9SiCr冷作模具鋼高硬冷作類，高抗壓和耐磨冷作模具鋼9SiCr
9SiCr冷作模具鋼
高硬冷作類，高抗壓和耐磨冷作模具鋼9SiCr
9SiCr冷作模具鋼高硬冷作類，高抗壓和耐磨
冷作模具鋼9SiCr
9SiCr冷作模具鋼高硬冷作類，高抗壓和耐磨冷作模具鋼
9SiCr
模具鋼是用來制造冷沖模、熱鍛模壓鑄模等模具的鋼種。模具是機(jī)械制造、無線電儀表、電機(jī)、電器等工業(yè)部門中制造零件的主要加工工具。模具的質(zhì)量直接影響著壓力加工工藝的質(zhì)量、產(chǎn)品的精度產(chǎn)量和生產(chǎn)成本、而模具的質(zhì)量與使用壽命除了靠合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和加工精度外，主要受模具材料和熱處理的影響。
模具鋼大致可分為（冷作模具鋼）、（熱作模具鋼）和（塑料模具鋼）3類，用于鍛造、沖壓、切型、壓鑄等。由于各種模具用途不同，工作條件復(fù)雜，因此對(duì)模具用鋼，按其所制造模具的工作條件，應(yīng)具有高的硬度、強(qiáng)度、耐磨性，足夠的韌性，以及高的淬透性、淬硬性和其他工藝性能。由于這類用途不同，工作條件復(fù)雜，因此對(duì)模具用鋼的性能要求也不同。 冷作模具包括冷沖模、拉絲模、拉延模、壓印模、搓絲模、滾絲板、冷鐓模和冷擠壓模等。冷作模具有鋼，按其所制造具的工作條件，應(yīng)具有高的硬度、強(qiáng)度、耐磨性、足夠的韌性，以及高的淬透性、淬硬性和其他工藝性能。用于這類用途的合金工具用鋼一般屬于高碳合金鋼，碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.80%以上，鉻是這類鋼的重要合金元素，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)通常不大于5%。但對(duì)于一些耐磨性要求很高，淬火后變形很小模具用鋼，鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)13%，并且為了形成大量碳化物，鋼中碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)也很高，可達(dá)2.0%~2.3%。冷作模具鋼的碳含量較高，其組織大部分屬于過共析鋼或萊氏體鋼。常用的鋼類有高碳低合金鋼、高碳高鉻鋼、鉻鉬鋼、中碳鉻鎢釧鋼等。 熱作模具分為錘鍛、模鍛、擠壓和壓鑄幾種主要類型，包括熱鍛模、壓力機(jī)鍛模、沖壓模、熱擠壓模和金屬壓鑄模等。熱變形模具在工作中除要承受巨大的機(jī)械應(yīng)力外，還要承受反復(fù)受熱和冷卻的做用，而引起很大的熱應(yīng)力。熱作模具鋼除應(yīng)具有高的硬度、強(qiáng)度、紅硬性、耐磨性和韌性外，還應(yīng)具有良好的高溫強(qiáng)度、熱疲勞穩(wěn)定性、導(dǎo)熱性和耐蝕性，此外還要求具有較高的淬透性，以保證整個(gè)截面具有一致的力學(xué)性能。對(duì)于壓鑄模用鋼，還應(yīng)具有表面層經(jīng)反復(fù)受熱和冷卻不產(chǎn)生裂紋，以及經(jīng)受液 模具鋼
