▌ 鋼材的定義：

 

　　鋼材是指含碳量在0.0218％～2.11％的鐵碳合金。在普通鋼材中添加Cr,Mo,V,Ni等合金成分就得到了合金鋼，我們的模具鋼材都屬于合金鋼。

 

 

　　▌ 改變鋼材性能的辦法，主要有以下三方面：

 

　　1. 合金成分

 

　　碳：C

 

　　增加淬火組織的硬度；

 

　　形成碳化物，提高耐磨性；

 

　　降低韌性；

 

　　降低可焊性

 

　　鉻：Cr

 

　　提高鋼之硬度，形成堅(jiān)硬及穩(wěn)定的碳化鉻,從而改善耐磨性；

 

　　能提高鋼的淬透性；

 

　　當(dāng)Cr含量超過(guò)12%, 具耐腐蝕作用，并提供良好拋旋光性

 

　　鉬：Mo

 

　　Mo是強(qiáng)碳化物形成元素，提高耐磨性；

 

　　Mo＞0.5％能抑止其他合金元素引致之回火脆性；

 

　　提供紅硬性，熱強(qiáng)度；

 

　　提高淬透性，回火穩(wěn)定性

 

　　釩：V

 

　　可以形成高硬度碳化物，提高耐磨性；

 

　　細(xì)化鋼的晶粒，降低過(guò)熱敏感性

 

　　提高鋼之強(qiáng)度、韌性及回火穩(wěn)定性

 

　　鎳：Ni

 

　　Ni能提高鋼的淬透性；

 

　　Ni能細(xì)化晶粒

 

　　硫（S）

 

　　常以MnS形式存在鋼中，割裂基體的連續(xù)性，惡化材料的韌性、抗腐蝕性、拋旋光性、放電加工性、蝕紋性，可提高材料的切削能力。

 

　　2. 冶煉工藝

 

　　普通煉鋼工藝

 

 

　　電渣重熔（ESR）

 

　　將粗鋼坯置于電渣爐中，通入強(qiáng)電流，使電爐產(chǎn)生很高的溫度，使粗鋼坯熔化成鋼水，鋼水流經(jīng)電渣，雜質(zhì)被電渣過(guò)濾吸附，從而達(dá)到純化的效果。整體重熔速度快，但一些非常細(xì)小的雜質(zhì)并未除去。

 

 

　　真空電弧重熔（VAR）

 

　　在真空爐里，通入強(qiáng)電流在鋼胚上，鋼胚底部開(kāi)始熔化，雜質(zhì)汽化成氣體被抽走，從而將鋼材純度提高，而且它是一滴一滴地凝固，凝固速度非常快，組織變得很致密。特點(diǎn)是雜質(zhì)去得，但整體重熔速度慢。

 

 

　　3. 熱處理

 

　　鋼材的熱處理是指經(jīng)過(guò)加熱然后冷卻，通過(guò)控制鋼材的加熱溫度、保溫時(shí)間及冷卻速度來(lái)改變鋼的性能，以滿足加工或使用要求的工藝過(guò)程。主要的熱處理工藝有：退火、淬火、回火。

 

 

　　▌ 模具鋼按用途分類(lèi)

 

　　1. 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。

 

 

　　2. 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。

 

 

　　3. 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(guó)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。

 

 

　　把模具按壽命長(zhǎng)短分為五級(jí)，對(duì)鋼材的要求：

 

　　一般把模具按使用壽命的長(zhǎng)短分五級(jí)。在百萬(wàn)次以上，二級(jí)是50萬(wàn)-100萬(wàn)次，三級(jí)在30萬(wàn)-50萬(wàn)次，四級(jí)在10萬(wàn)-30萬(wàn)次，五在10萬(wàn)次以下。

 

