国内外模具的钢材属性和参数性能


钢材的定义
钢是指含碳量0.0218%~2.11%铁碳合金。以碳为主要合金元素,成为碳钢,添加普通碳钢Mn,Cr,Mo,W,V,Ni等合金成分得到合金钢,我们的模具钢相对低端使用碳钢,否则使用合金钢。
改变钢材性能的方法主要有以下三个方面
1合金成分
碳:C
提高淬火组织的硬度
形成碳化物,提高耐磨性
降低韧性,降低可焊性
铬:Cr
提高钢的硬度,形成坚硬稳定的碳化铬,提高耐磨性
可提高钢的淬透性
当Cr含量超过12%, 具耐腐蚀作用,并提供良好抛旋光性
钼:Mo
Mo是提高耐磨性的强碳化物形成元素
Mo>0.5%阻止其他合金元素引起的回火脆性
提供红硬,热强
提高淬火稳定性
钒:V
能形成高硬度碳化物,提高耐磨性
细化钢晶,降低过热敏感性
提高钢的强度、韧性和回火稳定性
镍:Ni
Ni可提高钢的淬透性
Ni能细化晶粒
硫:S
常以MnS形式存在于钢中,分裂基体的连续性,恶化材料的韧性、耐腐蚀性、抛光性、放电加工性和腐蚀性,可提高材料的切割能力。
2冶炼工艺
普通炼钢工艺
电渣重熔(ESR)
将粗钢坯放入电渣炉中,进入强电流,使电炉产生高温,使粗钢坯熔化成钢水,钢水流过电渣,杂质被电渣过滤吸附,达到纯化效果。整体重熔速度很快,但一些非常小的杂质并没有被去除。
真空电弧重熔(VAR)
在真空炉中,通过强电流进入钢胚,钢胚底部开始熔化,杂质蒸发成气体,提高钢的纯度,一滴一滴凝固,凝固速度非常快,组织变得非常致密。其特点是杂质完全去除,但整体重熔速度较慢。
3热处理
普通炼钢工艺
钢的热处理是指通过控制钢的加热温度、保温时间和冷却速度来改变钢的性能,以满足加工或使用要求的过程。主要的热处理工艺有:退火、正火、淬火、回火。
根据使用寿命长度分为五级,对钢材的要求:模具一般按使用寿命长度分为五级。一级数百万次,二级数50万次-100一万次,三级30万-50四级10万次-30一万次,五次以下。
一级和二级模具需要热处理和硬度HRC50左右钢,否则容易磨损,注塑产品容易超差,所以所选钢不仅要有良好的热处理性能,而且要有良好的切割性能,当然,还有其他考虑。
瑞典通常选择8407,S136,美国的420、H13,欧洲2316、2344、083,或日本SKD61、DC53(原为五金模材料,特殊情况下使用)。腐蚀性强的塑料一般选用S136,2316,、420除钢材外,腐蚀性弱S136、2316、420外,还有SKD61、NAK80、PAK90、718M。产品的外观要求对模具材料的选择也有很大的影响。透明部件和表面需要抛镜产品。可选材料包括S136,2316,718S,NAK80,PAK90,420,应选择透明度高的模具S136,其次是420。
三级模具预硬料多,牌号多S136H、2316H、718H、083H,硬度HB270—340。
四五级模具用P20、718、738、618、2311、2711,也有可能使用要求极低的模具S50C,45#钢,即直接在模胚上做型腔。
模具钢按用途分类
1. 冷模具钢
冷作模具钢主要用于制造对冷状态下的工件进行压制成型的模具。如冷冲裁模具、冷冲压模具、冷拉深模具、压印模具、冷挤压模具、螺纹压制模具和粉末压制模具等。冷作模具钢的范围很广,从各种碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢到粉末高速工具钢和粉末高合金模具钢。
2. 热作模具钢
热模钢主要用于制造高温工件的压力加工模具。如热锻模具、热挤压模具、压铸模具、热锻模具等。常用的热模钢包括:中高碳含量的添加Cr、W、Mo、V合金模具钢等合金元素;对热作模具钢的特殊要求,有时采用高合金奥氏体耐热模具钢。
3. 塑料模具钢