態(tài)金屬流的沖擊和侵蝕的性能。這類鋼一般屬于中碳合金鋼，碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.30%~0.60%，屬于亞共析鋼，也有一部分鋼由于加入較多的合金元素（如鎢、鉬、釩等）而成為共析或過共析鋼。常用的鋼類有鉻錳鋼、鉻鎳鋼、鉻鎢鋼等。塑料模具包括熱塑性塑料模具和熱固性塑料模具。塑料模具用鋼要求具有一定的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、熱穩(wěn)定性和耐蝕性等性能。此外，還要求具有良好的工藝性，如熱處理變小、加工性能好、耐蝕性好、研磨和拋光性能好、補(bǔ)焊性能好、粗糙度高、導(dǎo)熱性好和工作條件尺寸和形狀穩(wěn)定等。一般情況下，注射成形或擠壓成形模具可選用熱作模具鋼；熱固性成形和要求高耐磨、高強(qiáng)度的模具可選用冷作模具鋼。美國按模具服役條件將模具鋼分為四大類，美國金屬學(xué)會(huì)工具鋼委員會(huì)列出了：冷作模具鋼、熱作模具鋼和塑料模具鋼,塑膠模具鋼四大類。其中，冷作模具鋼又分出12小類，熱作模具鋼9小類，塑 模具鋼
料模具鋼2小類,塑膠模具鋼5小類。每個(gè)小類的選材又取決于三個(gè)主要因素： ◆ 尺寸大小和形狀的復(fù)雜性， ◆ 被加工的材料， ◆ 耐久性要求或設(shè)計(jì)壽命。 1.冷作模具鋼 （1）分為五組：W組、O組、A組、D組、S組。 ◆ W組即水淬工具鋼，有11個(gè)鋼種，7個(gè)碳素工具鋼，含碳量從0.7%-1.3%。 ◆ O組即油淬冷作模具鋼（俗稱油鋼），有4個(gè)鋼種，含碳量在0.85%-1.55%， ◆ A組即空淬中合金冷作模具鋼，有9個(gè)鋼種，含碳量從0.5%-2.25%。 ◆ D組即高碳高鉻冷作模具鋼，有7個(gè)鋼種，含碳量0.9%-2.5%。 ◆ S組即耐沖擊工具鋼，有7個(gè)鋼種，含碳量0.4%-0.6%。 用于冷作模具還有高速鋼（HSS組）和超高速鋼（SHSS組），鈷基硬質(zhì)合金和鋼結(jié)硬質(zhì)合金（HA組），粉末鋼和工程陶瓷（PIM組），碳鎢工具鋼（F組），特殊用途工具鋼（L組）。 （2）冷作模具鋼的選用 冷作模具鋼的主系列是高硬冷作類，主要用于要求高抗壓和耐磨為主的模具，硬度高于HRC60-62。對(duì)于要求耐沖擊、韌性高的模具，硬度低于HRC60- 62，主要用S類和部份A類和最普通的調(diào)質(zhì)鋼、彈簧鋼、熱作模具或基體鋼。對(duì)于大型沖壓模，如汽車外型沖壓件，主要用鑄鐵類。簡易或壽命數(shù)量少的用鋅基合金或高分子復(fù)合材料。 高速鋼和超高速鋼在冷作模具中的應(yīng)用迅速增長。主要是有高的"抗壓強(qiáng)度/硬度" 比值。且硬度可在HRC60-70之間選擇。 粉末模具鋼有優(yōu)良的耐磨壽命，硬度不大高HRC60-62，應(yīng)用相當(dāng)多。 碳素工具鋼在壽命10萬件的沖頭或軟材料沖壓模仍有一定的應(yīng)用范圍。 2.熱作模具鋼 美國熱作模具鋼分二大類：熱作模具鋼，和超級(jí)熱強(qiáng)合金。 熱作模具由于在有溫度的條件下工作，要求材料具有熱強(qiáng)性和熱耐磨性，為了保證模具的使用壽命模具要冷卻，熱冷交替模具會(huì)出現(xiàn)龜裂，即熱疲勞裂紋，所以材料又要求有抗裂紋能力和抗熱疲勞性能。 