1.1金屬9 X$ X$ c4 K+ ^: {
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）,。7 c9 G n4 d, X, Y G+ N. n" s
1.2合金; a( M4 Z* V1 b; i( p* I
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 z5 M! ?5 I. h; Q0 r4 b T
相：合金中成份,、結(jié)構(gòu)、性能相同的組成部分,。
+ `. x7 x- n; }3 O) b1.3固溶體
* C' ^% ?+ c2 `! v1 d+ A j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,。
3 K! v7 E7 ]1 r& u6 Q6 {& L6 W1.4固溶強(qiáng)化- a' _& m* O8 T' X% j5 S4 \, `
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,。: u4 j' G) S/ }0 ] q, o, S! X3 M
1.5化合物
$ ^- g$ B& d, x8 m( r$ U8 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),。+ U Y" U$ ^' k. l' ^2 z
1.6機(jī)械混合物2 B& L% C4 V6 Z. L8 y6 J- Q" \$ L
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,。
& A3 @, \' O$ F1 K% @/ c. a2.1硬度
8 u# D Q3 ~3 m: m" H/ v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,。# V, \0 k; h- x6 l- L# G
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。
( o2 P+ u4 p8 ` [- z' G2.1.1洛氏硬度HRA,、HRC：
5 S2 r1 j. U- }' Z! j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)椴僮骱啽恪⒀杆�,，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,。7 g0 S) T6 v/ i9 G! ?
2.1.2洛氏硬度HRB6 ~$ K: t9 k+ r
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)。
7 Q4 [# _) {! s: I2.1.3維氏硬度HV" [. N, E8 z: ^, z+ F# p" W/ P
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,。
1 N" y6 @8 s t2 o& O% o: q3．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。
& }* [: Y" T% F2 p0 j" ?3.1強(qiáng)度 Y N, c% g4 v F0 i
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,。/ g$ W- ^$ c7 T1 K- V
3.2塑性: E% k6 Y6 m# J6 V
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,。0 A$ `* b2 F6 U/ b6 P. Y- Z
3.3疲勞
8 j; v7 \; Y% n+ {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,。
/ l+ H ?) n! r& @+ q沖擊韌性
- j9 f) i- k6 k8 y7 F: i X3 _% |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。
: G1 t' G; p5 `3.4彈性8 D7 p0 @5 q2 `: ]4 _
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,。" a! H$ b! n& L! d" z% ~
3.5剛度4 _3 i7 l2 S. w+ v2 G/ f
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。
, E; v" F- A# L- N# W7 y) [4． 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,。) s( k+ z+ N4 y% v0 S' U- }# F
按化學(xué)成分,，分為碳素鋼（簡稱碳鋼）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,。
; k0 i& ]" J$ }+ Y) |* o9 O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：
8 x- Q( x4 S3 W9 A- n7 F' g% y5 u4.1按用途分類
( z! n' i* |9 h5 i8 A3 T. F) ~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,。
7 f4 M& f( T2 D$ s, T- T9 `6 S8 G4.1.1結(jié)構(gòu)鋼
" m6 G6 ]9 t' \, W" l0 @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,。 U s. E, J( {6 d
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。, ]1 x4 O; t0 M7 H' X
4.1.2工具鋼" X7 x# D- M& e6 D6 d, m6 \
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,。2 v" o3 ~) F" N$ C! F, _8 c" M( g
