国外模具用材分析

rubizhou

简介：美国按模具服役条件将模具钢分为三大类，美国金属学会工具钢委员会列出了：冷作模具钢、热作模具钢和塑料模具钢三大类。其中，冷作模具钢又分出12小类，热作模具钢9小类，塑料模具钢2小类。每个小类的选材又取决 ...

/ r. ]4 S! z2 E5 j' W. F美国按模具服役条件将模具钢分为三大类，美国金属学会工具钢委员会列出了：冷作模具钢、热作模具钢和塑料模具钢三大类。其中，冷作模具钢又分出12小类，热作模具钢9小类，塑料模具钢2小类。每个小类的选材又取决于三个主要因素：
6 p# `) }* J2 Y# q◆ 尺寸大小和形状的复杂性，
4 t, V; ~" ?- P1 V7 J◆ 被加工的材料，
/ l7 o5 F. B5 }) b◆ 耐久性要求或设计寿命。

http://www.880b.com/uploadfile/Mould/uploadfile/200710/20071023015139608.jpg

冷作模具钢的分类
0 a* e- e4 D0 |! J+ H2 j
冷作模具钢分为五组：W组、O组、A组、D组、S组。

) T. t3 u7 F) V" x; o* x5 @" L◆ W组即水淬工具钢，有11个钢种，7个碳素工具钢，含碳量从0.7%-1.3%。
◆ O组即油淬冷作模具钢（俗称油钢），有4个钢种，含碳量在0.85%-1.55%，
/ b0 o% Z/ m( ]$ _$ R2 O& @◆ A组即空淬中合金冷作模具钢，有9个钢种，含碳量从0.5%-2.25%。
◆ D组即高碳高铬冷作模具钢，有7个钢种，含碳量0.9%-2.5%。
/ |, [$ K9 U, f+ [+ g◆ S组即耐冲击工具钢，有7个钢种，含碳量0.4%-0.6%。
用于冷作模具还有高速钢（HSS组）和超高速钢（SHSS组），钴基硬质合金和钢结硬质合金（HA组），粉末钢和工程陶瓷（PIM组），碳钨工具钢（F组），特殊用途工具钢（L组）。
( ]7 X: ]$ B+ C) V
0 b4 V1 s/ c6 B) P+ a9 ]2 ~1 e冷作模具钢的选用
2 u7 W; z" s2 h' e: O2 ^
7 `5 {: W/ V) s# S5 d6 U3 J0 y6 X冷作模具钢的主系列是高硬冷作类，主要用于要求高抗压和耐磨为主的模具，硬度高于HRC60-62。对于要求耐冲击、韧性高的模具，硬度低于HRC60-62，主要用S类和部份A类和最普通的调质钢、弹簧钢、热作模具或基体钢。对于大型冲压模，如汽车外型冲压件，主要用铸铁类。简易或寿命数量少的用锌基合金或高分子复合材料。

, [1 S$ s3 i' w; i/ c9 ~高速钢和超高速钢在冷作模具中的应用迅速增长。主要是有高的"抗压强度/硬度" 比值。且硬度可在HRC60-70之间选择。

粉末模具钢有优良的耐磨寿命，硬度不大高HRC60-62，应用相当多。
6 Q" p* [/ b: X" l! P) q
碳素工具钢在寿命10万件的冲头或软材料冲压模仍有一定的应用范围。

/ }  F1 N. L' E; ]! d' G& w热作模具钢的分类

美国热作模具钢分二大类：热作模具钢，和超级热强合金。
8 L, N( \. ]& r. `; I
. v9 G+ ?, R8 U6 o) E8 s& |热作模具钢的选用
7 u0 U5 J, S" [0 d/ ~& X! G
热作模具由于在有温度的条件下工作，要求材料具有热强性和热耐磨性，为了保证模具的使用寿命模具要冷却，热冷交替模具会出现龟裂，即热疲劳裂纹，所以材料又要求有抗裂纹能力和抗热疲劳性能。
: A) U/ k% I4 Y& J0 D
) W9 `. ?4 Z6 |- @3 A按热强性排列的主系列进行选材:
低合金调质模具钢（6G，6F2，6F3）→中铬热作模具钢（H11、H12、H13）→钨热作模具钢（H21，H22）。

非标准的热作模具钢：例如热镦锻模具用时效硬化型的6H4。使用H11、H12、H13出现了不能满足热耐磨性时，可以选择6H1，6H2。
3 g0 }1 Q* u2 O5 [
6 S" m& M) |! m) o+ e9 V当要求模具以热作耐磨性为主时，可以选择D2，D4→M2，M4→粉末钢。钢结硬质合金、钴基硬质合金的高温耐磨性是很高的，但其热疲劳性（即冷热抗疲劳裂纹）很差，不能在急冷急热状态下使用。