热锻模模具材料与热处理

牌号 5CrNiMo 5CrNiMoV
8Cr3
6Cr3VSi 5Cr2NiMoVSi 4Cr5MoVSi 4Cr5MoSiV1
3Cr2W8V Cr12MoV T7-T10
应用范围
大部分锻件预成形辊锻模、镦粗模、压挤模、终预锻模和垫板支持器的模座
原为前轴、曲轴大型查具预终锻模、夹持器和垫板。现由5Cr2NiMoVSi和 5CrNiMo代替。 热切边凸凹模，冲孔凹模、联合模 平锻模镶块和底座，平锻冲头和冲孔冲头。 剪切刀片和剪刀片座 前轴、曲轴、左/右转向节等锻件的剪切模
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真空淬火工艺
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Cr、W、Mo、V等合金元素。 GBT-1299 5CrNiMo 5CrMnMo 5Cr2NiMoV 4Cr5MoVSi 4Cr5MoVSi1 3Cr2W8V
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3. 塑料模具钢 碳素结构钢 45 50 T8 T10 渗碳钢 20Cr 12CrNi2 20CrMnTi 预硬型 3Cr2Mo 5CrMnMo 高速钢 Cr12MoV Cr12Mo1V1
4Cr5MoSiV1 0.32～0.45 0.80～1.20 0.20～0.50 0.030 0.030 4.75～5.50 1.10～1.75 0.80～1.20
5Cr2NiMoVSi 0.46～0.54 0.60～0.90 0.40～0.60 0.030 0.030 1.54～2.00 0.80～1.20 0.30～0.50 0.80～1.20
3Cr2W8V 0.30～0.40 ≤0.40 ≤0.40 0.030 0.030 2.20～2.70
0.20～0.50 7.50～9.00
4Cr5MoSiV 0.33～0.43 0.80～1.20 0.20～0.50 0.030 0.030 4.75～5.50 1.10～1.60 0.30～0.60
≤0.30 B:0.0005～0.0035
45Mn2
0.42～0.49 0.17～0.37 1.40～1.80 0.035 0.035 ≤0.30
≤0.30
45
0.42～0.50 0.17～0.37 0.50～0.80 0.035 0.035 ≤0.25
≤0.25
T7
0.65～0.74 ≤0.35 ≤0.40 0.030 0.035 ≤0.25
性能要求----高硬度、高耐磨性；高的回火稳定性；良好的抗疲劳性能。
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压铸模具
工作条件----模具温度高、高压、摩擦 ；模具型腔表面周期性加热和冷却。 性能要求----高硬度、高耐磨性；高的 回火稳定性；良好的抗热疲劳性能。
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知识回顾 Knowledge Review
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表1 锻模模块用钢化学成分
化学成分(%)
钢号
C
Si
Mn
SP 不大于
Cr
Mo
V
W
Ni
其它
5CrNiMo 0.50～0.60 ≤0.40 0.50～0.80 0.030 0.030 0.50～0.80 0.15～0.30
1.40～1.80
8Cr3
0.75～0.85 ≤0.40 ≤0.40 0.030 0.030 3.20～3.80
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热锻模模具材料与热处理
目录 一、模具材料的分类 二、模具材料的选用 三、模具常用热处理
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一、模具材料 根据用途模具材料可以分为三大类：
冷作模具钢------在不加热条件下，把被加工材料通过冲裁、 弯曲、拉深、镦锻和挤压等方式加工成型。
0.18～0.24 0.17～0.37 0.50～0.80 0.035 0.035 0.70～1.00
≤0.30
40Cr
0.37～0.44 0.17～0.37 0.50～0.80 0.035 0.035 0.80～1.10
≤0.30
40MnB
0.37～0.44 0.17～0.37 1.10～1.40 0.035 0.035 ≤0.30
(GBT-1298)
合金工具钢 Cr12 Cr12MoV 9Mn2V 6W6Mo5Cr4V (GBT-1299)
硬质合金 YG6~YG25
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2. 热作模具钢 热作模具钢一般为中、高碳（一般含C 0.5%左右），添加
20Cr2Ni4
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二、模具材料的选用
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工作条件----承受冲击载荷；工作温度较高；模具型腔表面周期性加热和 冷却。
性能要求----足够的硬度和耐磨性；较高的强韧性；良好的导热性和抗热 疲劳性；较高淬透性，良好的抗氧化、抗脱碳敏感性。
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热挤压模具