由于塑料品种繁多,对塑料制品的要求差异很大,塑料模具材料的制造也提出了各种性质 可以要求。因此,许多工业发达**形成了广泛的塑料模具钢系列。包括碳结构钢、渗碳 塑料模具钢、预硬塑料模具钢、及时硬化塑料模具钢、耐腐蚀塑料模具钢、易切塑料模具钢、整体硬化塑料模具钢、马氏体及时钢、镜面抛光塑料模具钢等。
国内外常用模具钢品牌对照表
数据来源:高端云服务平台:新材料钢铁 戳阅读原文搜索这些标准
CNS
日本JIS
美国AISI
德国DIN
英国BS
法国NF
中国大陆
SK1
SK1
W1-13
Y2140
SK2
SK2
W1-11 1/2
Y2120
SK3
SK3
W1-10
C105W1
BW1B
Y1150
SK4
SK4
W1-9
55NiCrMoV6
BW1A
Y190
5CrNiMo
SK5
SK5
W1-8
C80W1
BW1A
Y180
5CrNiMo
SK6
SK6
W1-7
C80W1
Y170
T7
SK7
SK7
C70W2
Y170
S10C
S10C
1010
CK10CC10
040A10
XC10,C10
10
S20C
S20C
1020
CK22,C22
070M20
C20
20
S45C
S45C
1045
CK45
060A45
XC45,C45
45
S55
S55C
1055
CK55
070M55
XC55H1,XC55
55
SCr22
5120
20Cr4
EN207
18C3
20Cr
SCr4H
5140
41Cr4
530H40
38Cr4
40Cr
SCr445
SCr445
SAE5155
534A99
45C4
SCM440
SCM440
4140
42CrMo4
708A40
42CD4
SNC22H
E3310
14NiCr14
665A12
14NC12
12Cr2Ni4A
SNC22
3312
14NiCr18
6659A15
12NC15
12Cr2Ni4A
SNC21H
3125
10NC11
12CrNi3
SCM4
4140
708A42
42CD4
40CrMo
SNCM8
4340
16511
816M40
40CrNi2Mo
SUH31
531S42
SNCM439
4340
SKD
SKD1
D3
X210Cr12
BD3
Z200C12
Cr12
SKD4
SKD4
H14
X40CrMoV51(1.2363)
BH21
Z32WCV5
SKD5
SKD5
H21
X30WCrV53
BH21
Z30WCV9
3Cr2W8V
SKD6
SKD6
H11
X38CrMoM51
BH11
Z38CDV5
4CrMoSiV
SKD7
SKD7
H12
X32CrMoV33
BH10
32DCV28
SKD8
SKD8
H19
HB19
SKD11
D2
X165CrMoV12
BD2
Z160CDV12
Cr12MoV
SKD12
SKD12
A2
X100CrMoV51
BA2
Z100CDV5
Cr6WV
SKD61
SKD61
H13
X40CrMnV51(12363)
BH13
Z40CDV5
4Cr5MoWSiV
SKD62
SKD62
H12
BH12
Z35CWDV5
SKS2
SKS2
105WCr6
ED110
105WC13
SKS3
SKS3
W1,W2
C100W1
BW1C
XC10
T11
CNS
日本JIS
美国AISI
德国DIN
英国BS
法国NF
中国大陆
SKS11
SKS11
F2
125WV13
SKS31
SKS31
O1
105-WCr6
B01
105WC13
SKS43
SKS43
W2-9 1/2
BW2
Y1105V
SKS44
SKS44
W2-8 1/2
T10
SKS94
SKS94
T1
BW1B
Y2105
W18Cr4V
SKH2
SKH2