　　與二級(jí)模具都要求用可以熱處理、硬度在HRC50左右的鋼材，否則易于磨損，注塑出的產(chǎn)品易超差，故所選的鋼材既要有較好的熱處理性能，又要在高硬度的狀態(tài)下有好的切削性能，當(dāng)然還有其他方面的考慮。

 

　　通常選用瑞典的8407、S136，美國(guó)的420、H13，歐洲的2316、2344、083，或日本的SKD61、DC53（原為五金模材料，特殊情況下使用）。有強(qiáng)腐蝕性的塑膠一般選S136，2316，、420等鋼材，弱腐蝕性的除選S136、2316、420外，還有SKD61、NAK80、PAK90、718M。產(chǎn)品的外觀要求對(duì)模具材料的選擇亦有很大的影響，透明件和表面要求拋鏡面的產(chǎn)品，可選用的材料有S136，2316，718S，NAK80，PAK90，420，透明度特高的模具應(yīng)選S136，其次是420。

 

　　三級(jí)模具用預(yù)硬料多，牌號(hào)有S136H、2316H、718H、083H，硬度HB270—340。

 

　　四五級(jí)模具用P20、718、738、618、2311、2711，對(duì)于要求特低的模具，還有可能用到S50C，45#鋼，即直接在模胚上做型腔。

 

　　▌ 各國(guó)鋼材代號(hào)

 

　　1.美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)AISI

 

　　Code:

 

　　P1-P19：LowCarbon Steel

 

　　P20-P39：Low Carbon, High Alloy Steel(塑膠模鋼)

 

　　2XX,3XX,4XX,6XX：Stainless Steel (不銹鋼)

 

　　H1-H19：Chromium base (鉻基-熱作鋼)

 

　　Wx：Water Hardening Steel

 

　　Sx：Shock Resisting Steel

 

　　Ox：OilHardening Steel (油鋼)

 

　　Ax：AirHardening Steel

 

　　Dx：High Carbon, High Chromium Steel(鉻鋼)

 

　　Mx：Molybdenum base (H.S.S.-高速鋼)

 

　　2.德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)DIN

 

　　Code:

 

　　1.2738：Low carbon, high alloy (P20 - 塑膠模鋼)

 

　　1.2311：Lowcarbon, high alloy (P20 - 塑膠模鋼)

 

　　1.2312：Lowcarbon, high alloy, free Machine (P20-易切削)

 

　　1.2083：StainlessSteel (420 - 抗酸鋼)

 

　　1.2316：Highperformance stainless Steel (420 - 高抗酸鋼)

 

　　1.2343：Chromiumbase (鉻基-H11 –熱作鋼)

 

　　1.2344：Chromiumbase (鉻基-H13 –熱作鋼)

 

　　1.2510：Lowalloy steel (O1-油鋼)

 

　　1.2379：Highcarbon, high chromium steel (D2 –鉻鋼)

 

　　3.日本標(biāo)準(zhǔn)JIS

 

　　Code:

 

　　SxxC：Plain Carbon steel(黃牌 - S55C)

 

　　SUSxx：Stainless Steel (抗酸鋼- 420)

 

　　SCrx：Chromium Steel

 

　　SCMx：Chromium Molybdenum Steel（P20）

 

　　SKx：Carbon Tool Steel

 

　　SKSx：Low Alloy Steel (油鋼 - O1)

 

　　SKD11：MediumHigh Alloy Steel(鉻鋼- D2)

 

　　SKD6：Medium High Alloy Steel(中高合金鋼-H11)

 

　　SKD61：Medium High Alloy Steel(中高合金鋼-H13)

 

　　SKHxx：High Speed Steel (高速鋼- M 2)

 

　　SUMx：Free Cutting Steel (易切削鋼)

 

　　SUJx：Bearing Steel

 

　　▌ 常見(jiàn)進(jìn)口模具鋼材及其參數(shù)性能

 

　　瑞典 STAVAXESR-S136 —高耐磨抗腐蝕預(yù)硬鏡面鋼材