1.1金屬
& o ^% j# }$ j4 ?& ]4 f具有不透明,、金屬光澤良好的導(dǎo)熱和導(dǎo)電性并且其導(dǎo)電能力隨溫度的增高而減小,，富有延性和展性等特性的物質(zhì)。金屬內(nèi)部原子具有規(guī)律性排列的固體（即晶體）,。
w5 L/ t, Z# v* f5 `& o2 L: \. m1.2合金
# Z+ l$ ?1 O# A1 k( U+ V* L( @由兩種或兩種以上金屬或金屬與非金屬組成,，具有金屬特性的物質(zhì)。: | @8 m( S; }9 d2 n c
相：合金中成份,、結(jié)構(gòu),、性能相同的組成部分。, Q' O; m1 u2 P5 @+ T+ F/ L6 F* A
1.3固溶體( i! N2 L* o5 q5 s
是一個(gè)（或幾個(gè)）組元的原子（化合物）溶入另一個(gè)組元的晶格中,，而仍保持另一組元的晶格類型的固態(tài)金屬晶體,，固溶體分間隙固溶體和置換固溶體兩種。
, [6 Q/ _7 ]' R+ B1.4固溶強(qiáng)化
) ~) t' Q. k6 H8 }9 j. u由于溶質(zhì)原子進(jìn)入溶劑晶格的間隙或結(jié)點(diǎn),，使晶格發(fā)生畸變,，使固溶體硬度和強(qiáng)度升高，這種現(xiàn)象叫固溶強(qiáng)化現(xiàn)象,。
& p! q; J+ D" |' ~- U1 }3 w1.5化合物+ m) J, H$ l1 }0 E
合金組元間發(fā)生化合作用,，生成一種具有金屬性能的新的晶體固態(tài)結(jié)構(gòu)。
* p% ~. w3 E- v( U B5 j1.6機(jī)械混合物
0 z/ u$ S& W2 R由兩種晶體結(jié)構(gòu)而組成的合金組成物,，雖然是兩面種晶體,，卻是一種組成成分，具有獨(dú)立的機(jī)械性能,。! q8 |8 l8 |8 P0 f1 ~$ C
2.1硬度
5 J3 ^/ b- C }0 r金屬的硬度,，是指金屬表面局部體積內(nèi)抵抗外物壓入而引起的塑性變形的抗力，硬度越高表明金屬抵抗塑性變形的能力越強(qiáng),，金屬產(chǎn)生塑性變形越困難,。硬度試驗(yàn)方法簡(jiǎn)單易行，又無損于零件,。實(shí)際常使用的硬度試驗(yàn)方法有：布氏硬度,、洛氏硬度和維氏硬度三種。三種硬度試驗(yàn)值有大致的換算關(guān)系,，見表一,。
* I8 }/ d I$ ~8 t布氏硬度HB：布氏硬度是用載荷為P的力把直接D的鋼球壓入金屬表面，并保持一定的時(shí)間,，測(cè)量金屬表面上的壓痕直徑d,，據(jù)此計(jì)算出的壓痕面積AB，求出每單位面積所受力,，用作金屬的硬度值,，叫布氏硬度，記作HB。布氏硬度的使用上限是HB450,，適用于測(cè)定退火,、正火、調(diào)質(zhì)鋼,、鑄鐵及有色金屬的硬度,。8 ?" h* r; [! e/ a2 l
2.1.1洛氏硬度HRA、HRC：
M7 S( j9 @$ l2 l. _洛氏硬度是工業(yè)生產(chǎn)中最常用的硬度測(cè)量的方法,，因?yàn)椴僮骱?jiǎn)便,、迅速，可以直接讀出硬度值,，不損傷工件表面,，可測(cè)量的硬度范圍較寬。但洛氏硬度也有一些缺點(diǎn),，如因壓痕小,，對(duì)材料有偏析及組織不均勻的情況，測(cè)量結(jié)果分離度大,，再現(xiàn)性較差,。洛氏硬度(HR)也是用壓痕的方式試驗(yàn)硬度。它是用測(cè)量凹陷深度來表示硬度值,。洛氏硬度試驗(yàn)用的壓頭分硬質(zhì)和軟質(zhì)兩種,。硬質(zhì)壓頭為頂角為120o的金剛石圓錐體，使用于淬火鋼等硬的材料,。HRA硬度有效范圍是>70,，適用于硬質(zhì)合金、表面淬火層及滲碳層;HRC硬度有效范圍是20-68(相當(dāng)于HB230-700,HB450-700超出了布氏硬度的使用上限),，適用于淬火鋼及調(diào)質(zhì)鋼,。2 G; J1 }# d$ b
2.1.2洛氏硬度HRB7 i" G5 d" K) [1 g# h' S# F* m
洛氏硬度HRB的測(cè)量采用直徑1.588mm(1/16")的鋼球，適用于退火鋼,、有色金屬等,，硬度有效范圍是25-100（相當(dāng)于HB60-230),。1 d9 `; x( j/ P. m4 {1 p7 Z1 B
2.1.3維氏硬度HV5 z7 v- ^ \" C7 c3 ?3 M9 a
維氏硬度也是利用壓痕面積上單位應(yīng)力作為硬度值計(jì)量,。維氏硬度所使用的壓頭是錐面夾角為136o的金剛石四方錐體。試驗(yàn)時(shí),，在載荷P的作用下,，在試樣試驗(yàn)面上壓出一個(gè)正方形壓痕。測(cè)量壓痕兩對(duì)角線的平均長(zhǎng)度d,，借以計(jì)算壓痕面積AV,，以P/AV的數(shù)值表示試樣的硬度，以HV表示。維氏硬度的優(yōu)缺點(diǎn)：維氏硬度有一個(gè)連續(xù)一致的標(biāo)度,；試驗(yàn)負(fù)荷可任意選擇,，所得的硬度值相同。試驗(yàn)時(shí)加載的壓力小,，壓入深度淺,，對(duì)工件損傷小。特別適用于測(cè)量零件的表面淬硬層及經(jīng)過表面化學(xué)處理的硬度,，精度比布氏,、洛氏硬度精確。但是維氏硬度的試驗(yàn)操作較麻煩,，一般在生產(chǎn)上很少使用,，多用于實(shí)驗(yàn)室及科研方面。
& B- G/ \) t- ?& e8 y1 e3．金屬材料機(jī)械性能（或稱為力學(xué)性能） 金屬材料的機(jī)械性能是零件的設(shè)計(jì)和選材時(shí)的主要依據(jù),。外加載荷性質(zhì)不同（例如拉伸,、壓縮、扭轉(zhuǎn),、沖擊,、循環(huán)載荷等），對(duì)金屬材料要求的機(jī)械性能也將不同,。常用的機(jī)械性能包括：強(qiáng)度,、塑性、彈性,、剛度,、硬度、沖擊韌性,、多次沖擊抗力和疲勞極限等,。下面將分別討論各種機(jī)械性能。
( d/ f+ F5 Z2 g9 V& ?3.1強(qiáng)度3 V) L- J: e5 K
強(qiáng)度是指金屬材料在靜荷作用下抵抗破壞（過量塑性變形或斷裂）的性能,。由于載荷的作用方式有拉伸,、壓縮、彎曲,、剪切等形式,，所以強(qiáng)度也分為抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度,、抗彎強(qiáng)度,、抗剪強(qiáng)度等。各種強(qiáng)度間常有一定的聯(lián)系,，使用中一般較多以抗拉強(qiáng)度作為最基本的強(qiáng)度指針,。5 q$ M7 A1 B2 [3 u- ~" f) X5 u
3.2塑性
' m! q0 p0 L" T' a& l2 A ^塑性是指金屬材料在載荷作用下,，產(chǎn)生塑性變形（永久變形）而不破壞的能力。; I+ b4 p- f7 u; ^
3.3疲勞
$ I6 u3 z( \' q8 U& h前面所討論的強(qiáng)度,、塑性,、硬度都是金屬在靜載荷作用下的機(jī)械性能指針。實(shí)際上,，許多機(jī)器零件都是在循環(huán)載荷下工作的,，在這種條件下零件會(huì)產(chǎn)生疲勞。
' W7 Q5 W6 V: ?8 G- n+ z3 J* t# Q1 m沖擊韌性
6 C" G" R, P9 q以很大速度作用于機(jī)件上的載荷稱為沖擊載荷,，金屬在沖擊載荷作用下抵抗破壞的能力叫做沖擊韌性,。4 l" d& F; `, Z# {; z