T1
S18-0-1
BT1
Z80WCV (8-04-01)
SKH3
SKH3
T4
S18-1-2-5
BT4
Z80WKCV (8-10-05-04-01)
SKH4
SKH4
T5
S 18-1-2-5
BT5
Z80WKCV (8-10-04-02)
W6Mo5Cr4V2
SKH9
SKH9
M2
S-6-5-2
BM2
Z85MD06-06
SKH51
SKH51
M2
S-6-5-2
BM2
Z85WDCV (06-05-04-02)
SKH52
SKH52
M3-1
SKH53
SKH53
M3-2
S-6-5-3
Z120WDCV (06-05-04-03)
SKH54
SKH54
M4
BM4
Z120WDCV (06-05-05-04-01)
SKH55
SKH55
BM35
S6-5-5-5(1.3243)
Z901WDKCV (06-05-05-04-01)
SKH56
SKH56
M36
SKH57
SKH57
M44
S10-4-3-10
BT42
Z130WKCDV (10-04-02-01)
SKH58
SKH58
M7
Z100DCWV (09-04-02-02)
SKH59
SKH59
M42
S2-10-1-8
BM42
Z110DKCWV (09-08-04-02-01)
SKT3
SKT3
55CNDV4
SKT4
SKT4
6F2
55NiCrMoV6
BH224/5
55NCDV7
SKT5
SKT5
VIG(ASM)
40CrMnMo7
SKT6
SKT6
O2
90MnV8
BO2
80N8
29
SUS29
321
X10CrNiTi189
EN58B
Z10CNT18-10
420
SUS420
420
X20Cr13
420S37
420J1
SUS420J1
420
X20Cr13
420S29
Z20C13
420J2
SUS420J2
420
X30Cr13
420S37
Z30C13
4Cr13
431
SUS440B
431
X20CrNi172
431S29
Z15CN16-02
1Cr1Ni2
440B
440B
X90CrMoV18
9Cr18
常见进口模具钢材及其参数性能
瑞典进口 STAVAXESR-S136 —— 高耐磨抗腐蚀预硬镜面钢材出厂状态︰ HB215
相当布德鲁斯Buderus标准︰ 2316
相当进口Bohler标准︰ M310
相当日立hitachi 标准︰ HPM38
相当大同DAIDO标准︰ PAK90
耐磨性︰ ★★★☆☆
韧性︰ ★★★☆☆
尺寸稳定︰ ★★★☆☆
加工性︰ ★★★☆☆
抛旋光性︰ ★★★★★
抗蚀性︰ ★★★★☆
产品描述 :为**不绣工具钢。优良的耐腐蚀性、抛旋光性、耐磨性、机械加工性,电火花加工可以获得超镜面加工效果及高品质表面,淬火时具有优良的稳定性。模具长期使用后,模穴表面仍然维持原先的光滑状态。模具在潮湿的环境下操作或存放时、不需要特别的保护。被推荐用于高抛光要求注塑模具和腐蚀性塑胶模具。
瑞典进口 8402 —— 优质热作工具钢出厂状态︰ HB 185
相当布德鲁斯Buderus标准︰ 2344
相当进口Bohler标准︰ W302
相当日立hitachi 标准︰ DAC
相当大同DAIDO标准︰ DHA1
耐磨性︰ ★★☆☆☆
韧性︰ ★★★☆☆
淬硬性︰ ★★★☆☆
加工性︰ ★★★☆☆
产品描述:高、低温均有良好的耐磨性,优良的韧性和延展性,稳定且优良的及加工性和抛旋光性,优良的高温强度和抗热疲劳性,优良的淬透性,很小的热处理尺寸变形。用于金属热锻模具,铝挤压模具,塑胶模具,铝压铸模具等。
瑞典进口 8407 —— **热作工具钢出厂状态︰ HB 185
相当布德鲁斯Buderus标准︰ 2344ESR
