖模、拉延模和搓絲板等。 生產品種：熱軋材、鍛材。 根據需方求可供應部分扁鋼或其他條鋼。 6w6mo5cr4v 性能：低碳高速工具鋼類型的冷作模具鋼，其淬透性好，並具有類似高速工具鋼的高硬度、高耐磨性、高強度等綜合性能，還具有比高速工具鋼韌性好的特性。用該鋼製造的冷擠壓模壽命較長。因鋼中鉬含量較高，其熱加工溫度範圍稍窄，變形抗力較大。此鋼易脫碳。 用途：用於製造冷擠壓凹模和上下沖頭等。 生產品種：熱軋材、鍛材。 根據需方要求可供應中小規格模組。 |