4.1.3特殊性能鋼+ n7 ]9 g9 v( T9 {
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,。
9 P/ N+ D. S7 x; T4.2按化學(xué)成分分類
2 @. e- h1 v& T$ X( L( P' \% ^按鋼材的化學(xué)成分可分為碳素鋼和合金鋼兩大類。
% [1 Q; P5 \7 F! p4.2.1碳素鋼
: ^. m2 C! Q2 O d9 r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%）。& G* z/ Z- b4 g3 U
合金鋼# y" M* _1 x0 s: ~$ E8 m$ g
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。1 G3 P' U& y/ W" x7 A+ S* n
4.3按質(zhì)量分類
' Y8 }1 }7 s% V: | Z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%）。
@8 Z. Q+ Z2 N4.4按冶煉爐的種類
# W7 N) v( `# J; e" y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,。
) |$ b8 J3 ]% Q7 e4.5按冶煉時(shí)脫氧程度/ ?: b- Y3 ]/ {
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,。
t/ @ n z7 v T, l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,。# c, `7 K/ C6 ~1 F1 d
5. 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,。! _( T7 r$ h7 m' m9 b1 a( n
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,，其不同的國家用的牌號(hào)各不相同,，如：NAK80、718,、SKD61（日本）P20,、H13、（美國）2344,、2738（德國）S136,、8407（瑞士）等。" T8 u4 J% n* A0 j
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）,，歐洲有的要120天到180天,。2 q, Q. |6 R, U! X- i
德國在模具上現(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，中國的優(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,。' g8 q. t3 ~/ ?9 H: ?8 U5 U9 I
5.1模具標(biāo)準(zhǔn)件材料
6 C/ e: P! Q% U( g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)）3 q3 z0 {0 e- i! c
5.2模具成型件材料- r% q3 ?$ l# Q; U2 \! Z
NAK80,、718、SKD61（日本）P20,、H13,、（美國）2344、2738（德國）S136,、8407（瑞士）等,。+ w! T+ K) b! g# o) h- k5 d
6．國內(nèi)外模具鋼材生產(chǎn)情況 6.1國產(chǎn)模具鋼材介紹：
6 h5 s& X# \& R! ^" w5 C 國產(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
" H w# c3 c2 M/ f: H | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 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。 | | | | | |
國產(chǎn)冷作模具鋼 | | | | | | | 冷作模具鋼5 z; h/ _/ k: _3 Y4 }
| T7A-T12A! J7 t2 {2 w7 E; D' k$ Q8 H" Q+ ^- n
| W1-7 W1-1.2C3 s9 B9 k' |" O
| SK7-SK2
; U7 u' }; u% H. L) h | [size=9.0000pt]
: I7 m, O" c. I) D' z9 M- J) ? | C70W1 C125W$ v( `8 o6 V6 \- F0 z
| 形狀簡單小型工模具,，可選用此材,，可保證高強(qiáng)度,，耐磨性，足夠的韌性及耐用性,。
& ?2 A' t/ A! u" R, L | GCr15+ ?1 h: Q8 W2 c5 G6 P; `! {4 d: ^- b
| E52100( p9 _* W- b9 d' h) F2 S; o0 H
| SUJ2! ?6 W! l1 w- v' Y X
| SKF3
4 F9 G/ w! `0 _& Q# D2 ?5 w5 F | 100cr6
@; ~4 ^% o3 i- V8 U9 Z; g | 60si2Mn/ {/ u/ Q" {8 Q" |/ @
| [size=9.0000pt]
3 [; y4 ]7 ^% Z1 g4 `/ b- O | SUP6- ~( r. t1 s6 J) S2 T7 [) Z; I" M0 F$ X5 C
| [size=9.0000pt]
1 ?& S C) G/ S: t2 Y | 60si7
. [8 Z* W8 A5 |* [9 n- y4 c: E3 z2 L. W | 16Mn
1 a: Y# z% _' j" w9 c( O1 y | [size=9.0000pt] * c, h8 d" y" m+ `, p
| [size=9.0000pt]
, p9 b$ R% ?$ t3 E | [size=9.0000pt]
. l% A3 q0 H2 m8 Z) a8 t. w4 ^ | [size=9.0000pt] 7 e7 U/ u. u+ d" v, K
| 電機(jī)軸9 d) P) m, ~) V% h! }+ |
| CrWMn
. I7 s; U, u* } | [size=9.0000pt] # V) S( Y& B" w9 X* ?
