我国热作模具钢性能数据集6(5CrMnMo 钢和4Cr3Mo3V)
(答案)模具材料及热处理试题库
模具材料及热处理试题库 一、判断 1、60钢以上的优质碳素结构钢属高碳钢，经适当的热处理后具有高的强度、韧性和弹性，主要用于制作弹性零件和耐磨零件。（×） 2、40Cr钢是最常用的合金调质钢。（√） 3、60Si2Mn钢的最终热处理方法是淬火后进行高温回火。（×） 4、高合金钢的完全退火的冷却速度是每小时100～150℃。（×） 5、等温淬火与普通淬火比较，可以获得相同情况下的高硬度和更好的韧度。（√） 6、一些形状复杂、截面不大、变形要求严的工件，用分级淬火比双液淬火能更有效的减少工件的变形开裂。（√） 7、渗碳时采用低碳合金钢，主要是为提高工件的表面淬火硬度。（×） 8、均匀化退火主要应用于消除大型铸钢、合金钢锭在铸造过程中所产生的化学成分不均及材料偏析，并使其均匀化。（√） 9、高合金钢及形状复杂的零件可以随炉升温，不用控制加热速度。（×） 10、铬钼钢是本质粗晶粒钢、其淬透性和回火稳定性高，高温强度也高。（×） 11、铬锰硅钢可以代替镍铬钢用于制造高速、高负荷、高强度的零件。（√） 12、铬轴承钢加热温度高，保温时间略长，主要使奥氏体中溶入足够的合金碳化物。（√）13、低合金渗碳钢二次重新加热淬火，对于本质细晶粒钢的零件，主要使心部、表层都达到高性能要求。（×） 14、铸铁的等温淬火将获得贝氏体和马氏体组织。（√） 15、高速钢是制造多种工具的主要材料，它除含碳量高外，还有大量的多种合金元素（W、Cr、Mo、V、Co），属高碳高合金钢。（×）16、钢在相同成分和组织条件下，细晶粒不仅强度高，更重要的是韧性好，因此严格控制奥氏体的晶粒大小，在热处理生产中是一个重要环节。（√）17、有些中碳钢，为了适应冷挤压成型，要求钢材具有较高的塑性和较低的硬度，也常进行球化退火。（√）18、低碳钢正火，为了提高硬度易于切削，提高正火温度，增大冷却速度，以获得较细的珠光体和比较分散的自由铁素体。（√）19、过共析钢正火加热时必须保证网状碳化物完全融入奥氏体中，为了抑制自由碳化物的析出，使其获得伪共析组织，必须采用较大的冷却速度冷却。（√）20、含碳量相同的碳钢与合金钢淬火后，硬度相差很小，但碳钢的强度显著高于合金钢。（×）21、中高碳钢的等温淬火效果很好，不仅减少了变形，而且还获得了高的综合力学性能。（√）22、淬火钢组织中，马氏体处于碳的过饱和状态，残余奥氏体处于过热状态，所以组织不稳定，需要回火处理。（×）23、低碳钢淬火时的比容变化较小，特别是淬透性较差，故要急冷淬火，因此常是以组织应力为主引起的变形。（×）24、工件淬火后不要在室温下放置，要立即进行回火，会显著提高马氏体的强度和塑性，防止开裂。（√）
世界各国钢材牌号对照表
一、我国钢号表示方法概述 钢的牌号简称钢号，是对每一种具体钢产品所取的名称，是人们了解钢的一种共同语言。我国的钢号表示方法，根据国家标准《钢铁产品牌号表示方法》（GB221-79）中规定，采用汉语拼音字母、化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法表示。即： ①钢号中化学元素采用国际化学符号表示，例如Si,Mn,Cr……等。混合稀土元素用“RE”（或“Xt”）表示。 ②产品名称、用途、冶炼和浇注方法等，一般采用汉语拼音的缩写字母表示，见表。 ③钢中主要化学元素含量（%）采用阿拉伯数字表示。表：GB标准钢号中所采用的缩写字母及其涵义
二、我国钢号表示方法的分类说明 1．碳素结构钢 ①由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以“Q”，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单位是MPa例如Q235表示屈服点（σs）为235 MPa 的碳素结构钢。 ②必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级符号分别为A、 B、C、D。脱氧方法符号：F表示沸腾钢；b表示半镇静钢：Z表示镇静钢；TZ表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾钢。 ③专门用途的碳素钢，例如桥梁钢、船用钢等，基本上采用碳素结构钢的表示方法，但在钢号最后附加表示用途的字母。 2．优质碳素结构钢
①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.45%的钢，钢号为“45”，它不是顺序号，所以不能读成45号钢。 ②锰含量较高的优质碳素结构钢，应将锰元素标出，例如50Mn。 ③沸腾钢、半镇静钢及专门用途的优质碳素结构钢应在钢号最后特别标出，例如平均碳含量为0.1%的半镇静钢，其钢号为10b。 3．碳素工具
塑胶模具钢必备之性能