工作条件----加载速度较慢；高温、高压、摩擦；模具型腔表面周期性加热 和冷却。
3Cr2W8V 0.30～0.40 ≤0.40 ≤0.40 0.030 0.030 2.20～2.70
0.20～0.50 7.50～9.00
4Cr5MoSiV 0.33～0.43 0.80～1.20 0.20～0.50 0.030 0.030 4.75～5.50 1.10～1.60 0.30～0.60
≤0.20
T8
0.75～0.84 ≤0.35 ≤0.40 0.030 0.035 ≤0.25
≤0.20
T10
0.95～1.04 ≤0.35 ≤0.40 0.030 0.035 ≤0.25
≤0.20
T12
1.15～1.24 ≤0.35 ≤0.40 0.030 0.035 ≤0.25
≤0.20
4Cr2WMoVNi 0.34~0.40 ≤0.40 ≤0.40 0.030 0.03 2.4~2.7 1.10~1.50 0.50~0.80 0.50~0.80 1.20~1.60
冷冲模具、冷镦模具、冷冲裁模具
热作模具钢------用于制造对高温状态下的工件进行压力加工 的模具。
热锻模具、热挤压模具、压铸模具、热镦锻模具
塑料模具钢------注塑件
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1. 冷作模具钢 冷作模具钢用料广泛： 碳素工具钢 T8 T10
≤0.30
40Cr 0.37～0.44 0.17～0.37 0.50～0.80 0.035 0.035 0.80～1.10
≤0.30
40MnB 0.37～0.44 0.17～0.37 1.10～1.40 0.035 0.035 ≤0W.30e all can be forged to someb≤o0d.3y0. B:0.0005～200.0035
前轴、曲轴、左/右转向节等锻件的预终锻模
连杆、半轴齿轮及十字轴预终锻模，变速箱齿轮模也曾选用。 少量十字轴和齿轮预终锻模。 （美国牌号H11） 原选用作凸轮轴、滑动叉、空压机曲轴等叉杆类锻件的预终锻模， 现可推广作用，代替5CrNiMo。 （美国牌号H13） 发动机进排气阀电镦、压延模，主顶出器，冲头及座。
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表1 D锻模F模5块2用常钢用化学模成分具材料
化学成分(%)
钢号
C
Si
Mn
SP 不大于
Cr
Mo V W Ni 其它
5CrNiMo 0.50～0.60 ≤0.40 0.50～0.80 0.030 0.030 0.50～0.80 0.15～0.30
1.40～1.80
8Cr3 0.75～0.85 ≤0.40 ≤0.40 0.030 0.030 3.20～3.80
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热锻模具
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We all can be forged to someboຫໍສະໝຸດ Baiduy.
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2.淬火和回火 淬火的目的-----获得马氏体或贝氏体，获得高硬度和高耐磨性。
3.回火 回火的目的---零件最终的力学性能、减少或消除应力、提高组织和尺寸的稳定性、减小
模具零件在随后加工中或使用中的变形、开裂倾向。
为了稳定和提高模具的使用寿命要控制和掌握好回火过程中的回火温度、 回火时间和回火次数三要素。
4Cr5MoSiV1 0.32～0.45 0.80～1.20 0.20～0.50 0.030 0.030 4.75～5.50 1.10～1.75 0.80～1.20
5Cr2NiMoVSi 0.46～0.54 0.60～0.90 0.40～0.60 0.030 0.030 1.54～2.00 0.80～1.20 0.30～0.50
0.80～1.20
6Cr3VSi 0.55～0.65 0.50～0.80 ≤0.40 0.030 0.030 2.60～3.20
0.15～0.30
Cr12MoV 1.45～1.70 ≤0.40 ≤0.40 0.030 0.030 11.00～12.50 0.40～0.60 0.15～0.30
20Cr
6Cr3VSi 0.55～0.65 0.50～0.80 ≤0.40 0.030 0.030 2.60～3.20
0.15～0.30
Cr12MoV 1.45～1.70 ≤0.40 ≤0.40 0.030 0.030 11.00～12.50 0.40～0.60 0.15～0.30
20Cr 0.18～0.24 0.17～0.37 0.50～0.80 0.035 0.035 0.70～1.00
精压模块、搓板。
座板、厂内标准件。
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三、热锻模的热处理 热锻模的加工工序
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1.退火 退火的目的----消除锻造时产生的内应力，细化晶粒和均
匀组织。防止淬火变形和开裂；降低硬度，提高切削性能。
加热温度 （Ac1+30~50）
等温温度
加热温度 （Ac1+30~50）
透烧时 保温时
间
间
等温持续时间
度打开炉 门冷却或继续 炉冷
透烧时 间
保温时 间
时间（ ）
图 —11 模具钢等温球化退火工 艺曲线
时间（ ）
图 —12 球化退火工艺曲线
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