模具表面强化技术概述
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工作介质；③其它特殊要求，如导热性、密度与磁性等。 2）进行失效分析，确定主要使用性能。
在工程应用中，失效分析能暴露零件的最薄弱环节，找出导致失效的 主导因素，直接准确地确定零件必备的主要使用性能。 3）将零件的使用性能要求转化为对材料性能指标和具体数值的要求。
通过分析、计算，将使用性能要求指标化、量化，再按这些性能指 标数据查找有关手册中各类材料的性能数据及大致应用范围，进行判断、 选材。
冷冲压模具
热锻模具 橡胶模具
冷作模具
冷作模具钢主要用于制造对冷状态下的工件进行压制成型的模具。 如：冷冲裁模具、冷冲压模具、冷拉深模具、压印模具、冷挤压模 具、螺纹压制模具和粉末压制模具等。冷作模具钢的范围很广，.从 各种碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢到粉末高速工具钢和粉 末高合金模具钢。冷作模具钢具是真空脱气精炼钢，内质纯净，机 械加工性良好，切削明显提高，淬透性良好，空冷淬硬不易出现淬 裂，耐磨性极为优异，韧性良好，可用作不锈钢及高硬度材料的冲 裁模。
模 具 表面强化技术
主要内容
1 模具及模具材料分类 2 模具材料性能 3 模具零件失效形式 4 模具材料热处理 5 模具材料表面强化技术
工作条件
决定形式
受力、受热
失效形式
Байду номын сангаас
塑性变形、磨损、疲劳、冷热疲劳、断裂开裂
性能要求
使用性能、工艺性能、冶金质量
材料选用
冷作模具、热作模具、型腔模具
材料热处理
改变材料内部组织以获得所需组织和性能
第一章 综述
1.1 模具
1.3.6 回火
1.1.1 模具分类
1.3.7 不同模具材料的热处理工艺
1.1.2 模具材料分类
1.1.3 选择模具材料的一般原则 1.4 表面强化技术
1.4.1 化学热处理
1.2 性能
1.4.2 高能束表面强化技术
1.2.1 使用性能
1.4.3 模具表面气相沉积强化
1.2.2 工艺性能
1.2.1使用性能
1.2 性能要求
1.2.2工艺性能
根据模具的工作条件和使用寿 影响模具生产成本和制造难易的主
命要求决定
要因素之一
强度
切削性
硬度
尺寸稳定性
塑性
镜面性
韧性
焊接修复性
非金属材料
1.1.3 选择模具材料的一般原则
研究和制造有竞争性的优质产品，最重要的要求之一就是选择产品中 不同零件所用的各种材料和与之相宜的加工方法的最佳组合。由于所能采 用的材料和加工方法很多，因而材料的选用常常是一个复杂而困难的判断、 优化过程。毫无疑问，所选材料应满足产品（零件）使用的需要，经久耐 用，易于加工，经济效益高。
选材一般应遵循四个基本原则： 1、满足使用性能要求； 2、工艺性能良好； 3、材料来源方便； 4、经济性合理。
在大多数情况下，使用性能是选材的首要原则与依据，然后再综合考虑 工艺性能和经济性能，得出优化结果。
按使用性能选材的具体方法与步骤：
1）分析零件的工作条件，确定其使用性能。 零件的工作条件分析包括：①受力情况；②工作环境，如工作温度、
1.1.2 模具材料分类
模具材料的品种繁多、分类方法也不尽相同。由于模具钢是制造模具 的主要材料，所以我们可将材料分类如下：
模具材料
模具钢
其它模具 材料
冷作模具钢
热作模具钢
塑料模具钢
铸铁
有色金属 及其合金
硬质合金
根据模具的工作条件不同，一般把模具钢分为三类: 1.冷作模具钢 2.热作模具钢 3.塑料模具钢
1.5 失效形式
1.3 热处理
1.5.1 基本概念
1.3.1 工艺分类
1.5.2 失效形式
1.3.2 热处理温度点、组织、铁碳 1.5.3 失效原因
平衡相图
1.3.3 退火
1.3.4 正火
1.3.5 淬火
1.1 模具——
模具的地位：现代工业产品的发展和生产效益的提高，很大程度 上取决于模具的发展和技术水平。 作用：以其特定的形状通过一定的方式使原材料成型 优点：生产效率高、质量稳定、一致性好、省料、生产成本低 应用：汽车、冶金、电子、轻工、机械制造等
模具表面强化
有效提高模具表面各性能，心部保有强韧性
现代模具生产流程