塑胶模具钢必备之性能 1、强度和韧性 2、硬度 3、耐磨性 4、耐蚀性：有些塑料如PVC、POM和PP等，具有腐蚀性，会使模具型腔腐蚀生锈。耐腐蚀性的钢材有S136H和PAK90等。 注射模具常用钢料及其性能 1．瑞典一胜百公司钢材 (1）718S和718H预加硬塑胶模具钢：抛光性好，耐磨性好，抗拉强度高。，常用于高抛光度及高要求的内模镶件。适合PA，POM，PS，PE，PP和ABS等塑料模。 出厂硬度（经硬化及回火）：718S---HB290—330。718H---HB330—370。 主要化学成分（%）： C 0.38，Si 0.3， Cr 2.0， Ni 1.0，Mn 1.4，Mo0.2。 价钱：约26---28元/磅。 (2)S136，S136H耐蚀镜面模具钢：高纯度，高镜面度，抛光性能极好，防锈防酸性能极佳，热处理变形小。具有优良的机械加工性能。适合PVC，PP，PE，PC和PMMA等塑料。 出厂硬度（经硬化及回火）：S136---软性退火至HB215（可淬硬至HRC53）。S136H---HB290—330。 价钱：S136约43---50元/磅。S136H约47---56元/磅。 (3)DF2油钢（冷作工具钢）：此种钢材有良好的切削性，高含碳量提供良好的耐磨性，但韧性低。多用于切料、弯曲、量规等。 出厂硬度：软性退火至HB190。 价钱：约26--30元/磅。 (4) 8407热作工具钢：延伸性好，有较低的硬度，中低抗热软化阻力，能承受高工作温度。多用于压铸模、挤压模、（PA，POM，PS，PE）塑胶模。 出厂硬度：软性退火至HB185。 价钱：约43---50元/磅。 2、日本大同公司钢材 (1)NAK80高硬度高抛光性镜面塑胶模具钢 高硬度，镜面效果特佳，放电加工性能良好，焊接性能极佳，适用于电蚀及抛光性能模具。 出厂硬度：HB370—400。 价钱：约27---30元/磅。
常用的热作模具钢材都有哪些呢
常用的热作模具钢材都有哪些呢 热作模具钢材对硬度要求适当，侧重于红硬性，导热性，耐磨性。因此含碳量低，合金元素以增加淬透性，提高耐磨性、红硬性为主。常用的热作模具钢材都有哪些呢?今天就让金华洲的专业技术人员为大家解说一番。 常用的热作模具钢材： 锤锻模用钢 一般说来，锤锻模用钢有两个问题比较突出一是工作时受冲击负荷作用.故对钢的力学性能要求较高，特别是对塑变抗力及韧性要求较高;二是锤锻模的截面尺寸较大(<400mm)故对钢的淬透性要求较高，以保证整个模具组织和性能均匀。常用锤锻楼用钢有5CrNiMo、5CrMnMo、5CrNiW、5CrNiTi及5CrMnMoSiV等。不同类型的锤眼模应选用不同的材料。对特大型或大型的锤锻模以5CrNiMo为好.也可采用5CrNiTi、5CrNiW或5CrMnMoSi等。对中小型的锤锻模通常选用 5CrMnMO钢。 热挤压模用钢 热挤压模的工作特点是加载速度较慢，因此，模腔受热温度较高，通常可达500一800℃。对这类钢的使用性能要求应以高的高温强度(即高的回火稳定性)和高的耐热疲劳性能为主。对ak及淬透性的要
求可适当放低。一般的热挤压模尺寸较小，常小于70～90mm。常用的热挤压模有4CrW2Si、3Cr2W8V及5%Cr型等热作模具钢.其化学成分如表4.16所示。其中4CrW2Si.既可做冷作模具钢，又可做热作模具钢.由于用途不同，可采用不同热处理方法。作冷模时采用较低的淬火温度(870—900℃)及低温或中温回火处理;作热模时则采用较高的淬火温度(一般为950一1000℃)及高温回火处理。 压铸模用钢 从总体上看，压铸模用钢的使用性能要求与热挤压模用钢相近，即以要求高的回火稳定性与高的热疲劳抗力为主。所以通常所选用的钢种大体上与热挤模用钢相同.如常采用4CrW2Si.和3Cr2W8V等钢。但又有所不同如对熔点较低Zn合金压铸模.可选用40Cr、30CrMnSi 及40CrMo等;对Al和Mg合金压铸模，可选用4CrW2Si、4Cr5MoSiV 等对Cu合金压铸模.多采用3Cr2W8V钢。随着黑色金属压铸工艺的应用，多采用高熔点的铝合金和镍合金.或者对3Cr2W8V钢进行 Cr-Al-SI三元共渗，用以制造黑色金属压铸模。国内外还正在试验采用高强度的铜合金作黑色金属的压铸模材料。 深圳市金华洲模具钢材有限公司是一家有十多年的经营历史，年销售额超过5千万，专注销售进口、国产优质模具钢材的公司。12年专业致力于模具钢材行业经验，公司实力雄厚，严格的质量管理体系，品质保证，完善的物流体系和贴心的售后服务，公司秉承“笃守
SKD11模具钢材的热处理工艺
SKD11热处理工艺 成分标准：GB/T1299-2000 化学成份：% C碳Si硅Mn锰Cr铬V钒Mo钼P磷S硫磺 1.50 0.25 0.45 1 2.0 0.35 1.00 ≤0.025 ≤0.010 特点：高碳高铬钢，高淬透性，高硬度、耐磨性及韧性极高。 用途：各种冷模，成形轧辊，剪刀，形状繁杂之冷压工具，塑胶模等。 硬度：出厂状态：HB≤255，最终热处理后HRC60°左右； A.预热处理：调质（获得稳定材料金相组织） 调质：淬火，940℃油或水冷（材料深度较大时油冷），640℃回火，硬度HRC29-33； 上海荔锋模具钢材有限公司https://www.360docs.net/doc/a19311252.html, B.最终热处理内容如下： 1．淬火：先预热700-750℃（宜二次预热~500℃~850℃），再加热至1000-1040℃，在静止空气中冷却，如钢具尺寸在6寸以上则加热至980-1030℃在油中淬硬更佳。 2．回火：加热至150~200℃，在此温度中停留保温≥2小时，然后在空气中冷却。回火温度，保温时间及HRC硬度变化（见以下参考图）。
