模具一般要求比较高硬度比较高用什么材料好,模具一般要求比较高硬度比较高用什么材料

　　今天给大家分享一下模具的知识，强度很高，用什么材料。其中，模具的强度一般很高，用什么材料来解释。现在开始吧！

　　高速钢

　　1.简述

　　高速钢又名风钢或锋钢，是指在淬火过程中即使在空气中冷却也能硬化，而且非常锐利。这是一种含有钨、钼、铬、钒等渗碳体产生原素的复杂碳素钢。总合金元素达到10～25%上下。在高速切削引起高烧的前提下(约500℃)，他仍然可以保持强度，HRC可以超过60℃。那就是高速钢更重要的特点——红硬。然而，碳素工具钢经过淬火和低温回火后，虽然在常温下强度很高，但当温度高于200℃时，强度急剧下降，500℃的强度已经降到类似退火状态的水平，完全失去了钻削金属的水平，从而限制了碳素工具钢制的切削工具。而且由于红硬性好，高速钢填补了碳素工具钢的致命缺陷，可以用来制造切削工具。

　　高速钢的热处理方法比较复杂，需要经过淬火、淬火、淬火等一系列工艺。消除应力，降低强度，使显微组织均匀，便于淬火，是退火的目的。一般情况下，退火温度为860～880℃。由于其传热性能差，淬火时一般分两个阶段进行。先往800～加热850℃(以免引起较大的内应力)，然后迅速加热。 热到淬火温度12200～后油冷却1250℃。所有工厂都用盐炉加热。由于部分残余奥氏体(约30%)在淬火后没有转化为奥氏体，影响了高速钢的性能。为了改变残余奥氏体，进一步提高硬度和耐磨性，一般需要进行2～3次淬火，回火温度560℃，每次保温1小时。

　　(1)生产加工方法:一般采用电炉生产，更近采用粉末未冶金的方式生产高速钢，使渗碳体在基材上均匀分布极小的颗粒，提高了使用寿命。

　　用途：用于制造各种切削工具。例如车刀，钴头，滚刀，机用锯条，高要求模具等。

　　关键生产厂家2.

　　大连钢厂、重庆钢厂、上海钢厂是生产高速钢的重要生产厂家。

　　我国重点进口生产

　　我们**主要从日本、俄罗斯、德国、巴西等**进口。

　　4.类型

　　有钨系高速钢和钼系高速钢两种。钨高速钢有W18Cr4V，钼高速钢有W6Mo5Cr4V2等。

　　规格和外观质量

　　主要规格为圆钢和方钢。钢表面要加工好，不能有肉眼可见的裂纹、伸缩、结痂和发纹。冷拉钢表面应清洁、光滑、无杂质、氧化皮等。

　　高速钢是含碳过多的一种(C)、钨(W)、钼(Mo)、铬(Cr)、钒(V)高合金钢等元素，热处理后具有高热硬性。在切削温度达到600℃以上时，强度仍然没有明显下降，用它制造的刀具切削量可以达到每分60米以上，并得其名。根据成分，高速钢可分为普通高速钢和高性能高速钢，按加工工艺可分为冶炼高速钢和粉未冶金高速钢。

　　一般高速钢

　　图一： 高速钢是一种常用材料，制造外观复杂，切削困难。

　　普通高速钢可以满足一般要求。普通高速钢有两种，钨系高速钢和钨钼系高速钢。

　　钨系高速钢

　　W18Cr4V是典型品牌，热处理硬度可达63-66HRC，抗拉强度可达3500MPa，具有良好的可磨性。

　　钨钼系高速钢

　　W6Mo5Cr4V2是一个典型的品牌，现在已经取代钨系高速钢，具有渗碳体细微分布均匀、耐磨性高、成本低等一系列优点。与w18Cr4V相比，热处理硬度高达4700MPa，韧性和热塑性提高50%。常用于制造钻头、丝锥、车刀、铰刀、拉刀、齿轮刀等各种工具，能满足一般施工材料的加工要求。只是它的渗碳敏感性稍强。