供应商早期参与：客户与供应商关于产品设计和模具开发等方面的技术探讨 报价：包括模具价格、模具寿命、周转流程、机器要求吨数以及交货期 订单：客户订单、订金的发出以及供应商订单的接受 模具生产计划及排工安排 模具设计：可能使用的设计软件有Pro/Engineer、UG、Solidworks、 AutoCAD、CATIA等 采购材料 模具加工 模具装配 模具试模 样板评估报告 样板评估报告批核
模具一般包括动模和定模(或凸模和凹模)两个部分，二者可分可合。 分开时取出制件，合拢时使坯料注入模具型腔成形。
1.1.1 模具分类
按工作条件分类： 冷作模具：主要用于金属或非金属材料的冷态成型，如冷冲压、冷 挤压、冷镦模、拉伸弯曲模、拉丝模、滚丝模等 热作模具：对高温状态下的工件进行压力加工的模具，如热锻模、 热挤压模、热冲裁模、压铸模等 型腔模具：又叫凹模，是成型塑件外表面的工作零件，如塑料模具、 陶瓷模具、玻璃模具、橡胶模具、粉末冶金模具等
热作模具
热作模具钢主要用于制造对高温状态下的工件进行压力加工 的模具。如：热锻模具、热挤压模具、压铸模具、热镦锻模 具等。常用的热作模具钢有：中高含碳量的添加Cr、W、Mo、 V等合金元素的合金模具钢；对特殊要求的热作模具钢，有时 采用高合金奥氏体耐热模具钢制造。
塑料模具
由于塑料的品种很多，对塑料制品的要求差别也很大，对制造塑 料模具的材料也提出了各种不同的性 能要求。所以，不少工业发 达的国家已经形成了范围很广的塑料模具用钢系列。包括碳素结 构钢、渗碳型塑料模具钢、预硬型塑料模具钢、时效硬化型塑料 模具钢、耐蚀塑料模具钢、易切塑料模具钢、整体淬硬型塑料模 具钢、马氏体时效钢以及镜面抛光用塑料模具钢等。
1.1 模具——
模具是工业生产上在外力作用下使坯料成为有特定形状和尺寸的制件 的各种模子和工具，其主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品 外形的加工，素有“工业之母”的称号。
模具由各种零件构成，不同的模具由不同的零件构成，具有特定的轮 廓或内腔形状，具有刃口的轮廓形状可以使坯料按轮廓线形状发生分离 (冲裁)。应用内腔形状可使坯料获得相应的立体形状。
在工程应用中，失效分析能暴露零件的最薄弱环节，找出导致失效的 主导因素，直接准确地确定零件必备的主要使用性能。 3）将零件的使用性能要求转化为对材料性能指标和具体数值的要求。
通过分析、计算，将使用性能要求指标化、量化，再按这些性能指 标数据查找有关手册中各类材料的性能数据及大致应用范围，进行判断、 选材。
冷冲压模具
热锻模具 橡胶模具
冷作模具
冷作模具钢主要用于制造对冷状态下的工件进行压制成型的模具。 如：冷冲裁模具、冷冲压模具、冷拉深模具、压印模具、冷挤压模 具、螺纹压制模具和粉末压制模具等。冷作模具钢的范围很广，.从 各种碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢到粉末高速工具钢和粉 末高合金模具钢。冷作模具钢具是真空脱气精炼钢，内质纯净，机 械加工性良好，切削明显提高，淬透性良好，空冷淬硬不易出现淬 裂，耐磨性极为优异，韧性良好，可用作不锈钢及高硬度材料的冲 裁模。
模 具 表面强化技术
主要内容
1 模具及模具材料分类 2 模具材料性能 3 模具零件失效形式 4 模具材料热处理 5 模具材料表面强化技术
工作条件
决定形式
受力、受热
失效形式
Байду номын сангаас
塑性变形、磨损、疲劳、冷热疲劳、断裂开裂
性能要求
使用性能、工艺性能、冶金质量
材料选用
冷作模具、热作模具、型腔模具
材料热处理
改变材料内部组织以获得所需组织和性能
第一章 综述
1.1 模具
1.3.6 回火
1.1.1 模具分类
1.3.7 不同模具材料的热处理工艺
1.1.2 模具材料分类
1.1.3 选择模具材料的一般原则 1.4 表面强化技术
1.4.1 化学热处理
1.2 性能
1.4.2 高能束表面强化技术
1.2.1 使用性能
1.4.3 模具表面气相沉积强化
1.2.2 工艺性能
1.2.1使用性能
1.2 性能要求
1.2.2工艺性能
