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。
增加淬火组织的硬度;
形成碳化物,提高耐磨性;
降低韧性;
降低可焊性
铬:Cr
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提高钢之硬度,形成坚硬及稳定的碳化铬,从而改善耐磨性;
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能提高钢的淬透性;
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当Cr含量超过12%, 具耐腐蚀作用,并提供良好抛旋光性
钼:Mo
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Mo是强碳化物形成元素,提高耐磨性;
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Mo>0.5%能抑止其他合金元素引致之回火脆性;
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提供红硬性,热强度;
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提高淬透性,回火稳定性
钒:V
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可以形成高硬度碳化物,提高耐磨性;
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细化钢的晶粒,降低过热敏感性
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提高钢之强度、韧性及回火稳定性
镍:Ni
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Ni能提高钢的淬透性;
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Ni能细化晶粒
硫(S)
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常以MnS形式存在钢中,割裂基体的连续性,恶化材料的韧性、抗腐蚀性、抛旋光性、放电加工性、蚀纹性,可提高材料的切削能力。
冶炼方式如下:
1)普通炼钢工艺
电弧炉EF 炉外精炼LF 真空脱气VD
2)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。
3)真空电弧重熔(VAR)
在真空炉里,通入强电流在钢胚上,钢胚底部开始熔化,杂质汽化成气体被抽走,从而将钢材纯度提高,而且它是一滴一滴地凝固,凝固速度非常快,组织变得很致密。特点是杂质去得彻底,但整体重熔速度慢。
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。
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。
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。
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。
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
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
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
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
瑞典一胜百 STAVAXESR-S136 --高耐磨抗腐蚀预硬镜面钢材
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出厂状态︰ HB215
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相当布德鲁斯Buderus标准︰ 2316
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相当百禄Bohler标准︰ M310
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相当日立hitachi 标准︰ HPM38
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相当大同DAIDO标准︰ PAK90
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耐磨性︰ ★★★☆☆
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韧性︰ ★★★☆☆
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尺寸稳定︰ ★★★☆☆
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加工性︰ ★★★☆☆
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抛旋光性︰ ★★★★★
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抗蚀性︰ ★★★★☆
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产品描述 :为高级不绣工具钢。优良的耐腐蚀性、抛旋光性、耐磨性、机械加工性,电火花加工可以获得超镜面加工效果及高品质表面,淬火时具有优良的稳定性。模具长期使用后,模穴表面仍然维持原先的光滑状态。模具在潮湿的环境下操作或存放时、不需要特别的保护。被推荐用于高抛光要求注塑模具和腐蚀性塑胶模具。
瑞典一胜百 8407--高级热作工具钢
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出厂状态︰ HB 185
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相当布德鲁斯Buderus标准︰ 2344ESR
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相当日立hitachi 标准︰ DAC
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相当大同DAIDO标准︰ DHA1
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耐磨性︰ ★★★☆☆
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韧性︰ ★★★☆☆
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淬硬性︰ ★★★☆☆
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加工性︰ ★★★★☆
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产品描述 :是铬、钼、钒合金工具钢,采用特殊炼钢技术和严密质量控制得到的纯度高且组织微细的钢材,8407的等向性(各向同性)要比一般传统炼制度H13更佳。这对于模具的抗机械疲劳及热应力疲劳性能更具价值,如压铸模具、锻造模具及挤型模具等。因此采用8407的模具硬度可比普通H13提高1-2HRC而不会牺牲韧性。硬度高可以减缓热龟裂的发生,提高模具寿命。用于各种金属压铸模具,挤压模具,高品质要求塑胶模具。
瑞典一胜百 718HH --高抛光预硬精密塑胶模具钢
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出厂状态︰ 预硬HB 330-370
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相当布德鲁斯Buderus标准︰ 2711