　　另外一种类型的普通高速钢是W9Mo3Cr4V，这是近年来中国发展起来的一个新品种。其强度和热塑性略高于W6Mo5Cr4V2，强度为HRC63-64，与韧性相配合，易于冷轧、锻造，热处理方法范围广，渗碳敏感性小，成本低。在中国市场上，这三种类型的普通高速钢分别是：W18Cr4V，16.5%；69%W6Mo5Cr4V2;W9Mo3Cr4V，11%。

　　高性能高速钢

　　通过改变高速钢的成分，提高其性能，高性能高速钢具有较好的硬度和热硬度。该产品具有较高的强度、热硬度，当切削温度达到650度时，强度仍然可以保持在60HRC以上。耐久性是普通高速钢的1.5-3倍，适用于加工耐热合金、不锈钢、钛金属、高强度钢等难加工材料的工具。

　　主要有四种类型，即高碳系高速钢、高钒系高速钢、含钴系高速钢和铝高速钢。

　　高碳系高速钢

　　该型号为9w18Cr4V，由于碳含量高(0.9%)，所以强度、耐磨性和热硬性都很好。在钻削不锈钢、耐热合金等难加工材料时，使用刀具的使用寿命明显提高，但其抗拉强度为3000MPa，断裂韧性低，热处理方法要求严格。

　　高速钒系高速钢

　　该型号包括W12Cr4V4Mo和W6Mo5Cr4V3(美国M3)，它们含有3-4%的钒，大大提高了耐磨性，但是随着可磨性的下降。在切削工艺和砂轮技术方面，高钒系高速钢的应用和发展也取决于高速钢的发展。

　　钴高速钢

　　W2Mo9Cr4VCo8型号(美国M42型号)。其特点是:钒含量不高(1%)，钴含量高(8%)。钴可以促进淬火加热时渗碳体在基体中更多的溶解，并利用强大的基材强度来提高耐磨性。这种高速钢的强度、热硬度、耐磨性和可磨性都很好。热处理硬度可达67-70HRC，但也有采用独特的热处理工艺，获得67-68HRC强度，使其加工性能(特别是中断钻削)得到改善，提高断裂韧性。钴高速钢可以制成各种刀具，用来钻削难加工的材料，而且由于其良好的切削性能，可以制成复杂的刀具，在国际上应用十分广泛。但是中国钴资源不足，钴高速钢价格昂贵，大约是普通高速钢的5-8倍。

　　铝高速钢

　　W6Mo5Cr4V2Al、关键添加铝，W6Mo5Cr4V5SiNbAl等。(Al)和硅(Si)、铌(Nb)提高热硬度、耐磨性的原素。适用于中国资源状况，价格低廉。热处理硬度可达68HRC，热硬度也很好。但是这种钢易氧化和渗碳，延展性、可磨性稍弱，还需要改进。高性能高速钢在国外市场的需求已超过普通高速钢的25-30%。

　　本网站注：按照一般**标准，只有含钴量超过2%的高速钢才称为高性能高速钢，其代号为HSS。-E。其它如铝高速钢等，虽然其特性较普通高速钢逐渐提高，但没有证据表明可以达到钴高速钢的相同特性。

　　粉末未冶金高速钢

　　图二：粉末未冶金高速钢及其制品。

　　近几年高速钢的主要转型就是发展粉未冶金高速钢，比冶炼高速钢要好。采用高压氩气或N2雾化熔化高速钢水，得到细微的高速钢粉，选用0.4mm以下的颗粒；在真空(0.04Hg)条件下，密封锻烧可达到65%的密度；再次采用1100℃高温、300MPa高压制成密度的钢材，然后锻轧成钢材，这样高效地克服了冶炼高速钢在铸锭时应引起的粗渗碳体缩松问题，而且无论截面多少，其渗碳体等级均为一级。渗碳晶体特细，低于0.002mm，而冶炼高速钢渗碳晶体为0.008-0.02mm。渗碳晶体特细，低于0.002mm，而冶炼高速钢渗碳晶体为0.008-0.02mm。