C、采用试验比较的方法积累经验值： SKD11 https://www.360docs.net/doc/a19311252.html,/productinfo/detail_4_51_109.html 热处理工艺试验内容： 1．准备试棒,按以下规格数量备各零件（采用原P620-01-m01料单有误的两件坯料，棒料则按仓库现有的Cr12MoV或Cr12，但必须注明其材料牌号）； 2．在零件上作出序号标识：（1，2，3，4等）； 3．工艺路线： A、件号如（1，2）（温度调整异同各1件）：按预热处理精加工（铣或磨削）最终热处理； B、件号如（3，4）（温度调整异同各1件）：加工后最终热处理；（热处理及加工后应尽量平放，细长件应及时垂直吊放）； 4．各工序完成时请及时在附表中填写各加工后、热处理后的实际尺寸及平行度，直线度实际值等形位尺寸实际值，热处理温度及保温时间，各起始时间及详细操作过程和时间，实际硬度值,操作者姓名等内容。 附注：a、SKD11：200*20*20 4件; b、SKD11：55*55*55 4件; c、SKD11：55*55*55 4件（按图加工形状）; d、Cr12或Cr12MoV φ20*200 2件; e、Cr12或Cr12MoV 库房中现有较小规格材料2件; 资料来源：https://www.360docs.net/doc/a19311252.html,/articleinfo/detail_5_10_365.html
常见进口冲压模具钢材及其参数性能【详解】
常见进口冲压模具钢材及其参数性能内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 常见进口模具钢材及其参数性能 瑞典一胜百STAVAXESR-S136 －－高耐磨抗腐蚀预硬镜面钢材 o出厂状态︰HB215 o相当布德鲁斯Buderus标准︰2316 o相当百禄Bohler标准︰M310 o相当日立hitachi 标准︰HPM38 o相当大同DAIDO标准︰PAK90 o耐磨性︰★★★☆☆ o韧性︰★★★☆☆ o尺寸稳定︰★★★☆☆ o加工性︰★★★☆☆ o抛旋光性︰★★★★★ o抗蚀性︰★★★★☆ o产品描述：为高级不绣工具钢。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。 瑞典一胜百8402－－优质热作工具钢 o出厂状态︰HB 185
o相当布德鲁斯Buderus标准︰2344 o相当百禄Bohler标准︰W302 o相当日立hitachi 标准︰DAC o相当大同DAIDO标准︰DHA1 o耐磨性︰★★☆☆☆ o韧性︰★★★☆☆ o淬硬性︰★★★☆☆ o加工性︰★★★☆☆ o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。 瑞典一胜百8407－－高级热作工具钢 出厂状态︰HB 185 o相当布德鲁斯Buderus标准︰2344ESR o相当日立hitachi 标准︰DAC o相当大同DAIDO标准︰DHA1 o耐磨性︰★★★☆☆ o韧性︰★★★☆☆ o淬硬性︰★★★☆☆ o加工性︰★★★★☆ o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。 瑞典一胜百ASP23－－高耐磨高韧性粉末高速钢 o出厂状态︰HB 260
s136模具钢热处理工艺
S136热处理工艺 在保护状态下，加热至780℃，然后在炉中以每小时10℃的速度，冷却至650℃，接着再置于空气中冷却。 应力消除 经过粗加工后，必须加热至650℃，均热2小时，缓慢冷却至500℃，然后置于空气中冷却 保温时间＝当钢材的表面及中心达到一致的淬火温度后，才开始计算在炉中的保温时间。 淬火时必须保护，以避免脱碳及氧化。 冷却介质 ●油 ●流动粒子炉或盐裕炉250－550℃分级淬火，然后冷却于高速空气中●高速气体/真空炉中具有足够正压的气体为求模具达到最适当的特性，在模具的变形程度可接受的条件下，冷速越快越好。于真空炉中热处理时推荐使用4－5b a r的气压。
钢材冷却至50－70℃应立即回火。 硬度、晶粒大小、残余奥氏体数量于奥氏体化温度的关系图。 回火 参照回火曲线图按所需硬度值选择回火温度。回火两次，每次回火后，必须冷却到室温，最低的回火温度为180℃（适用于小件）。保温时间至少两小时。 回火曲线图
注1：建议250℃回火求韧性，硬度及抗腐蚀性的最好组合。 注2：以上的曲线数据只适宜小型模具。模具可达的硬度要视模具的尺寸。 注3：应避免选用过高的奥氏体化温度与过低的回火温度＜250℃的组合，皮棉模具产生太大的应力。 尺寸变形 淬火及回火时的温度，不同种类的炉具及淬冷介质，会影响模具尺寸的改变。模具的尺寸与几何形状也同样重要。模具在加工时应预留加工量以弥补热处理后的尺寸变形。 在粗加工与半精加工之间建议预留0.15％作为S TAVA X E S T(S-136)的加工预留指标。 淬火过程的尺寸改变 试片100*100*25毫米经正规的热处理程序，在淬火时的尺寸改变。 淬火过程 由1020℃起 宽度％长度％厚度％ 油淬最小 最大+0.02 -0.05 +0.02 -0.03 +0.04 - 分级淬火最小 最大+0.02 -0.03 ±0 +0.03 -0.04 -
钢牌号对照表
一、碳 素 结 构 钢 钢 号 近 似 对 照 （一）碳 素 结 构 钢 和 工 程 用 钢
（二）优 质 碳 素 结 构 钢