| SKS31' ?; n; `) x2 W+ `
| [size=9.0000pt] ~8 l! \& g! ^
| 105WCr6
4 x( P3 j, q* L6 i2 U+ A | 下料模,、沖頭、成形模,、搓絲板頂出桿及小型塑料壓模等,。1 l2 j* q6 e4 W* r' i: W
| Cr12
" H6 C9 k' ^* P- S! D( J | D3
. b& g2 d8 o) U2 z. {, @2 C | SKD1
" g: e% W3 p) X/ H | [size=9.0000pt]
" |2 W) c3 m m9 ? | X210Cr123 T( z9 c! g; y
| 應(yīng)用于小動(dòng)載條件下要求高耐磨形狀簡單的拉伸和沖載模。& D& T" x6 e! g% D
| Cr12MoV
/ P: W( p6 D, I/ O! H/ J2 d | [size=9.0000pt] ) m9 [" }6 A2 w* F8 K
| [size=9.0000pt]
5 T% d j0 S, V/ ^2 o | [size=9.0000pt] 8 B% i7 V! {' {+ r4 X
| X165CrMov12
) h8 x- y1 D% }) t) w; i | 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。6 |" J; \5 b. d0 i+ U
| Cr12Mo1V1( D8 s* k! ]" F) p1 D# j
D2* \* J0 s3 |9 u" j% i- \
| [size=9.0000pt] + o( g# l; j# f) \0 A- h
[size=9.0000pt]
' T, W& H) N$ Y7 ] f; l- j) \& C5 h) b | SKD11
- \" g0 r$ D' _& o# P$ Y | XW-42: S+ K3 o- N+ z' _9 A* T! r* E
| X155CrVMo1218 h$ e4 Z `' k% f$ s. W
| 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,。+ E+ b% L. W0 [8 b$ C6 G7 F
|
國產(chǎn)熱作模具鋼 | | | | | | | 熱作模具鋼4 S" R9 n, F, e* M
| 5CrMnMo; r; y' V% w4 C8 u# x) d& R8 D
| [size=9.0000pt] 1 K! \9 V% w; f3 N* L; {! H
| [size=9.0000pt] - I. {$ Y; V. u" w
| [size=9.0000pt] t2 @/ Z0 V$ W5 y1 ?
| [size=9.0000pt] 9 [3 A7 P4 n0 j C- ?( G0 s& G
| 用于制造形狀簡單,，厚度小于250毫米的小型錘鍛模。
6 {' v& S' X4 W" S | 5CrNiMo
' `+ L+ c" k$ O& L. V B4 G | L6
9 W+ r4 f1 ~4 `4 l9 G1 } | [size=9.0000pt]
3 _8 g: N) v3 ]: X. S! Y/ d | [size=9.0000pt]
9 z" f% O A+ l7 v6 z* ^2 ` | [size=9.0000pt] , L: E/ `% p; l3 P8 ?0 F# q6 u$ r
| 用于制造商形狀簡單,，工作溫度一般,，厚度在250～350毫米之間的中型熱錘鍛模塊。$ D$ r9 g& e) J) P! j
| 5CrNiMoV! g+ E) R8 p2 ~$ o- ~( T$ l
| [size=9.0000pt] ) X& V2 B7 {5 b: M# h9 |5 w5 h& M$ W
| SKT4
- E( [! e3 D4 f | [size=9.0000pt]
( `/ v. L: M" M* {7 @& C0 V$ E | 56CrNiMoV7+ F, f. r! k/ P- H% [; F: c" G
| 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模或鍛造壓力機(jī)熱鍛模,。
% d6 t: m7 v" i/ S | 4Cr5MoSiV1, ]5 ~- D* h* M2 m9 P
| H13" \& N, u K$ s+ i$ z9 q- b
| SKD614 F p: C; f# K5 v% f$ y
| 84077 A7 ?0 u" t& S! I. v
| X40CrMoV51
0 f1 U3 g8 ~, `' ^3 v | 用于制造沖擊載荷較大,，型腔復(fù)雜的長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,，鋁鎂鋅等金屬長壽命壓鑄模具，部分高壽命高耐磨塑料模具,。
4 D8 z6 c6 p$ N+ I M$ ^& m- A | 5Cr2NiMovSi# L2 _8 u8 a! X
| [size=9.0000pt] ( o- _) d W, u; O
| [size=9.0000pt]
3 ^" ^3 m8 B2 t/ o4 g | [size=9.0000pt] . H* N4 {8 }3 _3 R
| [size=9.0000pt] , l i n, s* ?% Z
| 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。
* @, h2 ]2 ^, N | 55NiCrMoV6
* w/ p& g2 K% o) r& I | [size=9.0000pt]
+ ^" F! \$ Z0 f& m6 j; `; u | [size=9.0000pt]
, f7 G1 X( a: A7 u: t | [size=9.0000pt] 1 U# Q1 J3 | A" `& b5 S; r! H
| 2713鋼9 d ~- m# \; ^
| 45Cr2NiMoVSi! E5 J2 X a$ ~% d. ?* \& w1 S
| [size=9.0000pt]
2 K5 @: P' {7 m0 t& g+ m1 @% k | [size=9.0000pt] $ P, w: d# p4 E2 | g6 N, B- H
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/ z k) n4 z8 V+ j | [size=9.0000pt]
* }8 X$ h: V7 b: K9 Z |
4 Z, m$ U- \3 f/ c- v) p. M6.2部分進(jìn)口鋼材介紹：
7 u7 c8 j6 p9 B0 a' |HITACHI 鋼材% W" ]; w1 x- d+ Y
[YSS] S6 u4 ?* S/ x1 I
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。: s2 x6 i+ Z& W, H% q k
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),。- L# _ u) V/ p1 M, ]
[各項(xiàng)同性]/ ^7 d7 S' j7 ^. _
我們稱這新技術(shù)研究成果為“各向同性”鋼材�,！案飨蛲浴惫ぞ咪摵涂伤苄凿撝Q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),。
7 g! g: U! R3 a0 bHPM7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,。 | |
6 q/ Q/ T$ H3 n D% o8 g) d
一勝百鋼材% y1 Y( w3 {( j, [9 D$ y' f
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,。' N, ~& u4 m- i! D E# N! n
% q' X T m8 z$ R1 S # x& G o' l/ C4 Z! s* U0 ]' J
| | 出廠[size=9.0000pt]
1 t; d7 n% X! P- U" J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]8 r: q c+ p8 ?; v
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 | DIN 德國 | ALSL 美國 | [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,。化妝容器,。 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 |
- I& I2 t* z8 U! P% {1 q
; g+ u" j6 F S1 ?