　　型号为CPM T15粉未冶金高速钢，其强度和韧性是冶炼高速钢相同成分的2倍和2.5倍。尽管含钒量达到5%，但是由于渗碳体晶体细，可磨性仍然很好。与冶炼高速钢相比，高温热强度提高0.5-1HRC。

　　而且由于其物理性能高度各向异性，淬火变形小。渗碳颗粒的联合分布表面较大，不易从刀具的切削刃上脱落，小型刀具的耐磨性提高1.5-2倍，大型刀具提高20-30%。

　　粉未冶金高速钢物理性能好，适合制造:中断钻孔环境中易碎刃的刀具，强度大、切削刃锋利的刀具，如插齿刀、滚刀、车刀等，以及高压动载荷下使用的刀具。

　　其渗碳体收缩小，晶体细，可磨损性好，适合制造：大型刀具，精密刀具，复杂刀具。这类材料湿热硬度高，而且适合制造难加工材料所用的刀具，**是考虑周全的。

　　粉末未冶金高速钢加工工艺复杂，成本高。在中国，钢厂提供的种类很少，市场消费也很少。美国Crucible等国际知名钢厂已经可以提供近20种粉未冶金高速钢。日本神户制钢研究所和日立金属公司可以提供近10种粉未冶金高速钢，供应量仍在快速增长。NACHI公司制造了滚刀、插齿刀、剃齿刀，是日本**的OSG公司用粉未冶金高速钢制造的。相信技术性能强的粉未冶金高速钢将得到更广泛的应用，为金属制造业带来新的发展。

　　挤出模具常用的材料是合金钢，其主要成分是钨。钨是一种金属，硬度高，熔点高，常温下不受气体腐蚀。挤出模具经常在高温高压的环境中工作，也应该具有这样的特点。

　　模具钢

　　现在国内广泛使用的一些模具钢是H13，还有一些高成本的日产模具进口钢，但是价格昂贵，除非有特殊需要。

　　包括硬件和塑料。

　　硬件模具分为：包括冲压模具 （ 例如冲裁模、弯曲模、拉伸模、翻孔模、缩松模、波动模、膨胀模、整形模等)、锻造模具(如模锻模具、锻造模具等)、挤压模具、挤压模具、压铸模具、锻造模具等；

　　非金属模具分为塑料模具、无机非金属模具、砂模具、真空模具、石腊模具等。

　　拓展材料

　　模具基本特性：

　　(1) 尺寸精度要求高

　　一对模具通常由型腔、模座和模架组成，有些也可能是多个拼接模块。所以上下模块的搭配，镶块与凹模的搭配，模块之间的拼接都要有很高的尺寸精度。精密模的尺寸精度一般为m级。

　　(2) 形面繁杂

　　一些产品，如汽车覆盖件、飞机零件、玩具、电器产品，其外形表面由各种斜面组成，因此，模具凹模表面复杂。一些斜面必须通过数学计算来解决。

　　(3) 批量小

　　在许多情况下，模具生产并非大批量生产，而是一般只生产一付。

　　(4) 工序多

　　铣削、镗孔、钻孔、铰孔、攻螺纹等工序在模具加工中总是使用。

　　(5) 重复性投产

　　使用模具是有寿命的。如果一个模具的应用超过了它的使用寿命，则需要更换新的模具，所以模具生产往往具有重复性。

　　参考资料来源：百科-模具

　　冷冲模钢韧性好，硬度大指8566模钢。除8566模具钢外，还有LD、YXR33、CALDIE，DC53，SKH-51。

　　**，DC53模具钢的价格比较实惠。

　　二是耐磨性能与DC53相似，抗碎裂性能优于DC53的模具钢具有LD，CALDIE，这种模具钢也很常见。LD模具钢价格低廉，物美价廉，但热处理方法难以控制，因此质量不稳定，市场反应不佳，这也是LD模具钢适用范围不广的关键原因。