C55E C55E C55E Ck55XC55070M55C60E C60E C60E Ck60XC60070M6065Ck67 1.1231XC65SL,SM －1770060A671065G1065015Mn 15Mn3 1.046712M5－－1430080A151016G1016020Mn 21Mn4 1.046920M5－－1434080A201022G1022025Mn －－－－－－080A251026G1026030Mn 30Mn4 1.114632M5－－－080A301033G1033035Mn 36Mn4 1.056132M5－－－080A351037G103740Mn 40Mn4 1.115740M5SL,SM SWRH42B －080A401039G103945Mn －－45M5SL,SM SWRH47B 1672080A471046G104650Mn －－－SL,SM SWRH52B 1674080A521053G1053S58C SWRH62B 55 1.1203C55E4S55C 60 1.1221C60E4－－ 16651055G1055016781060G10600－ SL,SM 1678 080A62 1062 60Mn 60Mn3 1.0642
二、建 筑 用 钢 筋 钢 号 近 似 对 照 三、合 金 结 构 钢 钢 号 近 似 对 照
40B －－－－－－170H4114B35－45B －－－－－－－14B50－40MnB －－38MB5－－－185H40－－523A14523M1520Cr 20Cr4 1.702718C320Cr4SCr420－527A205120G5120030Cr 28Cr4 1.70332C4－SCr430－530A305130G5130035Cr 34Cr4 1.703338C434Cr4SCr435－530A365135G51350530A40530M4045Cr －－45C4－SCr445－－5145G5145050Cr －－50C4－－－－5150G5150012CrMo 13CrMoV44 1.733512CD4－－22161501-6204119－12CrMoV －－－－－－Cr27－－1501-620Cr3120CrMo 20CrMo5 1.726418CD418CrMo4SCM420CDS124118G4118025CrMo ①25CrMo5 1.721825CD4－－2225－－－30CrMo －－30CD4－SCM430－－－－35CrMo 34CrMo4 1.72235CD434CrMo4SCM4352234708A374135G4135035CrMoV －－－－－－CDS13－－42CrMo 42CrMo4 1.722542CD 42CrMo4SCM4402244708M404140C4140035Cr2MoVA 24CrMo 1.7733－－－－－－－25Cr2Mo1VA V55 －－－－－－－－20Cr3MoWVA 21CrVMoW12－－－－－－－－40CAD 41Cr 6.12A1Mo7420CrV 21CrV4 1.751－－－－－6120－51CrV4(50CrV4) 15Cr 15Cr3 1.701512C3－SCr41515X 5115G5115040Cr 41Cr4 1.703542C441Cr4SCr44022455140G51400SCM415－ －15CrMo ①15CrMo5 1.726215CD4.05－38CrMoA141CrA1Mo7 1.8509－2940905M39－－－50CrVA 1.8159 50CV4 13 SUP10 2230 735A50 6150 G61500
模具钢性能
塑胶模具钢的性能及应用(一) 中碳钢（C45～C55）系列： 美国AISI 1050~1055；日本JIS S50C~S55C德国DIN 1.1730；中碳钢在香港称为王牌钢或黄牌钢,硬度为：HB170~HB220，价格便宜,加工容易,在模具上用作模架、顶柱及一些不重要的零件上,市场上一般标准模架是采用该系列钢材。 40CrMnMo7系列预硬塑胶模具钢 美国、日本、新加坡、香港、中国标准编号：AISI P20，德国及有些欧洲国家编号：DIN：1.2311、1.2378、1.2312。此种钢是预硬钢，一般不适宜热处理，但是可以氮化处理，此钢种的硬度差距也很大，28~40 HRC, 由于已作预硬处理，机械切削也不太困难，所以很合适做一些中下价位模具的镶件，有些生产大批量的模具模架也采用此钢材（有些客户指定要用此钢作模架），好处是硬度比中炭钢高，变形也比中炭钢稳定，P20钢由于在塑胶模具被广泛采用，所以品牌也很多，其中在华南地区较为普遍的品牌有：ASSAB 一胜百牌，瑞典产的有两种不同硬度，718S HB290~HB330（30~34HRC）、718H HB330~HB370 （34~38HRC）。大同钢厂，日本产：NAK80（硬度40+2 HRC）及NAK55（硬度40+2 HRC）两种，一般情况下，NAK80做定模镶件，NAK55做动模镶件，NAK55含硫,不能直接做EDM 皮纹，做EDM后会留有条纹的；德胜钢厂THYSSEN ，有好几种编号：GS-711（硬度 34~36HRC）、GS738（硬度32~35HRC）、GS808VAR（硬度38~42HRC）、GS318（硬度29~33HRC）、GS312（硬度29~33HRC），GS312含硫不能做EDM纹，在欧洲做模架较为普遍，GS312的Code为40CrMNMoS8，百禄（BOHLER）：M261（38~42HRC）、M238（36~42HRC）、M202（29~33HRC），M202不能做EDM纹，也是含硫，尚有其它品牌，不能尽录。 