按熱強(qiáng)性排列的主系列進(jìn)行選材: 低合金調(diào)質(zhì)模具鋼（6G，6F2，6F3）中鉻熱作模具鋼（H11、H12、H13）鎢熱作模具鋼（H21，H22）。 非標(biāo)準(zhǔn)的熱作模具鋼：例如熱鐓鍛模具用時(shí)效硬化型的6H4。使用H11、H12、H13出現(xiàn)了不能滿足熱耐磨性時(shí)，可以選擇6H1，6H2。 當(dāng)要求模具以熱作耐磨性為主時(shí)，可以選擇D2，D4M2，M4粉末鋼。鋼結(jié)硬質(zhì)合金、鈷基硬質(zhì)合金的高溫耐磨性是很高的，但其熱疲勞性（即冷熱抗疲勞裂紋）很差，不能在急 模具鋼
冷急熱狀態(tài)下使用。 3.塑料模具鋼 美國是最早在工具鋼中列出塑料模具專用鋼的國家，以P來表示為主，共分為五類。 ◆ 滲碳型塑料模具鋼：P1，P2，P3，P4，P5，P6。這類鋼含碳量很低，主要是美國早期及用擠壓成型制模法，要求冷塑性好，有高的擠壓性能，成型后表面滲碳淬火提高表面硬度，使用壽命長。芯部超低碳可使淬火時(shí)變形量最小。 ◆調(diào)質(zhì)型塑料模具：P20，P21。目前塑料模具中P20的用量很大，已成為主體，大多數(shù)在預(yù)硬狀態(tài)時(shí)使用。 ◆ 中碳合金工具鋼用于熱固性塑料模。鋼號(hào)有H13，而L2和S7，O1和A2也有應(yīng)用。這一類的特點(diǎn)是： （1）基本屬二次硬化金鋼，500-600oC時(shí)的熱強(qiáng)性好。 （2）含鉻較高，大氣腐蝕性好。 （3）淬透性，適用于大模塊。 ◆ 不銹鋼用于耐蝕性要求高的塑料模，主要鋼號(hào)有420，414L，440，416。 ◆ 時(shí)效鋼是經(jīng)過時(shí)效處理而獲得高的使用性能。有兩種，一種是P21低碳Ni-A1時(shí)效鋼；另一類是18Ni馬氏體時(shí)效鋼。后者是用于宇航工業(yè)的無碳高純度、高強(qiáng)度、高韌性的材料。用于力學(xué)性能、尺寸精度、光潔度和耐蝕性都要求高的塑料模具中。 塑料模具鋼的選用 薄壁的塑料箱體，生產(chǎn)批量在小于10萬件時(shí)，用P20，P21預(yù)硬態(tài)（HB250～300），腐蝕性較強(qiáng)時(shí)用414L。 高壽命的普通塑料模，用P6或P20，經(jīng)滲碳一淬火后硬度在HRC54-58；塑料件不太大時(shí)，可用O1，S7。腐蝕性較強(qiáng)時(shí)用420。 非高溫的熱固性模用P6，P20經(jīng)滲碳淬火后使用。腐蝕性強(qiáng)用420。 高溫?zé)峁绦运芰夏Ｓ肏13和S7或滲碳鋼P(yáng)4。這些含鉻較高有好的抗回火性和抗高溫氧化性。 4.塑膠模具鋼 塑膠模具鋼分預(yù)硬普通塑膠模具鋼,預(yù)硬優(yōu)質(zhì)塑膠模具鋼,預(yù)硬高硬度塑膠模具鋼,預(yù)硬抗腐鏡面塑膠模具鋼,抗腐鏡面塑膠模具鋼5小類 塑膠模具鋼