　　3）SKH-51为高速钢，耐磨性能优于DC53，抗碎裂性能优于DC53。

　　8566模具钢的韧性是SKH-51高速钢的4倍，D2的2倍。用8566模具钢冲针料，不会破裂。HRC58-608566应用强度，耐磨性能充足。

　　与LD、YXR33相比，8566模具钢具有抗碎裂性能，CALDIE，DC53，SKH-51好。冲压厚板，或强度不锈钢，65锰钢，冲针材料不会破裂。8566模具钢可以解决DC53难以解决

　　5)YXR33具有良好的红硬性，耐磨性和抗碎裂性能更好。但是价格昂贵，热处理时间长。

　　制造冲压模具的材料有钢、硬合金、钢结硬合金、锌基合金、低熔点合金、铝青铜、纤维材料等。目前，大多数冲压模具材料主要由钢制成。常见的模具工作部件材料有:碳素工具钢、低合金工具钢、高碳高铬或中铬工具钢、中碳碳钢、高速钢、基体钢、硬质合金、钢结硬质合金等。等。实际介绍如下：

　　1、碳素工具钢

　　T8A是模具中使用较多的碳素工具钢。、T10A等，具有加工性能好，价格低廉的优点。但是淬透性和红硬性差，热处理变形大，承载能力低。

　　2、低合金工具钢

　　在碳素工具钢的前提下，低合金工具钢应加入适量的合金元素。与碳工具钢相比，减少了淬火变形和干裂的趋势，提高了钢的淬透性，耐磨性也很好。CrWMn用于制造模具高合金钢。、9Mn2V、7CrSiMnMoV(编号CH-1)、6CrNiSiMnMoV(GD编号)等。

　　3、高碳高铬工具钢

　　Cr12和Cr12MoV是常见的高碳高铬工具钢。、Cr12Mo1V1(编号D2)，具有较强的淬透性、淬硬性和耐磨性，热处理变形不大，为超耐磨微变形模具钢，承载能力仅次于高速钢。但是渗碳体收缩严重，为了降低渗碳体的不均匀性，提高性能指标，必须进行不断的拔(径向、轴向拔)改锻。

　　4、高碳中铬工具钢

　　Cr4W2MoV用于模具高碳中铬工具钢。、Cr6WV、Cr5MoV等，铬含量低，共晶渗碳体少，渗碳体分布均匀，热处理变形小，淬透性好，尺寸稳定性好。与高碳高铬钢相比，渗碳体缩松相对较严重，其特性明显改善。

　　5、高速钢

　　在模具钢中，高速钢具有更高的硬度、耐磨性和抗拉强度，承载能力高。W18Cr4V(编号8-4-1)和含钨量较小的W6Mo5Cr4V2(编号6-5-4-2，美国型号M2)以及为提高韧性而开发的降碳降钒高速钢6W6Mo5Cr4V(编号6W6或低碳M2)。为了提高其渗碳体的遍布，高速钢还应进行改锻。

　　6、基材钢

　　为了提高钢的性能，在高速钢的基本特性上加入少量其它元素，适当调整含碳量。这类钢材通常被称为基材钢。它们不仅具有高速钢的特点，而且具有一定的耐磨性和强度，而且比高速钢具有更好的抗疲劳强度和韧性。它们是用高强度和韧性制成的模具钢，但材料成本低于高速钢。常用的基材钢有6Cr4W3Mo2VNb(编号65Nb)、7Cr7Mo2V2Si(编号LD)、5Cr4Mo3SiMnVAL(编号012AL)等。

　　7、硬质合金和钢结硬质合金

　　硬质合金的硬度和耐磨性比其它所有类型的模具钢都要高，但是抗拉强度和韧性都很差。对破坏性小、耐磨性要求高的磨具，可选用钨钴含量低的硬质合金作为模具硬质合金。对于破坏性大的磨具，可以选择含钴量高的硬质合金。