相当日立hitachi 标准︰ DAC
相当大同DAIDO标准︰ DHA1
耐磨性︰ ★★★☆☆
韧性︰ ★★★☆☆
淬硬性︰ ★★★☆☆
加工性︰ ★★★★☆
产品描述 :是铬、钼、钒合金工具钢,采用特殊炼钢技术和严密质量控制得到的纯度高且组织微细的钢材,8407的等向性(各向同性)要比一般传统炼制度H13更佳。这对于模具的抗机械疲劳及热应力疲劳性能更具价值,如压铸模具、锻造模具及挤型模具等。因此采用8407的模具硬度可比普通H13提高1-2HRC而不会牺牲韧性。硬度高可以减缓热龟裂的发生,提高模具寿命。用于各种金属压铸模具,挤压模具,高品质要求塑胶模具。
瑞典进口 ASP23 —— 高耐磨高韧性粉末高速钢出厂状态︰ HB 260
相当日立hitachi 标准︰ HAP10
耐磨性︰ ★★★★☆
韧性︰ ★★★☆☆
尺寸稳定︰ ★★★☆☆
加工性︰ ★★★☆☆
产品描述 :是铬钼钒粉末钢,高耐磨性(抗磨粒磨损),高抗压强度,非常好的淬透性,韧性好,热处理的尺寸稳定性好,抗回火软化性好。ASP-23特别适合于薄的被加工材的下料及成形,或模具失效是因为混合磨粒磨损及粘着磨损,或知识磨粒磨损,而且表面产生塑性变形的危险性也高者。例如中碳钢或高碳钢的下料、冲切已硬化钢板或冷轧钢带、含有玻璃纤维的塑胶模。
瑞典进口 XW-42 —— **高耐磨冷作工具钢出厂状态︰ HB210
相当布德鲁斯Buderus标准︰ 2379
相当进口Bohler标准︰ K110
相当日立hitachi 标准︰ SLD
相当大同DAIDO标准︰ DC11
耐磨性︰ ★★★☆☆
韧性︰ ★★★☆☆
尺寸稳定︰ ★★★☆☆
加工性︰ ★★★☆☆
产品描述:是一种含钼、钒的高碳、高铬合金工具钢。耐磨性与韧性兼备,优良的淬火性能,常被推荐用作需要很好耐磨性和适当韧性(抗冲击)的模具。比如:精密五金模具,半导体模具,精密零部件等。
瑞典进口 718HH —— 高抛光预硬精密塑胶模具钢出厂状态︰ 预硬HB 330-370
相当布德鲁斯Buderus标准︰ 2711
耐磨性︰ ★★★☆☆
韧性︰ ★★★☆☆
加工性︰ ★★★☆☆
抛旋光性︰ ★★★★☆
抗蚀性︰ ★★★☆☆
产品描述 :为真空熔炼之铬-镍-钼合金钢,改良的预硬塑胶模具钢,出厂前已经过淬硬及回火处理,无淬裂和热处理变形风险,无需热处理,可施以氮化及火焰硬化处理,以增进模具的表面硬度及耐磨性。非常优良的抛光性能和改良的耐磨性能。用于热塑性材料注塑模具和挤出模具,高表面光洁度之塑胶制品模具、吹塑模、成形模,结构部件,轴类。
瑞典进口 VIKING —— 高耐磨高韧性冷作工具钢出厂状态︰ HB225
耐磨性︰ ★★★☆☆
韧性︰ ★★★★☆
尺寸稳定︰ ★★★☆☆
加工性︰ ★★★☆☆
产品描述:良好的热处理尺寸稳定性,良好的机加工,综合了**的韧性和较好的耐磨性。应用于精冲模、切边模、深拉模、冷锻模等。
日本大同NAK80 —— 预硬镜面精密塑胶模具钢出厂状态︰ HRC37-43
相当日立hitachi 标准︰ HPM50
耐磨性︰ ★★★☆☆
韧性︰ ★★★☆☆
加工性︰ ★★★☆☆
抛旋光性︰ ★★★★☆
抗蚀性︰ ★★★☆☆
产品描述 :预硬钢(36-43 HRC),无须热处理,可直接加工;表面和中心的硬度较均匀,切削加工性良好;放电加工性佳,放电加工后的研磨非常容易,因放电加工后表面硬度均匀且白层硬度较低;镜面抛光性良好;焊接性良好;蚀纹性良好;尺寸稳定,适合于精密零件及大批量生产。由于受其化学成分的影响,此料脆性较大,用在较为复杂的模具时易在加工应力较为集中的地方开裂。热敏感性高,所在在焊接时要预热,保温及焊后后热及去应力回火处理,否则就会有焊接失败的危险。要注意的是当处理温度超过520℃时,会引起尺寸的变化。