3.4彈性
* q7 n3 o+ S7 F( }: F- `! E金屬材料在外力作用下產(chǎn)生不永久變形的能力稱為彈性。+ E3 q5 D* O* H4 K) ?; ?: a$ ^
3.5剛度
0 c. S( ~ s) V; e6 L a剛度是指金屬材料抵抗彈性變形的能力,。在工程應(yīng)用中絕大多數(shù)零件都在彈性狀態(tài)下工作,，工作過程中不允許有過多的彈性變形,。因此,，對(duì)材料的剛度都有一定的要求。
. Z6 T2 M% G! F4 q7 k7 B( S' W0 F4． 鋼的分類 鋼是以鐵,、碳為主要成分的合金,，它的含碳量一般小于2.11% ,。鋼是經(jīng)濟(jì)建設(shè)中極為重要的金屬材料。
1 |( g4 r/ n: J+ N/ G按化學(xué)成分,，分為碳素鋼（簡(jiǎn)稱碳鋼）與合金鋼兩大類,。碳鋼是由生鐵冶煉獲得的合金，除鐵,、碳為其主要成分外,，還含有少量的錳、硅,、硫,、磷等雜質(zhì)。碳鋼具有一定的機(jī)械性能,，又有良好的工藝性能,，且價(jià)格低廉。因此,，碳鋼獲得了廣泛的應(yīng)用,。但隨著現(xiàn)代工業(yè)與科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，碳鋼的性能已不能完全滿足需要,，于是人們研制了各種合金鋼,。合金鋼是在碳鋼基礎(chǔ)上，有目的地加入某些元素（稱為合金元素）而得到的多元合金,。與碳鋼比，合金鋼的性能有顯著的提高，故應(yīng)用日益廣泛,。. c9 L- v- ?7 s0 c2 n# ~% E
由于鋼材品種繁多,，為了便于生產(chǎn)、保管,、選用與研究,，必須對(duì)鋼材加以分類。按鋼材的用途,、化學(xué)成分,、質(zhì)量的不同，可將鋼分為許多類：9 r( S+ ^4 e5 ~. g
4.1按用途分類
9 I" j' A+ u6 h2 E' A A" O按鋼材的用途可分為結(jié)構(gòu)鋼,、工具鋼,、特殊性能鋼三大類。
" x: U w& G3 q% P- ^4.1.1結(jié)構(gòu)鋼% q% c* q$ I! n5 D: \: g9 e
用作各種機(jī)器零件的鋼,，包括滲碳鋼,、調(diào)質(zhì)鋼、彈簧鋼及滾動(dòng)軸承鋼,。& H C* f% [1 m2 H
用作工程結(jié)構(gòu)的鋼,，包括碳素鋼中的甲、乙,、特類鋼及普通低合金鋼,。
8 c7 S' o/ R" |4.1.2工具鋼: G. g) w6 W: u- G1 X
用來制造各種工具的鋼。根據(jù)工具用途不同可分為刃具鋼,、模具鋼與量具鋼,。
# p- h* g& ?& T- i- Y+ T W4.1.3特殊性能鋼$ u9 K. Z+ O N% X l/ `; e
是具有特殊物理化學(xué)性能的鋼�,？煞譃椴讳P鋼,、耐熱鋼、耐磨鋼,、磁鋼等,。
* [7 [0 u/ a) m0 i4.2按化學(xué)成分分類/ }; t5 H% i; E S
按鋼材的化學(xué)成分可分為碳素鋼和合金鋼兩大類。
+ Q' u8 a( i6 F# y4.2.1碳素鋼
7 M9 P( w4 R6 Z+ z' m% |& f9 y; A按含碳量又可分為低碳鋼（含碳量≤0.25%）,；中碳鋼（0.25%＜含碳量＜0.6%）,；高碳鋼（含碳量≥0.6%）。
8 i6 t$ F3 h9 C合金鋼
3 K% _3 h# T" ` e' h按合金元素含量又可分為低合金鋼（合金元素總含量≤5%）,；中合金鋼（合金元素總含量5%--10%）,；高合金鋼（合金元素總含量＞10%）。此外,，根據(jù)鋼中所含主要合金元素種類不同,，也可分為錳鋼,、鉻鋼、鉻鎳鋼,、鉻錳鈦鋼等,。7 ]( E' z4 f+ Z6 S
4.3按質(zhì)量分類8 h4 k" Z) b Y) ]
按鋼材中有害雜質(zhì)磷、硫的含量可分為普通鋼（含磷量≤0.045%,、含硫量≤0.055%,；或磷、硫含量均≤0.050%）,；優(yōu)質(zhì)鋼（磷,、硫含量均≤0.040%）；高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼（含磷量≤0.035%,、含硫量≤0.030%）,。6 g; z! r9 E! Q( U: t
4.4按冶煉爐的種類) I4 ?( }: l" J5 Z8 z
將鋼分為平爐鋼（酸性平爐、堿性平爐）,，空氣轉(zhuǎn)爐鋼（酸性轉(zhuǎn)爐,、堿性轉(zhuǎn)爐、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐鋼）與電爐鋼,。
6 |; W4 o+ o% e) m* K4.5按冶煉時(shí)脫氧程度
- X( F- i* ^/ m6 {將鋼分為沸騰鋼（脫氧不完全）,，鎮(zhèn)靜鋼（脫氧比較完全）及半鎮(zhèn)靜鋼。
6 I; k u% H+ v: e7 e鋼廠在給鋼的產(chǎn)品命名時(shí),，往往將用途,、成分、質(zhì)量這三種分類方法結(jié)合起來,。如將鋼稱為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼,、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼,、高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼,、合金結(jié)構(gòu)鋼、合金工具鋼等,。
- k$ m% t& E; ], y% o5. 模具零件及其材料 模具由模架和模芯及相關(guān)配件組成,，模架和配件由專業(yè)的廠家按常用的系列規(guī)格做好供選擇，模具工廠一般只做模芯加工和裝配,。模具的各種不同主要是在模芯,，針對(duì)不同形狀的產(chǎn)品，模具設(shè)計(jì)人員把模芯設(shè)計(jì)成各種形式,，如：點(diǎn)進(jìn)料,、直進(jìn)料、潛進(jìn)料,、滑塊,、抽芯,、直頂出、推板頂出,、二次頂出,、熱流道,、氣體輔助等,，其目的是為了能按產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求成型和方便完整地脫出模具，同時(shí)也要考慮到模芯在加工時(shí)的易加工性及模具使用的壽命,。2 l0 h) A8 a- g" g/ b
模具各部分用的鋼材各有不同,，模架一般用中碳鋼45#或50#，配件用高碳鋼加熱處理,，模芯的鋼材用成分較復(fù)雜的合金鋼,，有預(yù)硬鋼和熱處理鋼及鏡面鋼等，其不同的國(guó)家用的牌號(hào)各不相同,，如：NAK80,、718、SKD61（日本）P20,、H13,、（美國(guó)）2344、2738（德國(guó)）S136,、8407（瑞士）等,。/ e9 T9 ^" v; z* b9 o2 [* w
現(xiàn)在通常說模具質(zhì)量的好壞，主要區(qū)別在模芯的加工精密程度和模具的反復(fù)使用壽命,，這又很大程度上依靠精密的加工設(shè)備和合理的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),，當(dāng)然模具的制造周期也是一個(gè)很重要的考慮因素，模具制造的周期因模芯的復(fù)雜性由30天到90天不等（在中國(guó)）,，歐洲有的要120天到180天,。* D8 j3 \' ]4 B3 }4 X