　　钢结硬质合金用粉丝添加少量合金元素粉末(如铬、钼、钨、钒等)作为粘合剂。)，用碳化钛或碳化钨作为硬质相，用粉末锻烧而不冶金。钢基材为钢结硬质合金，解决了硬质合金韧性弱、加工困难的缺陷，能钻、焊、锻、热处理。虽然硬度和耐磨性小于硬质合金，但钢结硬质合金含有大量的渗碳体，但仍高于其它钢种，经淬火、淬火后强度可达68~73HRC。

　　【扩展资料】

　　一是冲压模具的一般构成和功效：

　　1、上下托板，左右垫脚，上下模座：一般使用A3、由Q235等“软料”制成，起到支撑所有磨具、方便架模、落料等功效。

　　2、上下模板:上下模板具有固定伤口、入块、入子、顶料销等功能。外部定位、内部定位、浮动导向销、双用销、导向板、浮动块也是固定下模板。下模板的强度要求必须在HRC58～62上下，强度过低会损害冲裁质量。薄厚一般为25～40mm。如果有些伤口立即切入模板，直接在模板上挖出伤口。如果这样做，如果伤口缺失、崩溃、损坏或有毛刺，就很难修复模板。

　　另一种方法是挖一个块，即在一个块上挖伤口(这个块的习惯叫“下模伤口”)，然后将下模伤口放入下模。保证高度和下模板一样高，偏差要在正负1。～在2条以内，更好是正负0。、普通磨床师傅或钳工师傅可在005mm内达到。过多的商品可以产生印痕(模印)。

　　3、上下垫块：垫块一般采用Cr12制成。根据需要，每个模具的左右垫块厚度不同。看冲裁力。如果冲孔少，左右垫块可以适当薄一点。～10mm就可以了，如果冲孔比较多的话，要适度做厚一点，一般17。～20mm上下。下垫通常是落料孔、扭簧孔、螺钉孔、导柱孔等。

　　4、上下夹板：左右夹板关键用于固定模座、冲针、导柱，一般为17。～20mm即可。冲压模具夹板的材料硬度一般不需要很高。一般可以用软材料，但是太软了。有可能冲针的挂台会立即拖到夹板上，夹板会被拉坏。因此，在设计冲压模具时，需要考虑模具结构和模具材料的选择，从所需总裁的工件冲裁过程中选择冲床的吨数和冲裁间隙的大小，以使加工工件的毛边更小，延长磨具的使用寿命。

　　5、止板、脱料板：止板可以使用Cr12，但是脱料板必须使用Cr12Mov等硬料。通过M6或M8螺钉打合销，将止隔板与脱料板锁定在一起，止隔板上侧主要有一些通孔、冲针通孔、导柱通孔等。脱料板主要起到脱料、压料、导正冲针等作用。

　　一般而言，我们使用脱料板来导正模座、导柱、冲针。如果生产铝材料，由于铝屑容易跳入脱料板，必须使用脱料板导向正冲针，因为冲针压光，或卡住冲针，切断冲针，拉出脱料板等。，而脱料板的单侧适度增加10。～20条；或者脱料板做二段，上一段用于导正，下一段用于单侧增大10。～20条。一般情况下，止隔板厚度8～17mm，也是根据冲孔的多少和需要的力的大小来决定的；脱料板一般厚20。～25mm。

　　6、型腔、模座：又称冲针或伤口，用于冲走、切除多余的材料，或切割、戳破、拉申。例如：拉申冲针、弯曲冲针、滚轮插刀、打沙拉冲针、打凸包冲针、抽芽冲针、铆合模等铆合冲针。。型腔模座材料必须具有较高的硬度，常用的型腔模座材料有：Cr12Mo1v1v1、Cr12Mov、Skd-51、Skd-11、W6Mo5Cr4V2(钨钢)等。