日本大同DC53 —— 高硬度高韧性冷作工具钢出厂状态︰ HB255
相当日立hitachi 标准︰ SLD8
相当进口瑞典标准︰ 瑞典88
耐磨性︰ ★★☆☆☆
韧性︰ ★★★★☆
尺寸稳定︰ ★★☆☆☆
加工性︰ ★★★☆☆
抛旋光性︰ ★★★☆☆
产品描述:大同制钢DC53在SKD11基础上改良,热处理后硬度高于SKD11,高温(520-530℃)回火后可达62-63HRC高硬度,在强度方面超过SKD11,韧性度是SKD11的两倍。韧性在冷作模具钢中较为突出,因此,用DC53制造的很少出现裂纹和崩裂,大大提高了使用寿命。线切割加工后的残余应力,经高温回火减少了残余应力。因此,大型模具和要求精密之模具在线切割加工后的裂纹和变形得到抑制。切削性超过SDK11。DC53的切削性优于SDK11。因此,使用DC53可增加模具寿命和减少加工工序。
日本大同NAK55 —— 高预硬高性能精密模具钢材出厂状态︰ HRC37-43
耐磨性︰ ★★★☆☆
韧性︰ ★★★☆☆
加工性︰ ★★★☆☆
抛旋光性︰ ★★★★☆
产品描述 :预硬化钢,不需任何热处理,适用于镜面抛光加工的预硬化钢。主要用于镜面抛光模具,抛旋光性**,切削性,蚀花性佳。
日本大同S-STAR —— 预硬化高抛光耐腐蚀塑胶钢出厂状态︰ HRC30-34
相当布德鲁斯Buderus标准︰ X40Cr13
相当日立hitachi 标准︰ HPM38
相当进口瑞典标准︰ S136
耐磨性︰ ★★★☆☆
尺寸稳定︰ ★★★★☆
加工性︰ ★★★★☆
抛旋光性︰ ★★★★★
抗蚀性︰ ★★★★☆
产品描述:预硬抗腐蚀高抛光不锈钢,高抛旋光性,耐腐蚀性佳,耐磨性好,尺寸稳定性好 ,适合要求高镜面,高耐磨,抗腐蚀的模具。比如:橡胶模具,VCD影碟模具,化妆品容器,以及医疗器械工具等。
日本大同DHA1 —— 高性能热作工具钢JIS SKD61出厂状态︰ HB229
相当布德鲁斯Buderus标准︰ 2344
相当进口Bohler标准︰ W302
相当日立hitachi 标准︰ DAC
相当进口瑞典标准︰ 8402
耐磨性︰ ★★★☆☆
韧性︰ ★★★☆☆
红硬性︰ ★★★☆☆
尺寸稳定︰ ★★★☆☆
加工性︰ ★★★☆☆
抛旋光性︰ ★★☆☆☆
产品描述:大同制钢DHA1在铝,镁压铸模具上运用较为广泛。有着较好的切削性与耐热平衡性等。是一种通用热作模具钢。DHA1使用在铝镁压铸模、压铸模关连部件、热冲压模、热挤压模、热剪切刀片。
日本大同DC11 —— 高硬度高耐磨高铬工具钢JIS SKD11出厂状态︰ HB255
相当布德鲁斯Buderus标准︰ 2379
相当进口Bohler标准︰ K110
相当日立hitachi 标准︰ SLD
相当进口瑞典标准︰ XW-42
耐磨性︰ ★★★☆☆
韧性︰ ★★★☆☆
尺寸稳定︰ ★★★☆☆
加工性︰ ★★★☆☆
产品描述:长寿命高耐磨,高韧性,耐冲击,热处理不易变形,组织结构细微,主要用于冲裁模、精密五金冲压模具、冷作成形模、冷拉模、成形轧辊、冲头。
日本日立金属HPM1 —— **预硬模具钢出厂状态︰ HRC37-42
相当大同DAIDO标准︰ NAK55
耐磨性︰ ★★★☆☆
韧性︰ ★★★☆☆
加工性︰ ★★★☆☆
抛旋光性︰ ★★★★☆
抗蚀性︰ ★★★☆☆
产品描述 :**预硬塑胶模具钢材,硬度高达HCR37-42℃,无须再热处理。采用特殊溶解,切削性好(HRC40时更好)大件模料亦拥有里外均衡的硬度以及加工性,切削性佳,抛旋光性佳,无须热处理,易切削性佳,抗腐蚀性能好,抛旋光性** 。主要应用在精密橡胶模具,高强度模具板等。
日本日立金属SLD --高耐磨高铬冷作工具钢JIS SKD11出厂状态︰ HB210
