模具钢分类及选择技巧_模具钢材_

模具钢分类及选择技巧：

模具大致可分为冷模具、热模具和塑料模具，用于锻造、冲压、切割、压铸等。由于各种模具使用不同，工作条件复杂，模具钢应具有高硬度、强度、耐磨性、足够的韧性、高淬火、淬火等工艺性能。

由于这种用途不同，工作条件复杂，对模具钢的性能要求也不同。

冷模包括冷冲模、拉丝模、拉延模、压印模、搓丝模、滚丝板、冷卷模、冷挤压模等。

冷模具有钢。根据制造工具的工作条件，应具有高硬度、强度、耐磨性、足够的韧性、高淬火、淬火等工艺性能。

合金工具钢一般属于高碳合金钢，碳质量分数为0.超过80%，铬是这种钢的重要合金元素，其质量分数通常不超过5%。但对于一些耐磨性要求高、淬火后变形小的模具钢，高铬质量分数可达13%。为了形成大量的碳化物，钢中的碳质量分数也很高，高达2.0％~2.3％。

冷模钢碳含量高，其组织

常用的钢有高碳低合金钢、高碳高铬钢、铬钼钢、中碳铬钨川钢等。

冷作模具用于冷态(工作温度低于200~3000℃）冷冲压模具、冷挤压模具、剪切模具等金属的成型加工。这种模具承受着巨大的压力、强烈的摩擦和一定的冲击，因此需要高硬度、耐磨性和足够的韧性。此外，复杂的形状、精型模具还需要高淬火和小热处理变形。

[化学成分]：碳硫分析仪分析冷模钢一般含碳量高，wC=1.0％～2.0％，以获得高硬度和高耐磨性。加入合金元素Cr、Mo、W、V提高耐磨性、淬透性和耐回火性。

[常用冷作模具钢]：Cr12型钢包括Cr12、Cr12MoV等，这种钢具有良好的淬透性和耐磨性，热处理变形小，常用于大型冷模。Cr12MoV钢除耐磨性差外Cr12钢外，强度和韧性好，应用广泛。低合金冷作模具可用于小型冷作模具CrWMn等等，也可以用刀具钢9CrSi或轴承钢GCr15。

[热处理]：Cr12型钢为莱

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热模具分为锤锻、模锻、挤压、压铸等主要类型，包括热锻模具、压力机锻模具、冲压模具、热挤压模具和金属压铸模具。热变形模具不仅要承受巨大的机械应力，还要承受反复加热和冷却，造成巨大的热应力。热模具钢不仅应具有高硬度、强度、红硬度、耐磨性和韧性，还应具有良好的高温强度、热疲劳稳定性、导热性和耐腐蚀性。此外，它还需要高淬火性，以确保整个截面具有一致的机械性能。对于压铸模具钢，表层还应具有反复加热和冷却后无裂纹的性能，以及液体金属流的冲击和侵蚀钢一般属于中碳合金钢，碳质量分数为0.30％~0.60%属于亚共析钢，部分钢因添加更多合金元素(如钨、钼、钒等)而成为共析或过分析钢。).常用的钢有铬锰钢、铬镍钢、铬钨钢等。

[应用场合]：热作模具用于热态金属的成形式加工，如热锻模、压铸模、热挤压模等。热作模具在工作过程中受到较高的冲击载荷，模腔表面应与热金属接触并摩擦，局部温度可达500℃以上，需要反复加热和冷却，模腔表面经常因热疲劳而开裂。因此，热作模具钢在高温下具有较高的综合力学性能和良好的耐热疲劳性能。此外，它具有足够的淬火性。

热作模具钢为中碳成分，wC=0.3％～0.6%获得综合力学性能；合金分析仪分析合金元素Cr、Mn、Ni、Mo、W、Si等，其中Cr、Mn、Ni主要作用是提高淬透性；W、Mo提高耐回火性，防止回火脆性；Cr、W、Mo、Si还提高钢的耐热疲劳性。

[常用热作模具钢]CrMnMo和5CrNiMo是常用的热锻模具钢，其中5CrMnMo常用于制造中小型热锻模，5CrNiMo常用于制造大中型热锻模具；静压模具（如压铸模具、挤压模具等）应选择3Cr2W8V或4Cr5W2VSi钢。

[热处理]：热锻模坯锻造后退火，消除锻造应力，降低硬度，有利于切割；热处理为淬火、高温（或中温）回火，回火后回火索氏体或马氏体均匀，硬度约40HRC左右。

塑料模具包括热塑性塑料模具和热固性塑料模具。塑料模具钢要求具有一定的强度、硬度、耐磨性、热稳定性和耐腐蚀性。此外，还需要良好的工艺，如热处理小、加工性能好、耐腐蚀性好、研磨抛光性能好、焊接性能好、粗糙度高、导热性好、工作条件尺寸和形状稳定等。一般来说，热模具钢可用于注射成型或挤压成型模具；冷模具钢可用于热固性成型和高耐磨性和高强度模具。

[性能要求]：塑料模具的应力和磨损较小，主要故障形式是模具表面质量下降，因此应具有以下性能：①加工性能好，预硬度高(28~35HRC），易于切割或电火花加工，易于蚀刻各种图案、文字和符号；②抛光性好，模具抛光后表面达到高镜面度(一般Ra值为0.1～0.012μm）；③硬度较高(热处理后硬度应超过45~55HRC），耐磨性好，强度和韧性足够；④热处理变形小(保证精度)，焊接性好(方便模具焊补)等。