　　【拓展材料】

　　专业术语的相关表述：

　　挖掘：做磨具人习惯叫法，是指线切割框口的意思。比如：挖伤口，挖入块等等。

　　软件：在冲压模具中，是指45#钢、A335等强度在HRC35上下、强度较低的模具钢，、Q235等。用稍微高一点的物体敲墙，就可以敲出一个坑。这些材料很松，所以习惯上叫“软材料”。由于其良好的抗震能力，一般用于制作冲压模具的上下支撑板、左右垫脚和上下模具座椅。

　　硬料：在冲压模具中，是指HRC58中的强度(热处理后)～模具钢上下62或以上，如：Cr12、Cr12Mo1v1、Cr12Mov、Skd-51、Skd-11、W6Mo5Cr4V2(钨钢)，这种钢强度很高(但都比较脆，稍不注意就有可能被你撞倒，55)，通常用作冲压模具的伤口、冲针或其它规定强度较高的零件。

　　参考文献：

　　冲压模-百科：冲压模-百科：

　　介绍：根据对汽车模具设计标准的研究，阐述了几种常用模具材料的性能指标，以及模具材料的成本、使用寿命等。

　　参考文献：

　　冲压模-百科：冲压模-百科：

　　导读:根据对汽车模具设计标准的研究，阐述了几种常见模具材料的性能指标，以及模具材料的成本和使用寿命。结果表明，合理使用模具材料可以控制成本，减少制造周期，方便维护，降低钳工的劳动效率。

　　磨具是冲压生产的关键工艺设备，随着模具工业的不断发展，磨具在兵器工业、机械工程和日用品的生产中得到了广泛的应用。我们**的模具产业已经进入了快速发展的阶段，但是与世界发达**相比，模具制造能力和性能指标仍然存在很大差异。

　　超过90%的现代汽车白色车身部件，都是通过冲压模具进行批量生产。

　　根据车辆冷冲模具的使用寿命，在正常启动、维修条件下，可以多批量、小批量生产50万台符合标准的零件。因此，磨具材料的性能、质量对磨具的使用寿命有很大影响。因此，模具材料的研究与开发，一直受到模具钢生产厂家的重视，并得到了快速发展。

　　模具材料的现状

　　近几年来，我国模具钢生产工艺发展迅速，制造冷冲压模具材料主要分为以下几类：

　　(1)冷作模具钢的高碳低合金，例如：9SiCr、MoV7CrSiMo、8Cr2MnWMoVS等。

　　抗磨损冷作模具钢，例如：6Cr4W3Mo2VNb、Cr12、Cr12MoV、Cr12Mo1V1等。

　　耐冲击冷模具钢，例如：4CrW2Si2、5CrW2Si、6CrW2Si等。

　　(4)使用高速钢制冷模具，如：W6Mo5Cr4V2、V3NW12Mo3Cr4、W9Mo3Cr4V等。

　　汽车模具材料的性能指标

　　(1)冲裁模材料的使用要求

　　薄板冲压模具的材料规定具有很强的耐磨性和强度，但除了规定的强耐磨性和抗压屈服点外，厚板冲压模具还应具有很强的破裂抗力和韧性，以避免磨具破裂或破裂刃。

　　(2)使用拉延、整形模材料的要求

　　要求模具工作部件材料具有较强的耐磨性和强度，具有一定的强韧性，具有较好的切削加工性能，具有较好的抗粘附性(抗咬合性)，且在热处理过程中变形较小。

　　根据汽车厂生产冲压件的磨具现状，汽车模具常用的材料有：钼铬铁、Cr12MoV、铸造空冷钢。

　　钼铬生铁:属于镍硬白口铸铁系统中的一种高铬白口铸铁。由于其共晶机构由M7C3型渗碳体和马氏体的其他变化物组成，其基材淬火成奥氏体后可表现出较高的耐磨性。同时，其中所含的铬可以显著提高强度、硬度和耐磨性，锰可以显著提高韧性，钼可以细化钢的晶粒，提高淬透性。其热处理方法为感应淬火，多节省热处理时间，淬火后硬度HRC50

　　磨具一般要求很高的强度很高，用什么材料讲解就到这里吧，谢谢你花时间阅读本网站的内容。