德國(guó)在模具上現(xiàn)有的優(yōu)勢(shì)在設(shè)備精密、鋼材的優(yōu)良,，不足是勞動(dòng)力成本高,，制造周期長(zhǎng)，中國(guó)的優(yōu)勢(shì)在勞動(dòng)力成本低,，制造周期短,，不足是設(shè)備不夠精良，加工精密度相對(duì)較低,。
7 {) |+ n9 y. {1 w5.1模具標(biāo)準(zhǔn)件材料
# p! T, q2 {* [8 o模具標(biāo)準(zhǔn)件材料主要有SKD61,、SKD61-F、CH13,、SKS3,、SKH51,、FDAC、SUJ2（以上均為日本JIS標(biāo)準(zhǔn)）; k6 d6 c! Z2 E, q. A# a
5.2模具成型件材料
# M" [ g1 e+ w3 q7 KNAK80,、718,、SKD61（日本）P20、H13,、（美國(guó)）2344,、2738（德國(guó)）S136、8407（瑞士）等,。6 M0 ~- ~( I. ^- ?) j' z# j/ d
6．國(guó)內(nèi)外模具鋼材生產(chǎn)情況 6.1國(guó)產(chǎn)模具鋼材介紹：
v' e6 s# A1 w& Q0 j 國(guó)產(chǎn)塑料模具鋼 | | | | | | | | | | | | | 用于制造生產(chǎn)批量小,，模具載面積不大，尺寸精度及表面粗糙度要求不高的塑料成形模具或模架% }: t- M0 m, D+ I
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 用于制造PVC等腐蝕性較強(qiáng)的塑料模具,，透明塑膠及拋光性要求較高的塑料膜,。 | | | | | | 鋼的純度高，具有良好的切削加工性能,，制成工模具精度高,，永不變形。較高的強(qiáng)韌性,，適合做大型復(fù)雜模具,。 | | | | | |
國(guó)產(chǎn)冷作模具鋼 | | | | | | | 冷作模具鋼' r& }5 J/ Y% Z$ F3 g
| T7A-T12A
6 ^, k+ @+ ~6 X | W1-7 W1-1.2C" Q) t% v/ j; Y
| SK7-SK2
. S5 c+ Q z& J | [size=9.0000pt] 8 \- i3 Z' b6 K- w/ ]2 I1 |
| C70W1 C125W
8 Y' H* g8 H7 D2 {9 W2 N# P8 f | 形狀簡(jiǎn)單小型工模具，可選用此材,，可保證高強(qiáng)度,，耐磨性，足夠的韌性及耐用性,。$ p- |' G* N5 Q+ P
| GCr156 g+ [1 s5 v# X8 x% b
| E52100 p$ f4 ]; g0 D! k' s
| SUJ28 |: R; H1 _/ b- V. R
| SKF3; A7 N3 n+ z, ?' H3 }( R' I
| 100cr6: k8 G1 v' J$ J# D& i
| 60si2Mn
' X4 J- I5 w. l, Z4 {. J7 w# m | [size=9.0000pt]
- s% x8 F1 h- \8 `+ [& L | SUP6
3 l0 R& c2 ^7 {1 s$ e* D; Y | [size=9.0000pt]
: P9 E* k- u0 u& i | 60si7
) P% ~8 V' X7 \* u$ L& a7 ^( L | 16Mn3 e$ c$ S# B3 y, Y4 h0 ?8 u
| [size=9.0000pt] , ^! q: a8 e% a3 {/ S8 Y3 F+ g
| [size=9.0000pt]
5 o" k* T: H; @5 [7 E6 T | [size=9.0000pt] " F! o1 s. N4 q
| [size=9.0000pt]
" r( f5 ~) D' \9 L& t# K+ C6 i+ J/ K | 電機(jī)軸2 \4 N" i. d @
| CrWMn; [& p' ]0 L- b/ b$ e
| [size=9.0000pt] * j! ]$ p A( l6 Q! l0 W+ Z
| SKS31
& `% e7 p% l& A0 y3 l( @- P | [size=9.0000pt]
4 y: H3 K" H/ ?1 }8 k7 J- w | 105WCr6
' ^" v% R; N7 B4 k3 ]% R* t | 下料模,、沖頭、成形模,、搓絲板頂出桿及小型塑料壓模等,。
+ N5 M/ N& [+ ~& v6 v1 o, O | Cr12; b$ i& }$ J" n$ O
| D3
! L R' S* Z. \0 m2 z5 d | SKD1
, M7 T6 f9 x4 T | [size=9.0000pt]
. U; ~/ B$ o- g r" {2 f | X210Cr12: f; w# J2 G. G8 @4 g' z
| 應(yīng)用于小動(dòng)載條件下要求高耐磨形狀簡(jiǎn)單的拉伸和沖載模。
: t( g) N# ^& B8 ^2 O5 j | Cr12MoV
/ a6 ]' x4 o* _; r0 V" o | [size=9.0000pt]
% y1 W# w9 z F | [size=9.0000pt]
3 r5 j: w; a+ b3 v/ Y | [size=9.0000pt]
6 N. Q3 ]' G( x; h | X165CrMov12
2 J4 i8 P; {6 C1 q& n: v | 下料模,、沖頭,、滾絲輪、剪刀片,、冷鐓模,、陶土模及熱固塑料成形模等。8 z7 g& {( f: m. w6 A% H4 n
| Cr12Mo1V1
6 i5 ]/ o" x! S9 v" K1 L& I; iD2
3 d7 B* a4 p* C u | [size=9.0000pt] % I0 f, T3 I' Z4 U/ g6 n
[size=9.0000pt] + R2 c& S5 ]" m
| SKD115 {4 @! i2 h7 ?3 _* D e+ V
| XW-42
1 M# K8 ]( Y" s, G4 _2 j4 x | X155CrVMo121- t5 z W1 w3 A* m" {# K
| 重型落料模,、冷擠壓模,、深拉伸模、滾絲模、剪刀片,、冷鐓模,、陶土模等。" W* s' _2 Z( h; J5 `
|
國(guó)產(chǎn)熱作模具鋼 | | | | | | | 熱作模具鋼
& [, C: P% |. F; I; k R H | 5CrMnMo6 ]$ Y) x O; ]0 f: M" m5 `
| [size=9.0000pt] 7 \6 a; D5 c0 j5 @) _( j2 B& \
| [size=9.0000pt]
) @# O2 a; S2 z5 C2 C6 H" u | [size=9.0000pt]
! L2 u7 X9 x+ ~1 f5 M( G2 T3 S | [size=9.0000pt]
9 b1 B/ g) K2 N& O P% u7 _- C | 用于制造形狀簡(jiǎn)單,，厚度小于250毫米的小型錘鍛模,。
; W$ V% U7 T R) H* r | 5CrNiMo
/ b, h) u/ j3 s# i | L6
9 x [$ E& c) ~' _0 S | [size=9.0000pt] ; I# f: o% F* i; h' b! q
| [size=9.0000pt]
4 B5 d; X9 w$ A4 @& w5 N; a | [size=9.0000pt] ( n# Y. a; _2 V8 Z4 a% _