塑膠模具鋼質(zhì)量等級(jí)分配 模具類別以美國SPI-SPE 為標(biāo)準(zhǔn)分下列各類. 一. 101 類模(SPI-SPE 標(biāo)準(zhǔn)1,000,000 啤或以上,長期精密生產(chǎn)模) 1. 需要詳細(xì)模具結(jié)構(gòu)圖. 2. 模胚材料硬度為 280BN.(DME #2 鋼 / 4140 鋼) 3. 有膠位的內(nèi)模件鋼材一定要見硬至 48~50HRC.其余零件如行位,壓鎖,壓條等亦應(yīng)為 硬件. 4. 頂針板要有導(dǎo)柱. 5. 行位要有硬片. 6. 如有需求的話,上模,下模及行位要有溫度控制. 7. 所有運(yùn)水道,建議采用無電浸鎳或用420 不銹鋼做模板.這樣可防止生銹及清理垃圾. 8. 需要直身鎖或斜鎖. 二. 102 類模. (不超過1,000,000 啤,大量生產(chǎn)模具.) 1. 需要詳細(xì)模具結(jié)構(gòu)圖. 2. 模胚材料硬度為 280BHN.(DME #2 鋼 / 4140 鋼) 3. 有膠位的內(nèi)模件鋼材要見硬至 48~52HRC,其余有用的零件亦應(yīng)同一處理. 4. 建議采用直身鎖或斜鎖. 5. 下列項(xiàng)目可能或不需要.視乎最終生產(chǎn)數(shù)量而定.建議報(bào)價(jià)時(shí)如采用下列項(xiàng)目要檢查 清楚是否需要: A. 頂針板導(dǎo)柱. B. 行位硬片. C. 電鍍運(yùn)水孔. D. 電鍍模腔. 三. 103 類模(少於500,000 啤,中量生產(chǎn)模.) 1. 需要詳細(xì)模具結(jié)構(gòu)圖. 2. 模胚材料硬度最小為 165BHN. (DME #1 鋼 / 1040 鋼) 3. 內(nèi)模鋼材為 P20(28~32HRC)或高硬度(36~38HRC). 4. 其余要求視乎需要而定. 四. 104 類模(少於100,000 啤,少量生產(chǎn)模) 1. 需要模具結(jié)構(gòu)圖. 2. 模胚材料 P20(28~32HRC)可用軟鋼或鋁.(1040 鋼) 3. 內(nèi)模件可用鋁,軟鋼或其它認(rèn)可金屬. 4. 其余要求視乎需要而定. 五. 105 類模. (少於500 啤,首辦?；蛟囼?yàn)?zāi)? 1. 可用鋁鑄鐵或環(huán)氧樹脂或任何材料只要有足夠強(qiáng)度可生產(chǎn)最少測試數(shù)量便可
模具鋼的用途
加工模具時(shí)用的，由于模具的用途很廣，各種模具的工作條件差別很大，所以，制造模具用材料范圍很廣，在模具材料中應(yīng)用最廣的當(dāng)屬模具鋼。從—般的碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、合金工具鋼、彈簧鋼、高速工具鋼、不銹耐熱鋼直到適應(yīng)特殊模具需要的馬氏體時(shí)效鋼以及粉末高速鋼、粉末高合金模具鋼等。模具鋼按用途一般可分為冷作模具鋼、熱作模具鋼和塑料模具鋼三大類。
冷作模具鋼
冷作模具鋼主要用于制造對(duì)冷狀態(tài)下的工件進(jìn)行壓制成型的模具。如：冷沖裁模具、冷沖壓模具、冷拉深模具、壓印模具、冷擠壓模具、螺紋壓制模具和粉末壓制模具等。冷作模具鋼的范圍很廣，從各種碳素工具鋼、合金工具鋼、高速工具鋼到粉末高速工具鋼和粉末高合金模具鋼。
熱作模具鋼
熱作模具鋼主要用于制造對(duì)高溫狀態(tài)下的工件進(jìn)行壓力加工的模具。如：熱鍛模具、熱擠壓模具、壓鑄模具、熱鐓鍛模具等。常用的熱作模具鋼有：中高含碳量的添加Cr、W、Mo、V等合金元素的合金模具鋼；對(duì)特殊要求的熱作模具鋼，有時(shí)采用高合金奧氏體耐熱模具鋼制造。
塑料模具鋼