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耐磨性︰ ★★★☆☆
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韧性︰ ★★★☆☆
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加工性︰ ★★★☆☆
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抛旋光性︰ ★★★★☆
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抗蚀性︰ ★★★☆☆
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产品描述 :为真空熔炼之铬-镍-钼合金钢,改良的预硬塑胶模具钢,出厂前已经过淬硬及回火处理,无淬裂和热处理变形风险,无需热处理,可施以氮化及火焰硬化处理,以增进模具的表面硬度及耐磨性。非常优良的抛光性能和改良的耐磨性能。用于热塑性材料注塑模具和挤出模具,高表面光洁度之塑胶制品模具、吹塑模、成形模,结构部件,轴类。
日本大同NAK80--预硬镜面精密塑胶模具钢
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出厂状态︰ HRC37-43
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相当日立hitachi 标准︰ HPM50
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耐磨性︰ ★★★☆☆
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韧性︰ ★★★☆☆
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加工性︰ ★★★☆☆
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抛旋光性︰ ★★★★☆
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抗蚀性︰ ★★★☆☆
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产品描述 :预硬钢(36-43 HRC),无须热处理,可直接加工;表面和中心的硬度较均匀,切削加工性良好;放电加工性佳,放电加工后的研磨非常容易,因放电加工后表面硬度均匀且白层硬度较低;镜面抛光性良好;焊接性良好;蚀纹性良好;尺寸稳定,适合于精密零件及大批量生产。由于受其化学成分的影响,此料脆性较大,用在较为复杂的模具时易在加工应力较为集中的地方开裂。热敏感性高,所在在焊接时要预热,保温及焊后后热及去应力回火处理,否则就会有焊接失败的危险。要注意的是当处理温度超过520℃时,会引起尺寸的变化。
日本大同DC53 --高硬度高韧性冷作工具钢
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出厂状态︰ HB255
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相当日立hitachi 标准︰ SLD8
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相当一胜百ASSAB标准︰ ASSAB88
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耐磨性︰ ★★☆☆☆
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韧性︰ ★★★★☆
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尺寸稳定︰ ★★☆☆☆
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加工性︰ ★★★☆☆
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抛旋光性︰ ★★★☆☆
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产品描述:大同制钢DC53在SKD11基础上改良,热处理后硬度高于SKD11,高温(520-530℃)回火后可达62-63HRC高硬度,在强度方面超过SKD11,韧性度是SKD11的两倍。韧性在冷作模具钢中较为突出,因此,用DC53制造的很少出现裂纹和崩裂,大大提高了使用寿命。线切割加工后的残余应力,经高温回火减少了残余应力。因此,大型模具和要求精密之模具在线切割加工后的裂纹和变形得到抑制。切削性超过SDK11。DC53的切削性优于SDK11。因此,使用DC53可增加模具寿命和减少加工工序;长祥特钢厂赵经理18990198841提供专业、热情、周到的服务。
长 祥 特 钢 常 规 产 品 目 录 | ||
钢 类 | 钢 种 | 备 注 |
锅炉、电站 行业用钢 | SA-335P91、P92;SA-182F11、F12、F22;SA-105等系列;12Cr1MoV、德标WB36(15NiCuMoNb5)、42CrMo5-6等 | 按美国ASME标准或根据用户协议要求生产交货 |
模具钢、工具钢 | H13、D2、718、NAK80(10Ni3MnCuAl)、S136、P20、4Cr13MoV、O1、O2、Cr12MoV、Cr12、CrWMn、9CrWMn、9Mn2V、9SiCr、3Cr2W8V、H10、H11、3Cr2Mo、3Cr13、4Cr13、5CrMnMo、5CrNiMo、4Cr3Mo2VNiNbB(DHDR)、4Cr3Mo3W4VNb(HGR)、及W6Mo5Cr4V3、6542、9341等高速工具钢等系列 | 主要按GB/T1299-2000标准或根据用户协议要求生产交货 |
汽轮机行业用钢 | 616系列:2Cr12NiMo1W1V、2Cr11NiMoVNiNB等、851系列:1Cr12Ni2Mo1W1V、M3004等、1Cr12Ni3Mo2VNbN、2Cr11Mo1VNbN、X5CrMoAl12、X12CrNiMoV12-2、1Cr12Mo、0-2Cr13、10Cr9Mo1VNbN等 | 主要按GB/T8732-2004标准生产或按我公司的企业标准生产 |
不锈钢、耐热钢 | 1-4Cr13、1Cr17、9Cr18、9Cr18MoV、1Cr17Ni7、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni10Ti、0Cr18Ni11Nb、00Cr19Ni10、0Cr17Ni12Mo2、00Cr17Ni12Mo2、2Cr21Ni12N、5Cr21Mn9Ni4N、4Cr9Si2、4Cr10Si2Mo、0Cr17Ni4Cu4Nb(17-4PH)、0Cr13Al、0Cr17Ni7Al、0Cr25Ni20、0Cr15NiMo2Al、1Cr17Ni2等 | 主要按GB/T1220-92、GB/T1221-92标准生产或根据用户协议要求生产交货 |
合结钢 | 12CrNi3、15CrMo、20MnMo、20Cr2Ni4、20CrNiMo、25Cr2MoVA、30CrNi3、30CrMnSiA、38CrSi、38CrMoAl、40Cr、40CrNiMoA、35CrMo(4130)、42CrMo(4140)、40CrMnMo、4145H、50CrVA、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi、20Cr1Mo1VNbTiB等 | 主要按GB/T3077-99标准生产或根据用户协议要求生产交货 |
其他特殊钢系列 | GH132、GH163、GH600、GH625、GH800、GH1015~GH4169等高温合金系列;50Mn18Cr4V等高锰无磁钢护环钢系列;50CrVA、60Si2Mn、50SiCrMo6等弹簧钢系列;GCr15、GCr15SiMn、G20CrNi2MoA、G20Cr2Ni4A高级(渗碳)轴承钢系列等 | 按相应国家标准生产或根据用户协议要求生产交货 |