| 用于制造商形狀簡(jiǎn)單，工作溫度一般,，厚度在250～350毫米之間的中型熱錘鍛模塊,。3 w/ [& ] o( p7 G
| 5CrNiMoV+ ~ d" s6 r/ x7 s! s
| [size=9.0000pt]
- i8 O( _( J5 N& T0 T) } | SKT4$ r0 ?% P, J8 j! q
| [size=9.0000pt]
+ D1 E6 T: H9 L p$ ]4 x+ r" T | 56CrNiMoV7
+ A. ]: f$ v e" B" D5 @5 A | 用于制造厚度＞350毫米，型腔復(fù)雜,，受力載荷較大的大型錘鍛�,；蝈懺靿毫C(jī)熱鍛模,。
# P& ?2 J# k- g! n; T | 4Cr5MoSiV1
5 d; L1 z% u5 Q9 i9 o: l, G D | H13
" T2 o) w3 C4 B# t | SKD61
% w7 t+ U/ d7 ?+ K- ] | 84077 O8 |- B# ]5 m5 B: J
| X40CrMoV51+ f1 u E# M" ^
| 用于制造沖擊載荷較大,，型腔復(fù)雜的長(zhǎng)壽命錘鍛模或鍛造壓力機(jī)用模具或鑲塊,；以及鋁合金擠壓模,，鋁鎂鋅等金屬長(zhǎng)壽命壓鑄模具，部分高壽命高耐磨塑料模具,。% E# R; J; V! f* K+ S- C; ?: d
| 5Cr2NiMovSi2 {* o, O9 k# G Q3 N- a; C
| [size=9.0000pt] 4 Z! I* ?% Z( t/ ~( c# E
| [size=9.0000pt]
~5 O0 u" p- R8 @" \ | [size=9.0000pt]
; z E/ n6 Q: p, K | [size=9.0000pt]
9 ~5 z1 A# ~$ b0 K6 \ | | 用于鍛錘模具鋼具有良好的韌性,，強(qiáng)度和耐磨性，淬透性,，適用于制作工作,。大面積復(fù)雜形狀，承受沖擊負(fù)荷重的大,、中型,，錘鍛模用材，5CrNiMo,。5CrMnMo,、H13等熱模鋼1.5倍～2.5倍。
. I: ?( \+ `: C8 l! x( Z | 55NiCrMoV6
( S. s/ y5 l+ U& g$ H5 ? | [size=9.0000pt] . r) d9 Q0 G" \- v" \$ w
| [size=9.0000pt]
, z, S0 p+ g5 ^ | [size=9.0000pt]
6 D2 L# j: p: n4 F6 G | 2713鋼! k$ s6 \8 @9 q6 u' Q
| 45Cr2NiMoVSi6 E6 ]. A0 ^6 X- x* g: Y
| [size=9.0000pt]
% h- ]0 @* [0 i- E4 K. c | [size=9.0000pt]
* D+ N; I' { g% U6 [3 j7 Y | [size=9.0000pt]
- w( L$ k) t( h7 c/ x | [size=9.0000pt]
9 ]8 ?' Y% u. M |
4 ^! t4 ]0 Z7 e, A A5 X6 G8 {6 P
6.2部分進(jìn)口鋼材介紹：. @2 E( J( G, e! X
HITACHI 鋼材
1 P* W x; X7 Y- |7 _[YSS]$ \/ h' T" c3 [/ a
日立金屬所出產(chǎn)之安來鋼YSS,，是同精選之高純度的“真砂鐵礦砂”通過自創(chuàng)的“低溫還原法”精練,，成功創(chuàng)出YSS海棉鐵作為原鐵，令鋼中雜質(zhì)含量減到極少,。并使用高質(zhì)電熔爐及精密儀器提練,，所有練制步驟（如熱作、冷作,、熱處理）均經(jīng)嚴(yán)格控制,。高質(zhì)量之水平可在鋼材身上反映出來。
; t# F9 ]1 ~+ L( w我們并能為顧客生產(chǎn)特別要求之鋼材,，我們之品質(zhì)保證系統(tǒng)及技術(shù)支援服務(wù)使YSS鋼材在世界不同市場(chǎng)上贏取到極高之信譽(yù),。; a' s- _3 y6 n
[各項(xiàng)同性]
/ J# ]3 d( H6 u# x+ s0 F" e5 Z我們稱這新技術(shù)研究成果為“各向同性”鋼材,。“各向同性”工具鋼和可塑性鋼之名稱是因其能減少縱向鍛煉間之機(jī)械性能差異,，使其質(zhì)量更普通鋼材,。其所制造之產(chǎn)品，均能達(dá)到更穩(wěn)定之機(jī)械特性及更長(zhǎng)之使用壽命,。故此,，這種新鋼材已得到曾經(jīng)使用過之客戶極高評(píng)價(jià)。
. P0 ]2 L5 `) ?- Y. h/ f% ^8 Z7 k5 |HPM7新型預(yù)硬P20塑料模鋼 | | | | 切削性,、焊接性優(yōu)越鋼材,；潔凈度高，具有良好的鏡面精加工性能,；嚴(yán)格挑選化學(xué)成分,，經(jīng)新技術(shù)特別提煉后，能提高鋼材本質(zhì)延伸性,、韌性,、及溶接性、不易爆裂,；大尺寸模具中心部位也同樣有相對(duì)硬度,。 | 因設(shè)計(jì)變硬，而需要焊接頻繁模具,；汽車部件如尾燈,、表盤；家電如電視機(jī)體,、空調(diào)機(jī)殼和電話等,；其它：大型日用品、膠卷,、容器,、導(dǎo)管等。 |
HPM50卓越表面質(zhì)量P21塑料模具鋼 | | | | 最適用于鏡面拋光加工的預(yù)硬化鋼,；放電加工特性佳：經(jīng)處理后的表面非常好,，可取代蝕花加工、在進(jìn)行放電（電火花）加工后,，表面硬度不會(huì)增加,，可簡(jiǎn)化其后的加工工序；組織均勻,，最適用于精密蝕花加工,；焊接性佳，表面不會(huì)硬化；韌性優(yōu)良,，機(jī)械特性卓越,。 | 鏡面拋光模具：防塵蓋、電視機(jī)濾光板,、化妝品盒,、家電等；精密皺紋加工模具：辦公室自動(dòng)化設(shè)備,、汽車零件等,。 |
HPM38高優(yōu)質(zhì)鏡面塑料模具鋼(420 ESR) | | | | 鏡面拋光特性極佳；耐腐蝕性優(yōu)良的電渣重熔13鉻鉬不銹鋼,，不需鍍鉻,；熱處理變形極少，是精密模具最佳選擇,；防銹性高,，不需擔(dān)心模具保管問題；熱處理硬度可達(dá)HRC50-56,。 | 適用于透明,、熱固和耐熱樹脂用模具：如化妝品盒、雷射碟片,、卡式錄音帶盒、各種鏡片,、醫(yī)療設(shè)備,、家電、食品容器等,。 |
DAC特種熱壓合金模鋼(SKD 61) | | | | | 可抵受溶鋁、鎂,、鋅之腐蝕作用及熱度之急劇變動(dòng),。適宜制造鋁、鎂,、鋅合金壓鑄模熱或熱沖鑄工作及熱鉸刀,、軋刀、鉸刀,、切槽刀,、剪刀及熱鍛沖頭等。 |
SLD高耐磨冷作工具鉻鋼(SLD 11) | | | | 高耐磨性的通用冷作模具鋼,；淬火性佳,，熱處理變形少。 | 此鋼易于車削，并宜制鋒利刀口,、剪刀,、圓鋸、冷或熱作修整模,、滾筒邊,、螺絲紋、線模,、銑刀,、沖唧模。圓形滾筒,，制電力變壓器心衡模,、切割鋼皮軋刀、鋼管成型滾筒,、特殊成型滾筒,、精密規(guī)、形狀繁雜的冷壓工具,、心軸,、冶金、錫作模,、塑料模,、螺釘頭模等。 |
SGT不變形耐磨油鋼(SKS 3) | | | | 切削性優(yōu)異的通用冷模,。注意大型加工品的淬火唧鋼絲電火花加工,。 | 此鋼熱處理后，具有不變形之特性,，適宜制造精密工具,、精密儀器、精密測(cè)定工具,，并宜制造鉸刀,、銑刀、滾筒,，冷作拉線模,、樣板樣模、沖孔器,、冷作切器,、剪刀、木用工具,、螺絲模,、手盤,、各種沖模等。 |
