a2冷作模具钢（模具钢的选材及应用）

a2冷作模具钢（模具钢的选材及应用）

模具钢是用来制造塑料模、热锻模、压铸模等模具的钢种。模具是机械制造、无线电仪表、电机电器等工业部门中制造零件的主要加工工具。模具的质量直接影响着压力加工工艺的质量、产品的精度产量和生产成本、而模具的质量与使用寿命除了靠合理的结构设计和加工精度外，主要受模具材料和热处理的影响。

奥泰特钢

模具钢基础知识

一、基本分类

1.钢材种类极杂且多，其中模具用钢材分三类：

A、塑料模具钢：高抛光度

B、热作工具钢：高强度、耐高温

C、冷作工具钢：耐高压、耐磨损——“高速工具钢”其一分

2. 常见牌号标志：

A、JIS——日本工业规格

B、ASTM——美国材料试验协会规格

C、AISI——美国钢铁协会规格

D、DIN——德国国家规格

二、使用惯例

1. P20，最常用的塑料钢。

2. PDS5，类似P20，但比P20难加工，缺点是温度较高易硬化。

3. PDS1，不等于S45C，不是型腔用，使用在模架，以降低成本。

4. 若要求耐用性，则模架材料S50C或S55C，国内常见克难办法为S45C锻打，硬度更高，耐磨性比S50C更好。

注：曾有人表示S45C锻打优于S50C的耐磨性，事实上,该S50C恐有伪劣产品之嫌。

5. 型腔钢材对硬度要求高于P20时，可选用NAK80，利于耐用。

6.选择倾向：

a.塑胶钢：即用在塑胶射出成模，再区分镜面抛光、耐蚀性等要求。

b.冷作钢：用在导柱套标准零件，也用在精密五金模或耐磨的塑胶模或冷冲模。

c.热作钢：铝或锌合金压铸模。

7. 塑料钢许多都是预硬型，以免热处理变形。

8. 各类钢材成份倾向： 中碳：含C量0.3—0.8%

a.塑料钢：中碳或低碳，少量镍铬系(1—10%)或中量接近SUS420不锈钢铬系(>10%)，耐腐蚀。

b.热作钢：中C，少量Cr。

c.冷作钢：高C。

注：高速钢：高C，少量钨钼钒系(甚至加钴)，加少量铬可增加强度。

9. 大类区分解说：

a. 冷作钢：

此类钢种在常温下使用，由于硬度高与耐磨要求，含碳量属于高碳钢(C>0.8%),甚至加入少量多钨钼钒元素，表助于提高耐磨性，另外，高硬度须防范发脆，故添加铬(约4—12%)以提高韧性和强度，也常辅之以锰元素。

b. 热作钢：

此类钢种主要要求在于500—850℃左右较高温度的使用环境，故而耐高温的钨钼钒系元素与冷作钢相当，因其耐磨性非主要要求，是以含碳量仅属于中碳钢(0.3—0.8%)，且其进而对韧性的影响减少，故含铬量略下降(约3—5.2%)。

c. 塑料钢：

模腔表面的耐磨蚀为其主要要求，故属于低碳钢(C<0.3%)以减少其氧化倾向，并添加中量铬或少量镍铬元素以提高其耐腐蚀性能。

三、模具钢的选材原则

1.成形方法：可从两种基本材料类型中选择：

A、热加工工具钢，它能承受模铸、锻造和挤压时的相对高的温度。

B、冷加工工具钢，它用于下料和剪切、冷成形、冷挤压、冷锻和粉末加压成形。

一些塑料会产生腐蚀性副产品，例如pvc塑料。长时间的停工引起的冷凝、腐蚀性气体、酸、冷却/加热、水或储存条件等因素也会产生腐蚀。在这些情况下，推荐使用不锈钢材料的模具钢。

2.模具尺寸：大尺寸模具常常使用预硬钢，整体淬硬钢常常用于小尺寸模具。

3.模具使用次数：

长期使用(>1.000.000次)的模具应使用高硬度钢，其硬度为48一65hrc。

中等长时间使用(100.000—1.000.000次)的模具应使用预硬钢，其硬度为30一45hrc。

短时间使用(<100.000次)的模具应使用软钢，其硬度为160一2 50hrc。

4.表面粗糙度：

许多塑料模具制造商对好的表面粗糙度感兴趣;当添加硫改善金属切削性能时，表面质量会因此下降，硫含量高的钢也变得更脆。

Cr12

性能：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，所以冲南韧性较差，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：用于制造受冲击荷载较小，且要求高耐磨性的冷冲模和冲头，剪切硬且薄的金属的冷切剪刃、钻套、量规、拉丝模、压印模、搓丝板、拉延模和螺丝滚模等。

生产品种：热轧材、冷拉材、锻材、热轧钢板、冷拉钢丝。

Cr12Mo1V1

性能：高碳、高铬类型莱氏体钢，无特殊要求时钻不作为必加元素。由于钼和钒的含量比Cr12MoV 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：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。