相当布德鲁斯Buderus标准︰ 2379
相当进口Bohler标准︰ K110
相当大同DAIDO标准︰ DC11
相当进口瑞典标准︰ XW-42
耐磨性︰ ★★★☆☆
韧性︰ ★★★☆☆
尺寸稳定︰ ★★★★☆
加工性︰ ★★★☆☆
产品描述 :用途广泛的通用型冷加工用工具钢。具有极高的耐磨性,高抗压强度,相对较好的韧性,淬火性能好,热处理变形小。近年来随着各向同性炼钢工艺(Isotropy)的应用,SLD的性能又有了进一步的提高,使用效果明显优于其它SKD11类模具材料。用于冲压、落料、剪切、拉伸、弯曲、压印、冷挤、冷锻、粉末压制等模具。
日本日立金属HPM50 —— 高抛光预硬精密模具钢材出厂状态︰ HRC38-43
相当大同DAIDO标准︰ NAK80
耐磨性︰ ★★★☆☆
韧性︰ ★★★★☆
加工性︰ ★★★☆☆
抛旋光性︰ ★★★★☆
抗蚀性︰ ★★☆☆☆
产品描述 :有很好的抛旋光性能,放电性能**,经过处理后的表面非常良好,可以取 代蚀花加工。在进行放电(电火花)加工后,表面硬度不会增高,可简化后续加工程序,组织均匀,更适合精密蚀花加工,韧性优良,机械特性卓越。主要应用在镜面抛光模具。
日本日立金属HPM7 —— **精密塑胶模具钢材出厂状态︰ HRC29-33
相当布德鲁斯Buderus标准︰ 2738HH
相当进口Bohler标准︰ M238
相当大同DAIDO标准︰ PX88
相当进口瑞典标准︰ 718
耐磨性︰ ★★★☆☆
韧性︰ ★★★☆☆
加工性︰ ★★★★☆
抛旋光性︰ ★★★★☆
抗蚀性︰ ★★★☆☆
产品描述 :是P20+NI改良,经过新技术特别提炼后,提高材料本质伸展性,韧性,溶接性,大断面材料的硬度比较均衡,被切削性比一般的快削钢和CSM系钢材都要好,焊接性极好,拥有良好的镜面加工性,放电后很少产生条纹组织,硬化面的硬度低,拥有良好的韧性以及氮化特性。
日本日立金属SLD8 —— 高硬度高韧性冷作工具钢出厂状态︰ HB235
相当大同DAIDO标准︰ DC53
耐磨性︰ ★★☆☆☆
韧性︰ ★★★★☆
尺寸稳定︰ ★★☆☆☆
加工性︰ ★★★★☆
产品描述 :SLD(日标SKD11)的改良版。因钒元素添加量的变更,加工性显著上升。韧性比SLD好50%以上。而抗回火软化方面,以530℃回火尚可得HRC62-63的硬度。利用此特性,对于时效变形及线切割时之破裂及变形都得以抑制。主要用在精密五金模具成型或者精密零件等要求韧性与耐磨性兼高的模具。
来源:新材道
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中关村不锈及特种合金新材料产业技术创新联盟
本团体定名为:中关村不锈及特种合金新材料产业技术创新联盟。英文名称是Zhongguancun Stainless and Special Alloy New Materials Industry Technology Innovation Alliance,缩写SSTA。
本团体会员分布和活动地域为全国。
本团体依照《社会团体登记管理条例》的规定,由钢铁研究总院、首钢集团有限公司、北京科技大学、冶金工业规划研究院、北京矿冶科技集团有限公司等单位自愿联合发起成立,是经北京市社会团体登记管理机关核准登记的非营利性社会团体。
本团体的宗旨是:团结不锈及特种合金新材料产业技术相关的企、事业单位和科研机构等单位,通过加强产业资源凝聚,加快不锈及特种合金新材料产业技术创新,促进中关村**自主创新示范区的建设与发展。
联系方式单位入盟联系人:鹿宁
电 话:010-
邮 箱:
luning@mpi1972.com
传 真:010-
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