ACD37冷加工用工具鋼 | | | | 氣冷,、真空淬火鋼,。改善了SGT的淬火性及鋼絲電火花加工件。 | 此鋼熱處理后,，變形度極低,，適宜制造高精密工具、儀器,、摩打,、各種刀具、板金用模,、樣板等,。 |
CENAI抗腐蝕性及易切削性塑料模具鋼(P21) | | | | 解決了模具腐蝕問題；預(yù)硬度高達(dá)40HRC的易切削性模具鋼,；具有極優(yōu)良拋光,，蝕紋及放電加工特性。 | 重視鏡面,，蝕紋加工性,、放電加工性的模具鋼、辦公室自動(dòng)化電器用品,、通信機(jī)器用品,、家庭電器用品、汽車用品,、化妝品盒,、重視長(zhǎng)壽命的泛用模具鋼、食品容器,、橡膠模具。 |
FDAC快削預(yù)硬壓鑄合金模鋼(SLD 61) | | | | 出廠硬度高達(dá)HRC40,，在加工模后且不用熱處理可直接生產(chǎn),，增加含硫量令切削性更佳。 | |
( I- k1 T5 |- c0 Y' Q+ a2 }一勝百鋼材% W& g/ S/ [. ~! x5 s: d1 u
一勝百之瑞典工廠生產(chǎn)的鋼材以其質(zhì)量享譽(yù)全球，718模具鋼幾乎成了塑料模具最常用的型腔材料,，最新生產(chǎn)的HOTVAR熱作鋼在HRC54-56時(shí)能適合在650攝氏度工作,。* G3 @6 x' O. V5 ]
8 L" w3 m% t9 o, @$ g
( t- [- l+ z0 l0 y) L
| | 出廠[size=9.0000pt]
0 U4 t5 J/ i8 ~硬度 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 高拋光度及高要求內(nèi)模件 ,，適合PA,、POM,、PS、PE,、PP,、 ABS塑料 | | | | | 高純度，高鏡面度,，拋光性能好,、抗銹防酸能力極佳，熱處理變形少 | | | | | | | | | | 鏡面模及防酸性高,，可保證冷卻管道不受銹蝕,，適合PVC、PP,、EP,、PC、PMMA塑料,，食品工業(yè)機(jī)械構(gòu)件 | | | | | | 真空除氣制煉之合金鋼,，純度高，金相結(jié)構(gòu)均勻,，拋光容易 | | | | | | | | | | 有好的機(jī)械強(qiáng)度和可機(jī)加工性預(yù)硬鋼,，用于冷作鋼支承板與支撐物，塑料模架以及要求不高的型腔和型芯,。 | | | | 性能優(yōu)越的熱作鋼,。優(yōu)秀的韌性和抗龜裂 | | | | | | | | | | 適宜作壓鑄模和其他熱作模[size=9.0000pt]! u8 A' D$ \1 z# P; b$ F
具。另外,，是多用途的有很好的抗磨損性,，可拋光性和成型性的模具鋼。 | | | | | | | | | | | | | | |
日本大同優(yōu)質(zhì)鋼材 [size=9.0000pt] [size=9.0000pt] [size=9.0000pt] | DAIDO 大同 | JIS 日本 | GB/YB 中國(guó) | DIN 德國(guó) | ALSL 美國(guó) | [size=9.0000pt] 主要用途 [size=9.0000pt] | 塑 料 模 具 鋼 | PXZ | —— | —— | —— | —— | 通用大型蝕花模具。汽車保險(xiǎn)杠,。儀表面板,。家電外殼。浴槽 | PX4 | —— | —— | —— | P20 | 量產(chǎn)用大型鏡面模具,。汽車尾燈,。鏡殼。前擋板,。透明膠片等 | PX5 | —— | —— | —— | P20 | NAK55 | —— | —— | —— | —— | 高精度鏡面模具,。。攝相機(jī),。音響,�,；瘖y容器。 透明罩,。透明膠片等 | NAK80 | —— | —— | —— | —— | S-STAR | SUS420J2 | 3CR13 | X40CR13 | 420 | 超鏡面抗蝕精密模具,。照相機(jī)部件。激光唱片,。表殼 | G-STAR | —— | —— | X36CRMO17 | —— | 耐蝕模胚用 | 冷 作 模 具 鋼 | YX30 | SKS93 | —— | —— | 02 | 沖壓模,。量規(guī)。裁紙刀,。輔助工具,。拉模。穿孔沖頭 | GOA | SKS3 | 9CRWMN | —— | 01 | DC11 | SKD11 | CR12MOV | X165CRMOV12 | D2 | 沖壓模,。冷作成型模,。冷拉模。成型扎輪,。沖頭 | DC53 | SKDII | ——— | —— | D2 | 熱 作 模 具 鋼 | DHA1 | SKD61 | 4CR5MOSIV1 | X40CRMOV51 | H13 | 壓鑄模,。壓鑄模關(guān)連部件。熱擠壓模,。熱剪切刀片 | DH21 | —— | —— | —— | — | 長(zhǎng)壽命壓鑄模 | DH31-S | —— | —— | —— | — | 大型壓鑄模 | DH2F | —— | —— | —— | — | 壓鑄模,。塑料模 | DH42 | —— | —— | —— | — | 鋼合金壓鑄模。銅熱擠壓模 | GFA | SKT4 | 5CRNIMO | 55NICRMOV6 | L6 | 煅造模,。擠壓工具,。煅錘。剪切刀片 | 高 速 工 具 鋼 | MH51 | SKH51 | W6MO5CR4V2 | S-6-5-2 | M2 | 鉆頭,。絞刀,。絲錐。沖頭 | MH55 | SKH55 | W6MO5CR4V2CO5 | S-6-5-2-5 | M36 | 滾刀,。拉刀,。端銑刀 | MH8 | SKH57 | —— | —— | —— | 難切削用車刀。端銑刀 | DEX20 | —— | [size=9.0000pt] | —— | —— | 沖壓模,。模具部件,。刀具。鉆頭,。絲錐。切齒工具 | DEX40 | —— | —— | —— | —— | 拉刀,。端銑刀,。切齒工具。各種刀具,。模具部件,。冷扎輪 |
: P, b6 k/ {# f3 b
( U5 q2 J$ t& v% ?1 S8 g+ W, n
7 [$ `9 o; C$ E1 P 6 E4 L+ z- y. t& d3 ~; y
7．模具選材原則 7.1滿足工作條件要求/ b( N/ k- g5 L+ @1 B/ ~/ L) N
7.1.1耐磨性 K2 Z- r m3 r. T
坯料在模具型腔中塑性變形時(shí),，沿型腔表面既流動(dòng)又滑動(dòng)，使型腔表面與坯料間產(chǎn)生劇烈的摩擦,，從而導(dǎo)致模具因磨損而失效,。所以材料的耐磨性是模具最基本、最重要的性能之一,。1 P4 @) l# v9 c. B7 N
硬度是影響耐磨性的主要因素,。一般情況下，模具零件的硬度越高,，磨損量越小,，耐磨性也越好。另外,，耐磨性還與材料有關(guān),。
% H3 a$ { q0 v5 n7.1.2強(qiáng)韌性
; }$ ^6 N! \# s7 D0 O/ i5 q模具的工作條件大多十分惡劣，有些常承受較大的沖擊負(fù)荷,，從而導(dǎo)致脆性斷裂,。為防止模具零件在工作時(shí)突然脆斷，模具要具有較高的強(qiáng)度和韌性,。- }5 _" b, z# m, S
模具的韌性主要取決于材料的含碳量,、晶粒度及組織狀態(tài)。
) q& y6 s" A# D4 o" U% D7.1.3疲勞斷裂性能' w* r9 F/ w% t" I" R
模具工作過程中,，在循環(huán)應(yīng)力的長(zhǎng)期作用下,，往往導(dǎo)致疲勞斷裂。其形式有小能量多次沖擊疲勞斷裂,、拉伸疲勞斷裂接觸疲勞斷裂及彎曲疲勞斷裂,。+ R9 \: t, w# \1 [$ D