X42 Cr 13（不锈钢） AISI：420 STAVAX DIN：1.2083 出厂硬度HB180~240，须要热处理，应用硬度 48~52HRC，不适合氮化热处理（锐角的地方会龟裂）。此钢耐腐蚀及抛光的效果良好，所以一般透明胶件及有腐蚀性的胶料，例如：PVC及防火料、V2、V1、V0类的塑料很合适用此种钢材，此钢材也很普遍用在塑胶模具上，品牌也很多，一胜百（ASSAB）S136（STAVAX ESR）S136 SUP(STAVAX SUPREME)；德胜（THYSSEN）GS083-ESR、GS083 GS083VAR；日本大同：S-STAR、D-STAR；如果采用德胜的要注意，如果是透明件，那么定及动模镶件都要GS083ESR（ESR 电渣重溶是提高钢材的晶体均匀，抛光效果更佳），不是透明胶件动模件一般不须要高光洁度的，可选用普通的GS083，因为钢材价格比较廉宜一些，也不影响模具的质量，因为防锈关系，此钢料有时客户也会要求用作模架，可以保证冷却管道的运水畅顺，以达到生产周期稳定，此钢种尚有很多品牌，不能尽录。 X36CrMo17（预硬不锈钢）
模具材料及热处理
模具材料及热处理模具材料及热处理 1．金属组织 1.1金属 具有不透明、金属光泽良好的导热和导电性并且其导电能力随温度的增高而减小，富有延性和展性等特性的物质。金属内部原子具有规律性排列的固体（即晶体）。 1.2合金 由两种或两种以上金属或金属与非金属组成，具有金属特性的物质。 相：合金中成份、结构、性能相同的组成部分。 1.3固溶体 是一个（或几个）组元的原子（化合物）溶入另一个组元的晶格中，而仍保持另一组元的晶格类型的固态金属晶体，固溶体分间隙固溶体和置换固溶体两种。 1.4固溶强化 由于溶质原子进入溶剂晶格的间隙或结点，使晶格发生畸变，使固溶体硬度和强度升高，这种现象叫固溶强化现象。 1.5化合物 合金组元间发生化合作用，生成一种具有金属性能的新的晶体固态结构。 1.6机械混合物 由两种晶体结构而组成的合金组成物，虽然是两面种晶体，却是一种组成成分，具有独立的机械性能。2．金属硬度 2.1硬度 金属的硬度，是指金属表面局部体积内抵抗外物压入而引起的塑性变形的抗力，硬度越高表明金属抵抗塑性变形的能力越强，金属产生塑性变形越困难。硬度试验方法简单易行，又无损于零件。实际常使用的硬度试验方法有：布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度三种。三种硬度试验值有大致的换算关系，见表一。 布氏硬度HB：布氏硬度是用载荷为P的力把直接D的钢球压入金属表面，并保持一定的时间，测量金属表面上的压痕直径d，据此计算出的压痕面积AB，求出每单位面积所受力，用作金属的硬度值，叫布氏硬度，记作HB。布氏硬度的使用上限是HB450，适用于测定退火、正火、调质钢、铸铁及有色金属的硬度。 2.1.1洛氏硬度HRA、HRC： 洛氏硬度是工业生产中最常用的硬度测量的方法，因为操作简便、迅速，可以直接读出硬度值，不损伤工件表面，可测量的硬度范围较宽。但洛氏硬度也有一些缺点，如因压痕小，对材料有偏析及组织不均匀的情况，测量结果分离度大，再现性较差。洛氏硬度(HR)也是用压痕的方式试验硬度。它是用测量凹陷深度来表示硬度值。洛氏硬度试验用的压头分硬质和软质两种。硬质压头为顶角为120o的金刚石圆锥体，使用于淬火钢等硬的材料。HRA硬度有效范围是>70，适用于硬质合金、表面淬火层及渗碳层;HRC硬度有效范围是20-68(相当于HB230-700,HB450-700超出了布氏硬度的使用上限)，适用于淬火钢及调质钢。 2.1.2洛氏硬度HRB 洛氏硬度HRB的测量采用直径1.588mm(1/16")的钢球，适用于退火钢、有色金属等，硬度有效范围是25-100（相当于HB60-230)。 2.1.3维氏硬度HV 维氏硬度也是利用压痕面积上单位应力作为硬度值计量。维氏硬度所使用的压头是锥面夹角为136o的金刚石四方锥体。试验时，在载荷P的作用下，在试样试验面上压出一个正方形压痕。测量压痕两对角线的平均长度d，借以计算压痕面积A V，以P/A V的数值表示试样的硬度，以HV表示。维氏硬度的优缺点：维氏硬度有一个连续一致的标度；试验负荷可任意选择，所得的硬度值相同。试验时加载的压力小，压入深度浅，对工件损伤小。特别适用于测量零件的表面淬硬层及经过表面化学处理的硬度，精度比布氏、洛氏硬度精确。但是维氏硬度的试验操作较麻烦，一般在生产上很少使用，多用于实验室及科研方面。
s136模具钢热处理工艺
s136模具钢热处理工艺-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
S136热处理工艺 软性退火 在保护状态下，加热至780℃，然后在炉中以每小时10℃的速度，冷却至650℃，接着再置于空气中冷却。 应力消除 经过粗加工后，必须加热至650℃，均热2小时，缓慢冷却至500℃，然后置于空气中冷却 淬火