由于塑料的品種很多，對(duì)塑料制品的要求差別也很大，對(duì)制造塑料模具的材料也提出了各種不同的性 能要求。所以，不少工業(yè)發(fā)達(dá)的國家已經(jīng)形成了范圍很廣的塑料模具用鋼系列。包括碳素結(jié)構(gòu)鋼、滲碳型 塑料模具鋼、預(yù)硬型塑料模具鋼、時(shí)效硬化型塑料模具鋼、耐蝕塑料模具鋼、易切塑料模具鋼、整體淬硬型塑料模具鋼、馬氏體時(shí)效鋼以及鏡面拋光用塑料模具鋼等。日常常用的模具鋼材
塑膠模具鋼 MEK 4 高耐磨高韌性之塑膠模 X13T6W (236) 高耐磨高耐腐蝕鏡面模具 X13T6W(236H) 高耐磨高耐腐蝕鏡面模具 熱作工具鋼 SMV3W 壓鑄模,擠壓模,塑料模 ADC 3 壓鑄模,擠壓模 塑膠模具鋼 718S 塑料模之內(nèi)模件 718H 塑料模之內(nèi)模件 S136 耐腐蝕鏡面模具 S136H 耐腐蝕鏡面模具 OPTIMAX 光學(xué)級(jí)鏡面不銹鋼模 ELMAX 高耐磨耐腐蝕性塑料模具 CORRAX S336 高耐腐蝕性塑料模具 RAMAX 168 易切削耐腐蝕塑料模 CALMAX 635 冷作及塑膠模 熱作工具鋼 8407 金屬壓鑄,擠壓模 冷作工具鋼 DF2 微變形耐磨油鋼,冷沖壓模 XW42 冷擠壓成形模,精密五金模 V10 高壽命精密沖切模 塑膠模具鋼 P×88 通用塑膠模,良好拋光性能 NAK55 高性能塑膠模,橡膠模 NAK80 高拋光性鏡面塑膠模 S-STAR 高鏡面度耐腐蝕模具 S-STAR(A) 高鏡面度耐腐蝕模具 熱作工具鋼 DH31-SUPER 金屬壓鑄,擠壓模 冷作工具鋼 YK30 沖裁模,彎曲模 GOA 冷壓加工,沖裁模,成形模 DC11 冷擠壓成形,拉伸模 DC53 冷擠壓成形,拉伸模,沖裁模 塑膠模具鋼 P20HH 塑膠模 P20LQ 塑膠模 塑膠模具鋼 LKM 638 一般塑膠模,模架,下模件 LKM 2311 一般塑膠模,模架,下模件 LKM 2312 一般塑膠模,模架,下模件 LKM 738 一般塑膠模,模架,下模件 LKM 738H 一般塑膠模,模架,下模件 LKM 818H 高拋光度及高要求內(nèi)鑲件 LKM 2711 高硬度高韌性大型塑膠模 LKM 2083 防酸性良好拋光性塑膠模 LKM 2083H 防酸性一般拋光性塑膠模 LKM 2316A 高酸性塑膠模 LKM 2316 高酸性塑膠模 LKM 2316ESR 高酸性塑膠模 熱作工具鋼 LKM 2344 金屬壓鑄,擠壓模 LKM 2344SUPER 金屬壓鑄,擠壓模 冷作工具鋼 LKM 2510 微變形耐磨油鋼 LKM 2379 微變形高耐磨油鋼 LKM 2767 微變形耐磨油鋼 塑膠模具鋼 MUP 塑膠模 塑膠模具鋼 PORCERAX II PM-35 塑膠及壓鑄模,透氣鋼 合金鈹銅 MOLDMAX MM40 需快速冷卻的模芯,鑲件 合金銅 HIT75 MOD 需快速冷卻的模芯,鑲件 純紅銅 C1100P 銅公工件 電蝕純紅銅 C1100P 銅公工件 合金鋁 6061-T6/T651 吹塑模,吸塑模,鞋模,發(fā)泡模 6061-T6511 吹塑模,吸塑模,鞋模,發(fā)泡模 7075-T651 合金鋼 7022-T651 黃牌中碳鋼 S50C-S55C 塑膠模具鋼 舞陽718 優(yōu)質(zhì)高速鋼 SKH-9/SKH-51 粉末高速鋼 ASP-23/ASP-60 底碳鋼A3 中碳鋼45#