模具的疲勞斷裂性能主要取決于其強(qiáng)度、韌性,、硬度,、以及材料中夾雜物的含量。8 g2 W5 O. p" n
7.1.4高溫性能% j, T& P% D+ @+ M5 X
當(dāng)模具的工作溫度較高進(jìn),，會(huì)使硬度和強(qiáng)度下降,，導(dǎo)致模具早期磨損或產(chǎn)生塑性變形而失效。因此,，模具材料應(yīng)具有較高的抗回火穩(wěn)定性,，以保證模具在工作溫度下，具有較高的硬度和強(qiáng)度$ z- r: x8 u8 a+ \/ _/ q
7.1.5耐冷熱疲勞性能( g, l6 X9 `' [7 }# J
有些模具在工作過程中處于反復(fù)加熱和冷卻的狀態(tài),，使型腔表面受拉,、壓力變應(yīng)力的作用，引起表面龜裂和剝落,，增大摩擦力,，阻礙塑性變形,，降低了尺寸精度，從而導(dǎo)致模具失效,。冷熱疲勞是熱作模具失效的主要形式之一,，幫這類模具應(yīng)具有較高的耐冷熱疲勞性能。$ ^# [+ R1 ^/ ?6 B0 ~
7.1.6耐蝕性
3 F9 E0 e. u" i D$ Z- ~有些模具如塑料模在工作時(shí),，由于塑料中存在氯,、氟等元素，受熱后分解析出HCI,、HF等強(qiáng)侵蝕性氣體,，侵蝕模具型腔表面，加大其表面粗糙度,，加劇磨損失效,。
7 Q% x1 q; V. ]0 d' r滿足工藝性能要求
) P# H8 h, s- ~( n9 s. O模具的制造一般都要經(jīng)過鍛造、切削加工,、熱處理等幾道工序,。為保證模具的制造質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本,，其材料應(yīng)具有良好的可鍛性,、切削加工性、淬硬性,、淬透性及可磨削性,；還應(yīng)具有小的氧化、脫碳敏感性和淬火變形開裂傾向,。
* k% \7 [+ W/ h0 A7.1.7可鍛性
& X* K1 r# O: x4 J. C2 E+ o! c具有較低的熱鍛變形抗力,，塑性好，鍛造溫度范圍寬,，鍛裂冷裂及析出網(wǎng)狀碳化物傾向低,。7 R- ?( R R) Z& T! B6 w# u" y
7.1.8退火工藝性# V8 m9 Q! M- Z9 O
球化退火溫度范圍寬，退火硬度低且波動(dòng)范圍小,，球化率高,。( A t0 {+ m4 s
7.1.9切削加工性; Y5 D. i" r$ w" r" c/ r
切削用量大，刀具損耗低,，加工表面粗糙度低,。
- _; D4 g' l8 C5 t/ X- N! Y7.1.10氧化、脫碳敏感性
9 f" b' _7 h, |) y高溫加熱時(shí)抗氧化性能好,，脫碳速度慢,，對(duì)加熱介質(zhì)不敏感，產(chǎn)生麻點(diǎn)傾向小。& {" M0 v8 ? Q
7.1.11淬硬性
; s1 E% A" p3 @$ K淬火后具有均勻而高的表面硬度,。
2 a6 `" e/ u8 d2 m: Y9 r7.1.12淬透性
) c0 Y) y- e: p: ?7 c0 f6 D% |淬火后能獲得較深的淬硬層，采用緩和的淬火介質(zhì)就能淬硬,。0 c2 {/ q/ m3 n4 I6 Y+ V
7.1.13淬火變形開裂傾向
7 Z& \$ Z& g+ B1 c" F- H7 b" Z/ [常規(guī)淬火體積變化小,，形狀翹曲、畸變輕微,，異常變形傾向低,。常規(guī)淬火開裂敏感性低，對(duì)淬火溫度及工件形狀不敏感,。$ O7 `- E4 x/ V/ @) h
7.1.14可磨削性
3 u& I4 t R9 D0 U7 S: b砂輪相對(duì)損耗小,，無燒傷極限磨削用量大，對(duì)砂輪質(zhì)量及冷卻條件不敏感,，不易發(fā)生磨傷及磨削裂紋,。
0 l3 \; X5 ]1 W. e \4 }6 X7.2滿足經(jīng)濟(jì)性要求# R" h7 q7 w! X m
在模具選材時(shí)，必須考慮經(jīng)濟(jì)性這一原則,，盡可能地降低制造成本,。因此，在滿足使用性能的前提下,，首先選用價(jià)格較低的,，能用碳鋼就不用合金鋼，能用國(guó)產(chǎn)材料就不用進(jìn)口材料,。
( z+ l J( x8 ~# d另外,，在選材時(shí)還應(yīng)考慮市場(chǎng)的生產(chǎn)和供應(yīng)情況，所選鋼種應(yīng)盡量少而集中,，易購買,。
- e6 V/ [$ m) n8．常用熱處理方法 8.1退火
b- o, ^ v* L- E% M' x將鋼材加熱到一定溫度，保溫一段時(shí)間后,，隨爐緩慢冷卻（或埋在砂中或石灰中冷卻）至500度以下在空氣中冷卻的熱處理工藝,。% M+ S( K" w/ n$ e
8.1.1完全退火和等溫退火9 Y/ O0 e Z1 G# z2 e" k
完全退火又稱重結(jié)晶退火，一般簡(jiǎn)稱為退火,，這種退火主要用于亞共析成分的各種碳鋼和合金鋼的鑄,，鍛件及熱軋型材，有時(shí)也用于焊接結(jié)構(gòu),。一般常作為一些不重工件的最終熱處理,，或作為某些工件的預(yù)先熱處理。
" F4 ^9 K5 O, C# P% D4 Y9 |8.1.2球化退火
/ I: L/ {% h5 A" y- }0 ]* t球化退火主要用于過共析的碳鋼及合金工具鋼（如制造刃具,，量具,，模具所用的鋼種）。其主要目的在于降低硬度，改善切削加工性,，并為以后淬火作好準(zhǔn)備,。
6 {5 W" {2 D' Q% [8.1.3去應(yīng)力退火
! E$ U7 ?; @6 e: w0 F; s4 p, c去應(yīng)力退火又稱低溫退火（或高溫回火），這種退火主要用來消除鑄件,，鍛件,，焊接件，熱軋件,，冷拉件等的殘余應(yīng)力,。如果這些應(yīng)力不予消除，將會(huì)引起鋼件在一定時(shí)間以后,，或在隨后的切削加工過程中產(chǎn)生變形或裂紋,。/ d/ A9 P2 l6 }) P r
8.2淬火4 p" V" \2 x' w% i1 {$ P
將鋼材加熱到一定溫度，保溫一段時(shí)間后,，在一定介質(zhì)（水,、油等）中冷卻的熱處理工藝。2 O P; }. E" }) L8 S
淬火時(shí),，最常用的冷卻介質(zhì)是鹽水,，水和油。鹽水淬火的工件,，容易得到高的硬度和光潔的表面,，不容易產(chǎn)生淬不硬的軟點(diǎn)，但卻易使工件變形嚴(yán)重,，甚至發(fā)生開裂,。而用油作淬火介質(zhì)只適用于過冷奧氏體的穩(wěn)定性比較大的一些合金鋼或小尺寸的碳鋼工件的淬火。
, c6 G1 y1 ^# q% Y1 c8.3正火9 ]2 B. L* X; M# k! B
將鋼材或鋼件加熱到一定溫度以上,，保持一定時(shí)間后在空氣中冷卻的熱處理工藝,。
+ p1 t6 R }" u1 A- o8 W V8.4回火
+ Q: a, U6 e% g0 ?將經(jīng)過淬火的工件加熱到臨界點(diǎn)AC1以下的適當(dāng)溫度保持一定時(shí)間，隨后用符合要求的方法冷卻,，以獲得所需要的組織和性能的熱處理工藝,。
' r8 L$ L" ^8 X3 `+ i8.4.1低溫回火（150－250度）( o |3 P0 f* B9 c+ X
低溫回火其目的是在保持淬火鋼的高硬度和高耐磨性的前提下，降低其淬火內(nèi)應(yīng)力和脆性,，以免使用時(shí)崩裂或過早損壞,。它主要用于各種高碳的切削刃具，量具,，冷沖模具,，滾動(dòng)軸承以及滲碳件等，回火后硬度一般為HRC58－64,。
