钢铁百科-钢的分类-模具钢

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01 钢材定义：  钢是指含碳量0.0218％～2.11％铁碳合金。在普通钢中加入Cr,Mo,V,Ni当合金成分得到合金钢时，我们的模具钢属于合金钢。02 改变钢材性能的方法1. 合金成分碳：C

增加淬火组织的硬度；

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；

能提高钢的淬透性；

当Cr 具有耐腐蚀性，并提供良好的抛旋光性

钼：Mo

Mo是提高耐磨性的强碳化物形成元素；

Mo＞0.5％能抑制其他合金元素引起的回火脆性；

提供红硬、热强度；

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能提高钢的淬透性；

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）  将粗钢坯置于电渣炉中，通入强电流，使电炉产生很高的温度，使粗钢坯熔化成钢水，钢水流经电渣，杂质被电渣过滤吸附，从而达到纯化的效果。整体重熔速度快，但一些非常细小的杂质并未除去。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  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。主要的热处理过程包括：退火、淬火和回火。03 模具钢按用途分类1. 冷模具钢  冷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  热作模具钢主要用于制造对高温状态下的工件进行压力加工的模具。如热锻模具、热挤压模具、压铸模具、热镦锻模具等。常用的热作模具钢有：中高含碳量的添加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**已经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。

  

  根据使用寿命将模具分为五级，对钢材的要求：  一般根据使用寿命将模具分为五级。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。  通常选择瑞典的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。04 各国钢材代号1.美国标准AISICode:P1-P19：LowCarbon SteelP20-P39：Low Carbon, High Alloy Steel(塑料模钢)2XX,3XX,4XX,6XX：Stainless Steel (不锈钢)H1-H19：Chromium base (铬基-热作钢)：Water Hardening SteelSx：Shock Resisting SteelOx：OilHardening Steel (油钢)Ax：AirHardening SteelDx：High Carbon, High Chromium Steel(铬钢)Mx：Molybdenum base (H.S.S.-高速钢)2.德国标准DINCode:1.2738：Low carbon, high alloy (P20 - 塑料模钢)1.2311：Lowcarbon, high alloy (P20 - 塑料模钢)1.2312：Lowcarbon, high alloy, free Machine (P20-易切削)1.2083：StainlessSteel (420 - 抗酸钢)1.2316：Highperformance stainless Steel (420 - 高抗酸钢)1.2343：Chromiumbase (铬基-H11 –热作钢)1.2344：Chromiumbase (铬基-H13 –热作钢)1.2510：Lowalloy steel (O1-油钢)1.2379：Highcarbon, high chromium steel (D2 –铬钢)3.日本标准JISCode:SxxC：Plain Carbon steel(黄牌 - S55C)SUSxx：Stainless Steel (抗酸钢- 420)SCrx：Chromium SteelSCMx：Chromium Molybdenum Steel（P20）SKx：Carbon Tool SteelSKSx：Low Alloy Steel (油钢 - O1)skd11：MediumHigh Alloy Steel(铬钢- D2)SKD6：Medium High Alloy Steel(中高合金钢-H11)SKD61：Medium High Alloy Steel(中高合金钢-H13)SKHxx：High Speed Steel (高速钢- M 2)SUMx：Free Cutting Steel (易切割钢)SUJx：Bearing Steel05 瑞典进口 常见进口模具钢及其参数性能STAVAXESR-S136 -高耐磨耐腐蚀预硬镜钢材

出厂状态︰ HB215

相当于布德鲁斯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︰ ★★★☆☆

抛光性︰ ★★★★★

抗蚀性︰ ★★★★☆

产品描述 ：为**不绣工具钢。优火花加工具有优异的耐腐蚀性、抛光性、耐磨性和机械加工性，能获得超镜加工效果和优质表面，淬火时稳定性好。模具长期使用后，模具孔表面仍保持原有的光滑状态。模具在潮湿环境下运行或储存时不需要特殊保护。建议用于高抛光注塑模具和腐蚀性塑料模具。

瑞典进口 8402 -优质热工具钢

出厂状态︰ HB 185

相当于布德鲁斯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:耐磨性好，韧性和延展性好，稳定性好，加工抛光性好，高温强度和耐热疲劳性好，淬火性好，热处理尺寸变形小。用于金属热锻模具、铝挤压模具、塑料模具、铝压铸模具等。