# W: b' @8 ^7 P- M8 @' `" m) t
) C% w% O2 n: t: a; ~ 7．模具選材原則 7.1滿足工作條件要求2 S! s) y* t/ Y
7.1.1耐磨性
( e5 t6 \' w" s8 o8 J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,。9 N" }: ?1 \: o% `( {
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)。
8 |. \9 k. b* T2 U {7.1.2強(qiáng)韌性
2 K {( F" U' ^ 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,。$ r' ^5 a3 b( N: [5 G
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),。
, L& N3 p1 s( R$ M" f- X7.1.3疲勞斷裂性能; U' k P3 d6 F# Q4 g3 _& e) I) ~
模具工作過程中,，在循環(huán)應(yīng)力的長期作用下，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,。
/ Y" a2 I2 {- x% f& P% P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。
, n- ]! T: g3 V- |7.1.4高溫性能: q4 S" }/ }" o
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 a' F/ s+ w$ h/ p' H# V Y7 }
7.1.5耐冷熱疲勞性能
( p, A6 v* `; v9 W' d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,。
- z0 f$ T7 ^; [; S- e# Z( R: `7.1.6耐蝕性
; J" A" U, a7 o7 M& O' V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。
9 v3 _5 j3 y0 K. E6 c3 B: k3 M2 e* F5 r+ a滿足工藝性能要求
7 R, r8 B* ^. Z$ ^& r/ P, J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,。
# O4 R( r$ O% M0 ^6 b8 {) q7.1.7可鍛性
: i$ u: n8 n/ r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。
! D3 @9 p# @3 C* @4 ^- S7.1.8退火工藝性
: q; k! h3 z; K6 e+ O: p' l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,。
7 Y9 I' r6 R2 h/ Y! i: t3 Q7.1.9切削加工性
$ V9 A0 Z0 k+ ~9 `1 H) E切削用量大，刀具損耗低,，加工表面粗糙度低,。
# o' [1 X- Z* g" a6 I$ P7.1.10氧化、脫碳敏感性* n4 h2 n4 Z, @+ O7 i
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,。
! d9 H' a% V& C. Q# F1 a7.1.11淬硬性- ]: u- W8 N. m, g1 o
淬火后具有均勻而高的表面硬度,。" o! N* A! [1 r% H/ K
7.1.12淬透性
3 y* b+ b3 T8 Z# J# T, r1 n( w H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,。; ?* w2 _ a1 n3 S: n/ Y2 h2 a
7.1.13淬火變形開裂傾向7 q5 T5 U# c% N; j9 p
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,。/ k" a$ U& S9 K% M# e; a: L
7.1.14可磨削性9 t0 }' h6 r! {8 p* `
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。2 |, o0 F- ^, j' g4 ]& {
7.2滿足經(jīng)濟(jì)性要求% }) V$ H9 V) n: {$ O9 `( M8 L
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,，能用國產(chǎn)材料就不用進(jìn)口材料,。/ q' S c3 m! k; w4 `, C
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,。
E; ~3 I5 z+ v- r8．常用熱處理方法 8.1退火
2 o. j2 _4 t" q- P4 \: w% t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,。
- ^" H* [' q- `' p8.1.1完全退火和等溫退火3 \1 s% Y p. y: `4 }5 `5 k: K- e
完全退火又稱重結(jié)晶退火，一般簡稱為退火,，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。
; n" u$ s* b8 U) |# \8.1.2球化退火 k6 I5 e5 v$ o# e* g. n
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。
1 y4 `4 U' b9 G: C8.1.3去應(yīng)力退火& l9 @6 i! `5 r2 P
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。* K* l- }- [; t% S* \5 ?8 e/ e
8.2淬火0 n: T2 \6 O- C$ B) J; x/ k$ C
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,。
1 j$ X! k! t- A8 t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。
% l3 r$ Y9 [) ^& Z. Y" b8.3正火+ m* q7 h8 ~' o+ y% u5 k
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,。
% I7 W, x" Q& V3 D8.4回火2 |( z3 S: [; s8 J
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,。8 b$ K' p# E" o3 o! ^* i5 D
8.4.1低溫回火（150－250度）, r7 c% b& C' ~4 ]$ M
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,。