4 E& ?) y. ?2 b3 ^8.4.2中溫回火（350－500度）
: e# {0 W& u) a+ f# p- N% C7 E: m中溫回火其目的是獲得高的屈服強(qiáng)度,，彈性極限和較高的韌性。因此，它主要用于各種彈簧和熱作模具的處理,，回火后硬度一般為HRC35－50,。
9 p. h0 r# k. h& u7 S8.4.3高溫回火（500－650度）
, @; s L( i4 x/ f% c高溫回火習(xí)慣上將淬火加高溫回火相結(jié)合的熱處理稱為調(diào)質(zhì)處理，其目的是獲得強(qiáng)度,，硬度和塑性,，韌性都較好的綜合機(jī)械性能。因此,，廣泛用于汽車，拖拉機(jī),，機(jī)床等的重要結(jié)構(gòu)零件,，如連桿，螺栓,，齒輪及軸類,。回火后硬度一般為HB200－330,。
. ]7 t/ Q$ D* `6 [0 n鋼回火的目的：1． 降低脆性,，消除或減少內(nèi)應(yīng)力，鋼件淬火后存在很大內(nèi)應(yīng)力和脆性,，如不及時(shí)回火往往會(huì)使鋼件發(fā)生變形甚至開裂,。2． 獲得工件所要求的機(jī)械性能，工件經(jīng)淬火后硬度高而脆性大,，為了滿足各種工件的不同性能的要求,，可以通過適當(dāng)回火的配合來調(diào)整硬度，減小脆性,，得到所需要的韌性,，塑性。3． 穩(wěn)定工件尺寸 4． 對(duì)于退火難以軟化的某些合金鋼,，在淬火（或正火）后常采用高溫回火,，使鋼中碳化物適當(dāng)聚集，將硬度降低,，以利切削加工,。1 B& N# w9 Q! [$ T Z9 _
8.5時(shí)效
5 l9 s0 a( s, J+ F1 ?8 Z8 _; W合金經(jīng)熱處理后，在室溫放置或稍高于室溫保持時(shí),，其性能隨時(shí)間而變化的現(xiàn)象,。% v, o. e, I7 f
8.6鋼的碳氮共滲! u* [( a9 V+ e* q4 n. q [
碳氮共滲是向鋼的表層同時(shí)滲入碳和氮的過程。習(xí)慣上碳氮共滲又稱為氰化,，目前以中溫氣體碳氮共滲和低溫氣體碳氮共滲（即氣體軟氮化）應(yīng)用較為廣泛,。中溫氣體碳氮共滲的主要目的是提高鋼的硬度，耐磨性和疲勞強(qiáng)度。低溫氣體碳氮共滲以滲氮為主,，其主要目的是提高鋼的耐磨性和抗咬合性,。& n: l9 s5 G% }# {& O: w
8.7氮化（氣體氮化）2 z* S$ `) h5 {
氮化是向鋼的表面層滲入氮原子的過程，其目的是提高表面硬度和耐磨性,，以及提高疲勞強(qiáng)度和抗腐蝕性,。# x% ?8 @: N8 a! T9 e. o) Q
它是利用氨氣在加熱時(shí)分解出活性氮原子，被鋼吸收后在其表面形成氮化層,，同時(shí)向心部擴(kuò)散,。
) w% D/ `" J- X1 Q* W氮化通常利用專門設(shè)備或井式滲碳爐來進(jìn)行。適用于各種高速傳動(dòng)精密齒輪,、機(jī)床主軸（如鏜桿,、磨床主軸），高速柴油機(jī)曲軸,、閥門等,。4 \* s! j' i% f9 Z& a- r# J
氮化工件工藝路線：鍛造－退火－粗加工－調(diào)質(zhì)－精加工－除應(yīng)力－粗磨－氮化－精磨或研磨。
k9 t7 N- V& @+ k6 y e4 P: K5 C由于氮化層薄,，并且較脆,，因此要求有較高強(qiáng)度的心部組織，所以要先進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理,，獲得回火索氏體,，提高心部機(jī)械性能和氮化層質(zhì)量。
2 I; h( D' ]% Q6 A鋼在氮化后,，不再需要進(jìn)行淬火便具有很高的表面硬度大于HV850,耐磨性好,。氮化處理溫度低，變形很小,，它與滲碳,、感應(yīng)表面淬火相比，變形小得多,。
) i, H" E, E/ e1 G6 T3 a- o) Z1 b- B8.9調(diào)質(zhì)處理1 ^" q4 S8 @9 r( a0 a; F
一般習(xí)慣將淬火加高溫回火相結(jié)合的熱處理稱為調(diào)質(zhì)處理,。調(diào)質(zhì)處理廣泛應(yīng)用于各種重要的結(jié)構(gòu)零件，特別是那些在交變負(fù)荷下工作的連桿,、螺栓,、齒輪及軸類等。調(diào)質(zhì)處理后得到回火索氏體組織,，它的機(jī)械性能均比相同硬度的正火索氏體組織為優(yōu),。它的硬度取決于高溫回火溫度并與鋼的回火穩(wěn)定性和工件截面尺寸有關(guān)，一般在HB200—350之間,。
) B B% Q% M+ I- `2 J# ]7 K" \8．模具熱處理發(fā)展趨勢(shì) 模具熱處理是保證模具性能的重要工藝過程,。它對(duì)模具的如下性能有著直接的影響,。0 h; u6 s4 w4 E4 x) B# {4 t1 j: P5 H
模具的制造精度：組織轉(zhuǎn)變不均勻、不徹底及熱處理形成的殘余應(yīng)力過大造成模具在熱處理后的加工,、裝配和模具使用過程中的變形,，從而降低模具的精度，甚至報(bào)廢,。
+ v, I0 m9 n4 t9 }+ z! x) `模具的強(qiáng)度：熱處理工藝制定不當(dāng),、熱處理操作不規(guī)范或熱處理設(shè)備狀態(tài)不完好，造成被處理模具強(qiáng)度（硬度）達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,。
: m. w3 |7 M3 c# C0 N0 a$ x# t# O4 ?模具的工作壽命：熱處理造成的組織結(jié)構(gòu)不合理,、晶粒度超標(biāo)等，導(dǎo)致主要性能如模具的韌性,、冷熱疲勞性能,、抗磨損性能等下降，影響模具的工作壽命,。
) V. M3 x- u' }& k模具的制造成本：作為模具制造過程的中間環(huán)節(jié)或最終工序，熱處理造成的開裂,、變形超差及性能超差,，大多數(shù)情況下會(huì)使模具報(bào)廢，即使通過修補(bǔ)仍可繼續(xù)使用,，也會(huì)增加工時(shí),，延長(zhǎng)交貨期，提高模具的制造成本,。
$ [. W; l, m9 S+ ` E正是熱處理技術(shù)與模具質(zhì)量有十分密切的關(guān)聯(lián)性,，使得這二種技術(shù)在現(xiàn)代化的進(jìn)程中，相互促進(jìn),，共同提高,。20世紀(jì)80年代以來，國(guó)際模具熱處理技術(shù)發(fā)展較快的領(lǐng)域是真空熱處理技術(shù),、模具的表面強(qiáng)化技術(shù)和模具材料的預(yù)硬化技術(shù),。! p- l4 y) p" y8 W- w( j3 ?8 B$ L
8.1模具的真空熱處理技術(shù): n. ]- H/ \, t( ~, N J i
真空熱處理技術(shù)是近些年發(fā)展起來的一種新型的熱處理技術(shù)，它所具備的特點(diǎn),，正是模具制造中所迫切需要的,，比如防止加熱氧化和不脫碳、真空脫氣或除氣,，消除氫脆,，從而提高材料（零件）的塑性、韌性和疲勞強(qiáng)度,。真空加熱緩慢,、零件內(nèi)外溫差較小等因素,，決定了真空熱處理工藝造成的零件變形小等。* s# r4 [6 R" ^/ j