根据模具的工作条件和使用寿 影响模具生产成本和制造难易的主
命要求决定
要因素之一
强度
切削性
硬度
尺寸稳定性
塑性
镜面性
韧性
焊接修复性
非金属材料
1.1.3 选择模具材料的一般原则
研究和制造有竞争性的优质产品，最重要的要求之一就是选择产品中 不同零件所用的各种材料和与之相宜的加工方法的最佳组合。由于所能采 用的材料和加工方法很多，因而材料的选用常常是一个复杂而困难的判断、 优化过程。毫无疑问，所选材料应满足产品（零件）使用的需要，经久耐 用，易于加工，经济效益高。
选材一般应遵循四个基本原则： 1、满足使用性能要求； 2、工艺性能良好； 3、材料来源方便； 4、经济性合理。
在大多数情况下，使用性能是选材的首要原则与依据，然后再综合考虑 工艺性能和经济性能，得出优化结果。
按使用性能选材的具体方法与步骤：
1）分析零件的工作条件，确定其使用性能。 零件的工作条件分析包括：①受力情况；②工作环境，如工作温度、
1.1.2 模具材料分类
模具材料的品种繁多、分类方法也不尽相同。由于模具钢是制造模具 的主要材料，所以我们可将材料分类如下：
模具材料
模具钢
其它模具 材料
冷作模具钢
热作模具钢
塑料模具钢
铸铁
有色金属 及其合金
硬质合金
根据模具的工作条件不同，一般把模具钢分为三类: 1.冷作模具钢 2.热作模具钢 3.塑料模具钢
1.5 失效形式
1.3 热处理
1.5.1 基本概念
1.3.1 工艺分类
1.5.2 失效形式
1.3.2 热处理温度点、组织、铁碳 1.5.3 失效原因
平衡相图
1.3.3 退火
1.3.4 正火
1.3.5 淬火
1.1 模具——
模具的地位：现代工业产品的发展和生产效益的提高，很大程度 上取决于模具的发展和技术水平。 作用：以其特定的形状通过一定的方式使原材料成型 优点：生产效率高、质量稳定、一致性好、省料、生产成本低 应用：汽车、冶金、电子、轻工、机械制造等
模具表面强化
有效提高模具表面各性能，心部保有强韧性
现代模具生产流程
供应商早期参与：客户与供应商关于产品设计和模具开发等方面的技术探讨 报价：包括模具价格、模具寿命、周转流程、机器要求吨数以及交货期 订单：客户订单、订金的发出以及供应商订单的接受 模具生产计划及排工安排 模具设计：可能使用的设计软件有Pro/Engineer、UG、Solidworks、 AutoCAD、CATIA等 采购材料 模具加工 模具装配 模具试模 样板评估报告 样板评估报告批核
模具一般包括动模和定模(或凸模和凹模)两个部分，二者可分可合。 分开时取出制件，合拢时使坯料注入模具型腔成形。
1.1.1 模具分类
按工作条件分类： 冷作模具：主要用于金属或非金属材料的冷态成型，如冷冲压、冷 挤压、冷镦模、拉伸弯曲模、拉丝模、滚丝模等 热作模具：对高温状态下的工件进行压力加工的模具，如热锻模、 热挤压模、热冲裁模、压铸模等 型腔模具：又叫凹模，是成型塑件外表面的工作零件，如塑料模具、 陶瓷模具、玻璃模具、橡胶模具、粉末冶金模具等
热作模具
热作模具钢主要用于制造对高温状态下的工件进行压力加工 的模具。如：热锻模具、热挤压模具、压铸模具、热镦锻模 具等。常用的热作模具钢有：中高含碳量的添加Cr、W、Mo、 V等合金元素的合金模具钢；对特殊要求的热作模具钢，有时 采用高合金奥氏体耐热模具钢制造。
塑料模具
由于塑料的品种很多，对塑料制品的要求差别也很大，对制造塑 料模具的材料也提出了各种不同的性 能要求。所以，不少工业发 达的国家已经形成了范围很广的塑料模具用钢系列。包括碳素结 构钢、渗碳型塑料模具钢、预硬型塑料模具钢、时效硬化型塑料 模具钢、耐蚀塑料模具钢、易切塑料模具钢、整体淬硬型塑料模 具钢、马氏体时效钢以及镜面抛光用塑料模具钢等。
1.1 模具——
模具是工业生产上在外力作用下使坯料成为有特定形状和尺寸的制件 的各种模子和工具，其主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品 外形的加工，素有“工业之母”的称号。
模具由各种零件构成，不同的模具由不同的零件构成，具有特定的轮 廓或内腔形状，具有刃口的轮廓形状可以使坯料按轮廓线形状发生分离 (冲裁)。应用内腔形状可使坯料获得相应的立体形状。