▌ 钢材的定义:

钢材是指含碳量在0.0218%~2.11%的铁碳合金。在普通钢材中添加Cr,Mo,V,Ni等合金成分就得到了合金钢,我们的模具钢材都属于合金钢。

各种模具钢材原材料(很全的进口模具钢材经典资料)(1)

▌ 改变钢材性能的办法,主要有以下三方面:

1. 合金成分

碳:C

铬:Cr

钼:Mo

钒:V

镍:Ni

硫(S)

2. 冶炼工艺

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  • 电渣重熔(ESR)

    将粗钢坯置于电渣炉中,通入强电流,使电炉产生很高的温度,使粗钢坯熔化成钢水,钢水流经电渣,杂质被电渣过滤吸附,从而达到纯化的效果。整体重熔速度快,但一些非常细小的杂质并未除去。

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    3. 热处理

    钢材的热处理是指经过加热然后冷却,通过控制钢材的加热温度、保温时间及冷却速度来改变钢的性能,以满足加工或使用要求的工艺过程。主要的热处理工艺有:退火、淬火、回火。

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    ▌ 模具钢按用途分类

    1. 冷作模具钢

    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。

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    2. 热作模具钢

    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。

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    3. 塑料模具钢

    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。

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    把模具按寿命长短分为五级,对钢材的要求:

    一般把模具按使用寿命的长短分五级。一级在百万次以上,二级是50万-100万次,三级在30万-50万次,四级在10万-30万次,五在10万次以下。

    一级与二级模具都要求用可以热处理、硬度在HRC50左右的钢材,否则易于磨损,注塑出的产品易超差,故所选的钢材既要有较好的热处理性能,又要在高硬度的状态下有好的切削性能,当然还有其他方面的考虑。

    通常选用瑞典的8407、S136,美国的420、H13,欧洲的2316、2344、083,或日本的SKD61、DC53(原为五金模材料,特殊情况下使用)。有强腐蚀性的塑胶一般选S136,2316,、420等钢材,弱腐蚀性的除选S136、2316、420外,还有SKD61、NAK80、PAK90、718M。产品的外观要求对模具材料的选择亦有很大的影响,透明件和表面要求抛镜面的产品,可选用的材料有S136,2316,718S,NAK80,PAK90,420,透明度特高的模具应选S136,其次是420。

    三级模具用预硬料多,牌号有S136H、2316H、718H、083H,硬度HB270—340。

    四五级模具用P20、718、738、618、2311、2711,对于要求特低的模具,还有可能用到S50C,45#钢,即直接在模胚上做型腔。

    ▌ 各国钢材代号

    1.美国标准AISI

    Code:

    P1-P19:LowCarbon Steel

    P20-P39:Low Carbon, High Alloy Steel(塑胶模钢)

    2XX,3XX,4XX,6XX:Stainless Steel (不锈钢)

    H1-H19:Chromium base (铬基-热作钢)

    Wx:Water Hardening Steel

    Sx:Shock Resisting Steel

    Ox:OilHardening Steel (油钢)

    Ax:AirHardening Steel

    Dx:High Carbon, High Chromium Steel(铬钢)

    Mx:Molybdenum base (H.S.S.-高速钢)

    2.德国标准DIN

    Code:

    1.2738:Low carbon, high alloy (P20 - 塑胶模钢)

    1.2311:Lowcarbon, high alloy (P20 - 塑胶模钢)

    1.2312:Lowcarbon, high alloy, free Machine (P20-易切削)

    1.2083:StainlessSteel (420 - 抗酸钢)

    1.2316:Highperformance stainless Steel (420 - 高抗酸钢)

    1.2343:Chromiumbase (铬基-H11 –热作钢)

    1.2344:Chromiumbase (铬基-H13 –热作钢)

    1.2510:Lowalloy steel (O1-油钢)

    1.2379:Highcarbon, high chromium steel (D2 –铬钢)

    3.日本标准JIS

    Code:

    SxxC:Plain Carbon steel(黃牌 - S55C)

    SUSxx:Stainless Steel (抗酸钢- 420)

    SCrx:Chromium Steel

    SCMx:Chromium Molybdenum Steel(P20)

    SKx:Carbon Tool Steel

    SKSx:Low Alloy Steel (油钢 - O1)

    SKD11:MediumHigh Alloy Steel(铬钢- D2)

    SKD6:Medium High Alloy Steel(中高合金钢-H11)

    SKD61:Medium High Alloy Steel(中高合金钢-H13)

    SKHxx:High Speed Steel (高速钢- M 2)

    SUMx:Free Cutting Steel (易切削钢)

    SUJx:Bearing Steel

    ▌ 常见进口模具钢材及其参数性能

    瑞典一胜百 STAVAXESR-S136 —高耐磨抗腐蚀预硬镜面钢材

    瑞典一胜百 8402 —优质热作工具钢

    瑞典一胜百 8407 —高级热作工具钢

    瑞典一胜百 ASP23 —高耐磨高韧性粉末高速钢

    瑞典一胜百 XW-42 —高级高耐磨冷作工具钢

    瑞典一胜百 718HH —高抛光预硬精密塑胶模具钢

    瑞典一胜百 VIKING —高耐磨高韧性冷作工具钢

    日本大同NAK80 —预硬镜面精密塑胶模具钢

    日本大同DC53 —高硬度高韧性冷作工具钢

    日本大同NAK55 —高预硬高性能精密模具钢材

    日本大同S-STAR —预硬化高抛光耐腐蚀塑胶钢

    日本大同DHA1 —高性能热作工具钢JIS SKD61

    日本大同DC11 —高硬度高耐磨高铬工具钢JIS SKD11

    日本日立金属HPM1 —高级预硬模具钢

    日本日立金属SLD —高耐磨高铬冷作工具钢JIS SKD11

    日本日立金属HPM50 —高抛光预硬精密模具钢材

    日本日立金属HPM7 —高级精密塑胶模具钢材

    日本日立金属SLD8 —高硬度高韧性冷作工具钢

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