按采用的冷卻介質(zhì)不同,，真空淬火可分為真空油冷淬火,、真空氣冷淬火、真空水冷淬火和真空硝鹽等溫淬火,。模具真空熱處理中主要應(yīng)用的是真空油冷淬火,、真空氣冷淬火和真空回火。為保持工件（如模具）真空加熱的優(yōu)良特性,，冷卻劑和冷卻工藝的選擇及制定非常重要,，模具淬火過程主要采用油冷和氣冷。
9 K( V4 a3 [. R5 c1 E/ M# F& e h9 n對(duì)于熱處理后不再進(jìn)行機(jī)械加工的模具工作面,，淬火后盡可能采用真空回火,，特別是真空淬火的工件（模具），它可以提高與表面質(zhì)量相關(guān)的機(jī)械性能,，如疲勞性能,、表面光亮度、耐腐蝕性等,。' p7 G, i0 G# Z+ p, D$ v L/ E. D
熱處理過程的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)（包括組織模擬和性能預(yù)測(cè)技術(shù)）的成功開發(fā)和應(yīng)用,，使得模具的智能化熱處理成為可能。由于模具生產(chǎn)的小批量（甚至是單件）,、多品種的特性,，以及對(duì)熱處理性能要求高和不允許出現(xiàn)廢品的特點(diǎn)，又使得模具的智能化熱處理成為必須,。模具的智能化熱處理包括：明確模具的結(jié)構(gòu),、用材、熱處理性能要求,；模具加熱過程溫度場(chǎng),、應(yīng)力場(chǎng)分布的計(jì)算機(jī)模擬；模具冷卻過程溫度場(chǎng),、相變過程和應(yīng)力場(chǎng)分布的計(jì)算機(jī)模擬,；加熱和冷卻工藝過程的仿真；淬火工藝的制定,；熱處理設(shè)備的自動(dòng)化控制技術(shù),。國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，如美國(guó),、日本等,，在真空高壓氣淬方面，已經(jīng)開展了這方面的技術(shù)研發(fā),，主要針對(duì)目標(biāo)也是模具,。2 j& c" E1 B/ ~# N0 C- f
8.2模具的表面處理技術(shù)& g" [4 E4 ?, g# w0 ?
模具在工作中除了要求基體具有足夠高的強(qiáng)度和韌性的合理配合外,，其表面性能對(duì)模具的工作性能和使用壽命至關(guān)重要。這些表面性能指：耐磨損性能,、耐腐蝕性能,、摩擦系數(shù)、疲勞性能等,。這些性能的改善,，單純依賴基體材料的改進(jìn)和提高是非常有限的，也是不經(jīng)濟(jì)的,，而通過表面處理技術(shù),，往往可以收到事半功倍的效果，這也正是表面處理技術(shù)得到迅速發(fā)展的原因,。5 r( e X) L! z& e/ b
模具的表面處理技術(shù),，是通過表面涂覆、表面改性或復(fù)合處理技術(shù),，改變模具表面的形態(tài),、化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)和應(yīng)力狀態(tài),，以獲得所需表面性能的系統(tǒng)工程,。從表面處理的方式上，又可分為：化學(xué)方法,、物理方法、物理化學(xué)方法和機(jī)械方法,。雖然旨在提高模具表面性能新的處理技術(shù)不斷涌現(xiàn),，但在模具制造中應(yīng)用較多的主要是滲氮、滲碳和硬化膜沉積,。
/ q, M$ J& R/ G9 n& H滲氮工藝有氣體滲氮,、離子滲氮、液體滲氮等方式,，每一種滲氮方式中,，都有若干種滲氮技術(shù)，可以適應(yīng)不同鋼種不同工件的要求,。由于滲氮技術(shù)可形成優(yōu)良性能的表面,，并且滲氮工藝與模具鋼的淬火工藝有良好的協(xié)調(diào)性，同時(shí)滲氮溫度低,，滲氮后不需激烈冷卻,，模具的變形極小，因此模具的表面強(qiáng)化是采用滲氮技術(shù)較早,，也是應(yīng)用最廣泛的,。6 Y* t" k# S& J+ D
模具滲碳的目的,，主要是為了提高模具的整體強(qiáng)韌性，即模具的工作表面具有高的強(qiáng)度和耐磨性,，由此引入的技術(shù)思路是,，用較低級(jí)的材料，即通過滲碳淬火來代替較高級(jí)別的材料,，從而降低制造成本,。
" O. W) I5 B8 m5 V# L' _硬化膜沉積技術(shù)目前較成熟的是CVD、PVD,。為了增加膜層工件表面的結(jié)合強(qiáng)度,，現(xiàn)在發(fā)展了多種增強(qiáng)型CVD、PVD技術(shù),。硬化膜沉積技術(shù)最早在工具（刀具,、刃具、量具等）上應(yīng)用,，效果極佳,，多種刀具已將涂覆硬化膜作為標(biāo)準(zhǔn)工藝。模具自上個(gè)世紀(jì)80年代開始采用涂覆硬化膜技術(shù),。目前的技術(shù)條件下,，硬化膜沉積技術(shù)（主要是設(shè)備）的成本較高，仍然只在一些精密,、長(zhǎng)壽命模具上應(yīng)用,，如果采用建立熱處理中心的方式，則涂覆硬化膜的成本會(huì)大大降低,，更多的模具如果采用這一技術(shù),，可以整體提高我國(guó)的模具制造水平。) g/ b( P, M1 }3 m- r9 b& V
8.3模具材料的預(yù)硬化技術(shù). r4 L( z; d- l3 K4 W
模具在制造過程中進(jìn)行熱處理是絕大多數(shù)模具長(zhǎng)時(shí)間沿用的一種工藝,，自上個(gè)世紀(jì)70年代開始,，國(guó)際上就提出預(yù)硬化的想法，但由于加工機(jī)床剛度和切削刀具的制約,，預(yù)硬化的硬度無法達(dá)到模具的使用硬度,，所以預(yù)硬化技術(shù)的研發(fā)投入不大。隨著加工機(jī)床和切削刀具性能的提高,，模具材料的預(yù)硬化技術(shù)開發(fā)速度加快,，到上個(gè)世紀(jì)80年代，國(guó)際上工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家在塑料模用材上使用預(yù)硬化模塊的比例已達(dá)到30％（目前在60％以上）,。我國(guó)在上世紀(jì)90年代中后期開始采用預(yù)硬化模塊（主要用國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品）,。5 }1 n, E" r- K0 }8 |: B0 `
模具材料的預(yù)硬化技術(shù)主要在模具材料生產(chǎn)廠家開發(fā)和實(shí)施。通過調(diào)整鋼的化學(xué)成分和配備相應(yīng)的熱處理設(shè)備,，可以大批量生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定的預(yù)硬化模塊,。我國(guó)在模具材料的預(yù)硬化技術(shù)方面,，起步晚，規(guī)模小,，目前還不能滿足國(guó)內(nèi)模具制造的要求,。
2 q; u4 J5 ~% {9 z采用預(yù)硬化模具材料，可以簡(jiǎn)化模具制造工藝,，縮短模具的制造周期,，提高模具的制造精度�,？梢灶A(yù)見,，隨著加工技術(shù)的進(jìn)步，預(yù)硬化模具材料會(huì)用于更多的模具類型,。- A0 V6 f2 @% R1 T" y- h
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發(fā)表于 2016-7-2 10:24:13
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