保温时间＝当钢材的表面及中心达到一致的淬火温度后，才开始计算在炉中的保温时间。 淬火时必须保护，以避免脱碳及氧化。 冷却介质 ●油 ●流动粒子炉或盐裕炉250－550℃分级淬火，然后冷却于高速空气中 ●高速气体/真空炉中具有足够正压的气体为求模具达到最适当的特性，在模具的变形程度可接受的条件下，冷速越快越好。于真空炉中热处理时推荐使用4－5ba r的气压。 钢材冷却至50－70℃应立即回火。 硬度、晶粒大小、残余奥氏体数量于奥氏体化温度的关系图。
回火 参照回火曲线图按所需硬度值选择回火温度。回火两次，每次回火后，必须冷却到室温，最低的回火温度为180℃（适用于小件）。保温时间至少两小时。 回火曲线图 注1：建议250℃回火求韧性，硬度及抗腐蚀性的最好组合。 注2：以上的曲线数据只适宜小型模具。模具可达的硬度要视模具的尺寸。 注3：应避免选用过高的奥氏体化温度与过低的回火温度＜250℃的组合，皮棉模具产生太大的应力。 尺寸变形 淬火及回火时的温度，不同种类的炉具及淬冷介质，会影响模具尺寸的改变。模具的尺寸与几何形状也同样重要。模具在加工时应预留加工量以弥补热处理后的尺寸变形。
在粗加工与半精加工之间建议预留0.15％作为S T A V AX ES T(S-136)的加工预留指标。 淬火过程的尺寸改变 试片100*100*25毫米经正规的热处理程序，在淬火时的尺寸改变。 淬火过程 由1020℃起 宽度％长度％厚度％ 油淬最小 最大 +0.02 -0.05 +0.02 -0.03 +0.04 - 分级淬火最小 最大 +0.02 -0.03 ±0 +0.03 -0.04 -空冷最小 最大 -0.02 +0.02 ±0 -0.03 ±0 - 真空淬火最小 最大 +0.01 -0.02 ±0 +0.01 -0.04 - 回火时的尺寸改变 注意：淬火时和回火时的尺寸改变必须加在一起。
常用模具材料牌号对照表
常用模具材料牌号对照表 类别中国钢号通用钢号钢材特性 塑胶模具钢3Cr2Mo P20（美国）预硬塑胶模具钢 3Cr2NiMo 718（瑞典）超预硬塑胶模具钢 4Cr13 S136（瑞典）抗腐蚀塑胶模具钢 1CrNi3 NAK80（日本）镜面塑胶模具钢 3Cr17Mo M300（奥地利）耐腐蚀塑胶模具钢五金模具钢CrWMn SKS3（日本）不变形油钢 Cr12MoV SKD11（日本）耐磨韧性铬钢 8407（瑞典） 热作模具钢4Cr5MoV SKD61（日本）通用热作模具钢 H13（美国）
常用高品质模具钢对照及特性
冷作模具钢 CrWMn/SKS31/105W/Cr6高硬度，中等淬透性，价格低廉。 207-255 820-840 下料模、冲头、成型模、搓丝板顶出杆及小型塑料压模 等。 9Mn2V/O2/DF-2 具有良好冲载能力，热处理变形小。≤229 780-800 厚度小于6mm以下的小型冲压模具及切纸机、刀具等。 9CrWMn/O1/SKS3/DF-3/100Mn/CrW4 淬火变形小，具有良好的刃口保持能力，热处理变形小。197-241 820-840 薄片冲压模、手饰 压花模等。 9SiCr/X100Cr/MoV51具有高硬度良好的韧性和较好的抗回火稳定性。197-241 860-880 下料模、冲头、搓丝板、压印模、顶出杆等 Cr5Mo1V/A2/SKD12/XW-10/210/Cr12空冷淬硬性铬钢，韧性极佳，高耐磨损性和抗腐蚀能力。≤255 950-1000 拉伸模、压花模、下料 模、冲压模、及耐磨塑料模等。 Cr12/D3/SKD1/X165Cr/MoV12高碳铬钢，具有高耐磨性和抗腐蚀能力。217-269 950-980 应用于小动载条件下要求高耐磨形状简单的拉 伸模及冲载模。 Cr12MoV/X155Cr/VMo121具有良好的淬透性，高耐磨性，韧性高。 207-255 1000-1020 下料模、冲头、滚丝轮、剪刀片、冷镦模、 陶土模及热固塑料成型模等。 Cr12Mo1V1/D2/SKD11/W-42具有良好的淬透性，高韧性，高耐磨损性，强韧性极佳，并具有良好的抗回火稳定性，热处理变形小。≤255 1000-1020 重型落料模、冷挤压模、深拉伸模、滚丝模、剪刀片、冷镦模、陶土模等。 7Cr7Mo2V2Si具有高韧性，高耐磨损性，热处理变形小。 241-269 1100-1150 适用于要求强韧性及高冲击载荷下工作的冷镦、冷冲等作业模具，特别适用于标准件和钢球的冷镦模具及汽车弹簧钢板的冲孔、冲头 7CrSiMnMoV 火焰淬火模具钢,具有高淬透性,淬火温度范围宽,可用火焰加热淬火,并具有良好堆焊性217-241 880-910 应用于要求热处理变形小而施以火焰加热局部淬火的大型镶块模具及冲压厚度、≤7mm钢板大冲压模具和剪切下料模、切纸刀、陶土模及轧辊等。 热作模具钢 5CrMnMo淬透性一般，价格较低，淬火后硬度和5CrNiMo相近，而塑性韧性相对低一些。197-241 820-850 用于制造形状简单，厚度 小于250毫米的小型热锤锻模。 5CrNiMo/L6/56Cr/NiMoV7淬火后综合力学性能较好，热强性和淬透性一般 197-241 830-860 用于制造形状简单，工作温度一般，厚度在250~350毫米之间的中型热锤锻模块。 5CrNiMoV/SKT4 淬透性，淬硬性较5CrNiMo、5CrMnMo显著改善。≤240 830-880 用于制造厚度＞350毫米，型腔复杂，受力载荷 较大的大型锤锻模或锻造压力机热锻模。 4Cr5MoSiV1/SWG8407/H13/H13ESR/SKD61/X40Cr/MoV51具有良好耐热性，抗热疲劳性能及耐液态金属冲蚀性能，高淬透性，优良综合力学性能，较高的抗回火稳定性。≤235 1020-1050 用于制造冲击载荷较大，型腔复杂的长寿命锤锻模或锻造压力机用模具或镶块；以