瑞典进口 8407 -**热工具钢

出厂状态︰ HB 185

相当于布德鲁斯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，纯度高，质量控制严密，组织细腻。8407的等向性(各向同性)比传统的炼钢系统要好H13更好。这对压铸模具、锻造模具、挤压模具等模具的抗机械疲劳和热应力疲劳性能更有价值。因此，8407模具的硬度可以与普通模具相比H13提高1－2HRC而不是牺牲韧性。高硬度可以减缓热裂纹的发生，提高模具的使用寿命。用于各种金属压铸模具、挤压模具、高质量塑料模具。

瑞典进口 ASP23 高耐磨高韧性粉高速钢

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，耐磨性高(耐磨粒磨损)，抗压强度高，淬透性好，韧性好，热处理尺寸稳定性好，抗回火软化性好。ASP-23特别适用于薄加工材料的下料和成型，或模具故障是由于混合磨粒磨损和粘附磨损，或知识磨粒磨损，表面塑性变形的风险也较高。例如，中碳钢或高碳钢、切割硬化钢板或冷轧钢带、含玻璃纤维的塑料模具。

瑞典进口 XW-42 -**耐磨工具钢

出厂状态︰ HB210

相当于布德鲁斯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。耐磨性和韧性，淬火性能优异，常被推荐用作需要良好耐磨性和适当韧性（抗冲击）的模具。如：精密硬件模具、半导体模具、精密部件等。

瑞典进口 718HH

出厂状态︰ 预硬HB 330-370

相当于布德鲁斯Buderus标准︰ 2711

}

耐磨性︰ ★★★☆☆

韧性︰ ★★★☆☆

加工性︰ ★★★☆☆

抛光性︰ ★★★★☆

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

品牌︰日本日立金属

出厂状态︰ HRC37-42

相当大同DAIDO标准︰ NAK55

耐磨性︰ ★★★☆☆

韧性︰ ★★★☆☆

加工性︰ ★★★☆☆

抛光性︰ ★★★★☆

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

品牌︰日本 日立金属

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

品牌︰ 日本日立金属

出厂状态︰ HRC38-43

相当大同DAIDO标准︰ NAK80

耐磨性︰ ★★★☆☆

韧性︰ ★★★★☆

加工性︰ ★★★☆☆

抛光性︰ ★★★★☆

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

品牌︰ 日本日立金属

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。

GB

中国

ASTM

美国

JIS

日本

DIN

德国

9CrWMn

O1

SKS3

1.2510

9Mn2V

O2

SKS93

1.2842

Cr5Mo1V

A2

SKD12

1.2363

Cr12

D3

SKD1

1.2080

Cr12MoV

(D2)

(SKD11)

1.2436

Cr12Mo1V1

D2

SKD11

1.2379

5CrMnMo

—

SKT3

—

5CrNiMo

L6

SKT4

1.2713

4Cr5MoSiV

H11

SKD6

1.2343

4Cr5MoSiV1

H13

SKD61

1.2344

3Cr2W8V

H21

SKD5

1.2581

3Cr2Mo

P20

SCM系

1.2311

3Cr2NiMo

P20+Ni

—

1.2738

3Cr13

420

SUS420J2

1.4028

9Cr18Mo

440C

SUS440C

1.4125

W6Cr5Mo4V2

M2

SKH51

(SKH9)

1.3343

W6Mo5Cr4V3

M3

SKH52

1.3345

W6Mo5Cr4V2Co5

M35

SKH55

1.3243

W2Mo9Cr4VCo8

M42

SKH59

1.3247

?相关阅读：几种常用模具钢的综合性能对比

牌号

耐磨

性

韧性

红硬

性

尺寸

稳定性

切削

性

磨削

性

O1

42

50

10

55

75

93

A2

53

50

20

80

50

55

D2

70

32

23

90

35

25

D3

85

20

20

65

30

15

H11

38

90

37

85

75

85

H13

40

88

40

85

70

85

M2

70

40

75

40

35

35

M42

88

37

90

40

30

38

M3

95

30

85

40

25

10

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