生产品种：热轧材、锻材、冷拉材、热轧钢板、冷拉钢丝

Cr12MoV

性能：高碳、高铬类型莱氏体钢，具有良好的淬透性，截面尺寸在400mm以下可以完全淬透，且具有很高的耐磨性，淬火时体积变化小。其碳含量比Cr12钢低很多，且加入了钼、钒，因此，钢的热加工性能、冲击韧性和碳化物分布都得到了明显改善。

用途：用于制造断面较大、形状复杂、耐磨性要求高、承受较大冲击负荷的冷作模具，如冷切剪刀、切边模、滚边模、量规、拉丝模、搓丝板、螺纹滚模、形状复杂的冲孔凹模、钢板深拉伸模，以及要求高耐磨的冷冲模和冲头等。

生产品种：热轧材、锻材、冷拉材、热轧钢板、冷拉钢丝。

Cr5Mo1V

性能：合金含量中等，由于含有钼和钒，所以钢的淬透性良好，碳化物分布均匀，具有一定的冲击韧性和较好的耐磨性。

用途：用于制造定型模、钻套、冷冲模、冲头、切边模、螺纹滚模、搓丝板和量规等。

生产品种：热轧材、锻材、冷拉材、热轧钢板、冷拉钢丝。

9Mn2V

性能：综合力学性能比碳素工具我钢，具有较高的硬度和耐磨性，淬透性很好，淬火时变形较小。由于钢中含有一定量的钒，细化了晶粒，减小了过热敏感性。碳化物不均匀性比CrWMn钢好。

用途：用于制造各种精密量具、样板，以及一般要求的尺寸较小的冲模、冷压模、雕刻模、料模、剪刀、丝锥、板牙和铰刀等。

生产品种：热轧材、锻材、冷拉材、热轧钢板、冷拉钢丝。

根据需方要求可供应中小规格的模块。

CrWMn

性能：具有较高的淬透性，由于加入1.20%~1.60%(质量分数)钨，形成碳化物，所以在淬火和低温回火后具有一定的硬度和耐磨性。钨有助于保持细小晶粒，从而使钢具有较好的韧性，该钢对形成网状碳物比较敏感，而且这种碳公物网使工具刃部有剥落的危险。

用途：使用较为广泛的冷作模具钢。用于制造量具，如板牙、块规、样柱和样套，，以及形状复杂的高精度冲模等。

生产品种：热轧材、锻材、冷拉材、冷拉钢丝、银亮钢丝、热轧钢板、冷轧钢板。

9CrWMn

性能：低合金冷作模具钢，具有一定的淬透性和耐磨性，淬火变形较小，碳化物分布均匀且颗粒细小。

用途：用于制造截面不大的，而形状较复杂的冷冲模，以及量规、样板等量具。

生产品种：热轧材、锻材、冷拉材、冷拉钢丝、冷轧钢板。

Cr4W2MoV

性能：新中型合金冷作模具钢，性能较稳定，与高合金冷作模具钢Cr12、Cr12MoV相比，用其制成的模具使用寿命明显提高。该钢的共晶碳化物颗粒细小，分布均匀，具有较高的淬透性和淬硬性，以及较好的耐磨性和尺寸稳定性。但钢的热加工温度范围较窄，变形抗力较大。

用途：用于制造各种冲模、冷镦模、落料模、拉延模、冷挤压凹模和搓丝板等。

生产品种：热轧材、锻材。

根据需方要求可供应小规格模块。

6Cr4W3Mo2VNb

性能：高韧性冷作模具钢，其化学成分接近高速工具钢的基体成分，属于一种基体钢。因此，它具有高速工具钢的高硬度和高强度。又因该钢没有过剩的碳化物，所以具有较高的韧性和疲劳强度。该钢含有0.20%~0.35%(质量分数)的铌，使晶粒细化，并提高晶粒精化温度，从而提高了钢的韧性，改善了其工艺性能。

用途：用于制造冷挤压模具、冷镦模、螺钉冲头、冷冲模、拉延模和搓丝板等。

生产品种：热轧材、锻材。

根据需方求可供应部分扁钢或其他条钢。

6W6Mo5Cr4V

性能：低碳高速工具钢类型的冷作模具钢，其淬透性好，并具有类似高速工具钢的高硬度、高耐磨性、高强度等综合性能，还具有比高速工具钢韧性好的特性。用该钢制造的冷挤压模寿命较长。因钢中钼含量较高，其热加工温度范围稍窄，变形抗力较大。此钢易脱碳。

用途：用于制造冷挤压凹模和上下冲头等。

生产品种：热轧材、锻材。

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奥泰特钢从业工具钢合金钢库存销售20年 ，拥有常规库存约800吨。

主营钢种如下：

热作工具钢：DIN1.2344 (H13)/SKT4/4CrMoSiV1等

冷做工具钢：D2 /D3/A2/A8/1.2379 等

塑胶模具钢：1.2311 /1.2312 /P20 /718 /S136 等

高速工具钢：M2/M42/M35/1.3243

等合金钢：4140 /4130 /4340/SCM440 /42CrMo4

碳素钢：1020 /1045/S50C/S55C 等

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