热作模具钢之5CrNiMo篇
表一、5CrNiMo钢的化学成分（GB/T1299—2000）w/％
五、热处理 A 退火 5CrNiMo因淬火出油温度低，容易开裂，实际操作时为避免开裂，常于200℃左右即出油，这样，在模具表面获得了一层马氏体组织，但心部仍处于奥氏体状态，在380~450℃回火时，心部的过冷奥氏体即转变为上贝氏体组织，冲击韧性极差，模具寿命很低。为了提高热锻模使用寿命，可采用等温处理方法，即淬火加热后，
将模具与160~180℃硝盐中分级停留，使发生部分马氏体转变，然后再转入280~300℃硝盐中等温停2~3h；或将模具放入150℃油中，再转入280~300℃硝盐中停留2~3h。此时，模具钢的组织由马氏体+下贝氏体+少量残余碳化物组成，回火后获得回火下贝氏体组织，模具寿命明显提高。（对5CrNiMo锻模采用150℃出油，再进入300℃硝盐中等温3h，使用寿命可提高20%~50%。） 退火：①普通退火。以≤30℃/h速度加热到760～780℃，保温4～6h，炉冷到500℃出炉空冷，硬度为197～241HBS Ac1710℃,Ac3 770℃,加热温度在Ac3线之上，得到珠光体组织+块状铁素体。②等温退火。以≤30℃/h速度加热到850～870℃，保温时间2～4h，炉冷到650℃～680℃后等温4～6h，炉冷到500℃以下出炉空冷，硬度为197～241HBS，Ac1710℃,Ac3 770℃，加热温度在Ac3线之上680℃，以获得退火组织片状珠光体+块状铁素体。 其退火工艺曲线如图一、图二所示： 图一：5CrNiMo锻轧后完全退火工艺图二：5CrNiMo锻轧后等温退火工艺 B 淬火 5CrNiMo钢具有很高的淬透性，所以，钢的淬火可以采用许多冷却方式，如油淬、分级淬火或等温淬火。其中最常用的是油淬。5CrNiMo钢中的碳化物主要是M3C，加热到950℃以上可全部溶于奥氏体，但晶粒较粗大。在880℃淬火后的组织为针状马氏体和少量板状马氏体。在900℃淬火后其组织主要是板条状马氏体，仅有少量针状马氏体。这类钢在830℃淬火，200～250℃回火后有良好的力学性能，硬度约为54HRC。在300℃左右回火，韧性下降，应避免采用。图三为奥氏体随时间变化的等温转变图。
模具钢的处理
模具钢的处理 模具钢材的热处理方式与加工工序安排密切相关。在模具制造时，应当根据材料和加工工艺路线来选择热处理方法，制定相应得热处理工艺。 （1）一般冷作模具钢工作零件的热处理工序安排：筹造——退火——机械加工成型——淬火与回火—工修整。 （2）冷作模具钢采用成型磨削及电加工工艺：锻造——退火——机械粗加工——淬火或回火——精加工（磨削、电加工）。 （3）冷作模具钢复杂冲模的加工：锻造——退火——机械粗加工——高温回火或调质——机械加工成型——淬火与回火——磨削与电工加工成型。 大多数冷作模具钢使用状态为淬火与回火，模具硬度通常为60hrc，为了进一步提高模具表面硬度、耐磨性和使用寿命，常进行表面强化处理，如渗碳、渗氮、渗硼氮碳共渗、td 法渗钒铌、化学气相村积（cvd）等作为最终热处理。 模具热处理 模具制造的成本高，特别是一些精密复杂的冷冲模、塑料模、压铸模等。采用热处理技术提高模具的使用性能，可以大幅度提高模具寿命，有显著的经济效益，我国模具技术工作者十分重视模具热处理技术的发展。 1 真空热处理 模具钢经真空热处理后有良好的表面状态，变形小。与大气下的淬火比较，真空油淬后模具表面硬化比较均匀，而且略高一些，主要原因是真空加热时，模具钢表面呈活性状态，不脱碳，不产生阻碍冷却的氧化膜。在真空下加热，钢的表面有脱气效果，因而具有较高的力学性能，炉内真空度越高，抗弯强度越高。真空淬火后，钢的断裂韧性有所提高，模具寿命比常规工艺普遍提高40%~400%，甚至更高。冷作模具真空淬火技术已得到较广泛的使用。 2 深冷处理 近年来的研究工作表明，模具钢经深冷处理(-196℃)，可以提高其力学性能，一些模具经深冷处理后显著提高了使用寿命。模具钢的深冷可以在淬火和回火工序之间进行，也可在淬火回火之后进行深冷处理。如果在淬火、回火后钢中仍保留有残余奥氏体，则在深冷处理后仍需要再进行一次回火。深冷处理能提高钢的耐磨性和抗回火稳定性。深冷处理不仅用于冷作模具，也可用于热作模具和硬质合金。深冷处理技术已越来越受到模具热处理工作者的关注，已开发出专用深冷处理设备。不同钢种在深冷过程中的组织变化及其微观机制及其对力学性能的影响，尚需进一步研究。 3 模具的高温淬火和降温淬火 一些热作模具钢，如3Cr2W8V、H13、5CrNiMo、5CrMnMo等，采用高于常规淬火温度加热淬火，可以减少钢中碳化物的数量、改善其形态和分布，使固溶于奥氏体中碳的分布均匀化，淬火后可在钢中获得更多的板条马氏体，提高其断裂韧性和冷热疲劳抗力，从而延长模具使用寿命。例如3Cr2W8V钢制的一种热挤压模具，常规淬火温度为1080~1120℃，回火温度为560~580℃。当淬火温度提高至1200℃，回火温度为680℃(2次)，模具寿命提高了数倍。 W6Mo5Cr4V2、W18Cr4V高速钢和Cr12MoV等高合金冷作模具钢，可适当降低其淬火温度，以改善其塑韧性，减少脆性开裂倾向，从而提高模具寿命。例如W6Mo5Cr4V2的淬火温度可选用1140~1160℃。 4 化学热处理 化学热处理能有效地提高模具表面的耐磨性、耐蚀性、抗咬合、抗氧化性等性能。几乎