" A+ U( r* a/ @. Q: d) b8.4.2中溫回火（350－500度）. C M) h' Y7 H0 b1 y
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。5 k A% T8 Q5 g# |7 @! X" \
8.4.3高溫回火（500－650度）( Z$ A4 E: a3 w
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,。
$ x, Z9 P+ a/ ~0 _6 \4 D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,。4 f c4 S3 e& A2 U9 j& @/ b* ]4 O# N
8.5時(shí)效1 [) N/ w# a: G( D
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,。" B1 H) u+ W, ]) q: t0 i! q
8.6鋼的碳氮共滲
! S7 k2 @: x. P6 n: ]( C0 A1 a2 g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。7 m1 J! p6 u" e# l$ ?9 e; W
8.7氮化（氣體氮化）
e. ^9 a0 O: r% A, @6 O% j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。/ L* G/ Z. O/ N
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。
0 N0 B5 ~& |6 S: r# @& r3 I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。. h- @! a6 ~/ p, ~3 {2 h
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,。# q' t: S& t* p3 [" W
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,。
5 c" Z/ u% p% K; _& U6 M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,。
" c8 h. ~/ ?0 z6 F4 Q6 C% [; l- C8.9調(diào)質(zhì)處理
5 E7 V3 h2 A X: `# v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,。
W6 I& I& h: s O) e8．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。! V/ z1 T& _% \8 L' P/ F! A/ S
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,。
7 i3 f( R) u. Y" V+ A$ }( e- E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,。
8 N, F/ \+ E- y# \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,。
6 O# Y& [) k% s* H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),，延長交貨期，提高模具的制造成本,。
& M$ s# E2 m5 j4 m* `* A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),。
1 N1 F8 P4 Y2 r- l& G8.1模具的真空熱處理技術(shù)
- W- J4 _! k8 c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,。
0 N; f& o, K) H3 o3 N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,。
5 X+ B" X! q0 ?2 Q9 r3 z: _- ?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,。
6 M& Q4 u- u. M, ?2 f8 l/ q3 o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),。國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家，如美國,、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,。; E6 M$ A7 v& p
8.2模具的表面處理技術(shù)
0 \3 ^( T7 d& P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,。
+ d! a! h; }1 U4 H2 `1 X# U3 h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。
' |' J- y$ G) _! i! _: q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,。+ J4 ?9 h- Q) v- b8 t- g
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。
( N5 Z; I% Z% _6 ?, ?8 S; p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),，可以整體提高我國的模具制造水平。3 w8 _0 V' C$ Y1 A5 i; x M( ?
8.3模具材料的預(yù)硬化技術(shù)% I9 ` K& C' x/ n/ J7 ~: Z
模具在制造過程中進(jìn)行熱處理是絕大多數(shù)模具長時(shí)間沿用的一種工藝,，自上個(gè)世紀(jì)70年代開始,，國際上就提出預(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，國際上工業(yè)發(fā)達(dá)國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（主要用國外進(jìn)口產(chǎn)品）,。- }$ K$ F& O; ^' B( g/ e! x7 F. H
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,，目前還不能滿足國內(nèi)模具制造的要求。8 P0 z! V0 i! j3 @
采用預(yù)硬化模具材料,，可以簡化模具制造工藝,，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,。8 M! N) V5 r1 H" ]0 G% j# v7 V
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發(fā)表于 2016-7-2 10:24:13
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