国内外常用钢材牌号对照表
常用国内外钢材牌号对照表 中国 美国 日本 德国 英国 法国 前苏联 国际标准化组织 GB AST JIS DIN 、DINEN BS 、BSEN NF 、NFEN ΓOCT ISO 630 品 名 牌号 牌号 牌号 牌号 牌号 牌号 牌号 Q195 Cr.B Cr.C SS330 SPHC SPHD S185 040 A10 S185 S185 CT1K П CTlC П CTl ПC Q215A Cr.C Cr.58 SS 330 SPHC 040 A12 CT2K П—2 CT2C П—2 CT2ПC —2 Q235A Cr.D SS400 SM400A 080A15 CT3K П—2 CT3C П—2 CT3ПC —2 E235B Q235B Cr.D SS400 SM400A S235JR S235JRGl S235JRG2 S235JR S235JRGl S235JRG2 S235JR S235JRGl S235JRG2 CT3K П—3 CT3C П—3 CT3ПC —3 E235B Q255A SS400 SM400A CT4K П—2 CT4C П—2 CT4ПC —2 普 通 碳 素 结 构 钢 Q275 SS490 CT5C П—2 CT5ПC —2 E275A
中国 美国 日本 德国 英国 法国 前苏联 国际标准化组织 GB AST JIS DIN 、DINEN BS 、BSEN NF 、NFEN ΓOCT IS0 630 品 名 牌号 牌号 牌号 牌号 牌号 牌号 牌号 08F 1008 1010 SPHD SPHE 040A10 80K П 10 1010 S10C S12C CKl0 040A12 XCl0 10 C101 15 1015 S15C S17C CKl5 Fe360B 08M15 XCl2 Fe306B 15 C15E4 20 1020 S20C S22C C22 IC22 C22 20 25 1025 S25C S28C C25 IC25 C25 25 C25E4 40 1040 S40C S43C C40 IC40 080M40 C40 40 C40E4 45 1045 S45C S48C C45 IC45 080A47 C45 45 C45E4 50 1050 S50C S53C C50 IC50 080M50 C50 50 C50E4 优 质 碳 素 结 构 钢 15Mn 1019 080A15 15r
Cr12,Cr12MoV,Cr12Mo1V1三种模具钢材的性能与区别
Cr12,Cr12MoV,Cr12Mo1V1三种模具钢材的区别 Cr12 化学成分(%)： C (2.00~2.30)；Si(≤0.40)；Mn(≤0.40)；S (≤0.030)；P (≤0.030) Cr(11.50~13.00)；Co(≤1.00)；Ni允许残余含量≤0.25；Cu允许残余含量≤0.30 性能： 硬度：退火,269~217HB,压痕直径3.7~4.1mm;淬火,≥58HRC 是一种应用广泛的冷作模具钢，高碳、高铬类型莱氏体钢，具有较好的淬透性和良好的耐磨性。由于钢中碳质量分数最高可达 2.30%，从而钢变得硬而脆，所以冲压韧性较差，几乎不能承受较大的冲击荷载，易脆裂，而且易形成不均匀的共晶碳化物。 用途： 用于制造形状复杂、工作条件繁重下的各种冷作模具.如冷冲模冲头、螺纹滚模、拉丝模、料模、冶金粉模、木工切削工具、冷切剪刀钻套及量规等工具 Cr12MoV 化学成分(%)： C(1.45~1.70)；Si (≤0.40)；Mn(≤0.40)，P(≤0.030)；S(≤0.030)； Cr(11.0~12.50)；V(0.15~0.30)；Mo(0.40~0.60)；Ni,Cu允许含量同上 性能： 硬度：退火,255~207HB,压痕直径3.8~4.2mm;淬火,≥60HRC。 淬透性、淬火回火后的硬度、强度、韧性比CR12高，直径为300~400mm以下的工作可完全淬透，淬火变形小，但高温塑性较差。 用途： 多用于制造截面较大、形状复杂、工作负荷较重的合种模具和工具，如冲孔凹模、切边模、滚边模、压印模、螺纹滚模、搓丝板、标准工具和量具。 Cr12Mo1V1 化学成分(%)： C (1.40~1.60) ；Si(≤0.60)；Mn (≤0.60 )；Cr (11.50~13.0) ；Mo(0.70~1.20) ；P (≤0.030 ) ； S (≤0.030) ；V (≤1.00) ；Co(≤1.10 )；Ni,Cu允许含量同上 性能： 硬度：退火,≤255HB,压痕直径≥3.8mm;淬火,≥59HRC Cr12Mo1V1是国际上较广泛应用的高碳高铬冷作模具钢，属莱氏体钢，具有高的淬透性、淬硬性和高的耐磨性；高温抗氧化性能好，淬火和抛光后抗锈蚀能力好，热处理变形小。高碳、高铬类型莱氏体钢，无特殊要求时钴不作为必加元素。由于钼和钒的含量比Crl2MoV 高，故钢的组织和晶粒度进一步细化，提高了钢的淬透性、强度和韧性，使钢的综合性能更好。 用途： 多用于制造要求高耐磨性的大型复杂冷作模具，如冷切剪刀、切边模、拉丝模、搓丝板、螺纹滚模、滚边模和要求高耐磨的冷冲模和冲头等。