模具钢材和产品素材相关资料（2009.05.22更新）

书巷里的门

今日看到部分会员都在询问模具钢材性能以及其他等等问题，这里我就转一篇钢材方面的文章，希望各位也可以在这个帖子里加上一些其他的钢材资料

模具钢生产技术的发展
模具是工业发展的基石，世界各国的制造业为了降低产品成本，提高产品质量和生产效率，改善材料利用率，节约能源，广泛地采用各种模具成型工艺代替传统的切削加工工艺。目前电子信息、汽车、机械、轻工等工业部门的产品约有60%~80%的工件采用模具成型。很多产品的质量、尺寸精度、表面粗糙度、更新换代的速度和产品的成本，很大程度上取决于模具的质量、使用寿命和制造周期。作为的主要材料模具钢则是制造模具的基础，随着模具工业的迅速发展，对模具钢的数量、质量、品种、规格、性能等各个方面、不断地提出更高、更新的要求。近年来，国内外模具钢的产量、生产技术、工艺装备、质量、品种等方面都取得了比较迅速的发展。

模具钢产量的发展
模具钢的产量近20年来增长很快，领先于其他钢类，模具钢的产量占合金工具钢的80%左右。我国模具钢的产量早已位居世界前列。

模具钢钢种的发展
随着模具工作条件的日益苛刻，各国在原有的冷作模具钢、热作模具钢和塑料模具钢三大类的基础上，又相继发展了不少适应新的要求的新钢种。
1、在冷作模具钢中，所发展的材料有：
1） 高韧性、高耐磨性模具钢 这些钢C、Cr含量低于传统的Cr12型模具钢，增加了Mo、V合金数量、其耐磨性优于Cr12Mo1V1钢，韧性和抗回火软化能力则高于Cr12，如美国钒合金钢公司早期发表的Vasco Die(8Cr8Mo2V2Si)、日本大同特殊钢公司的DC53（Cr8Mo2VSi），我国自行开发的则有7Cr7Mo2V2Si(LD钢)、9CrW3Mo2V2(GM钢)等，分别用于冷挤压模具，冷冲模具及高强度螺栓的滚丝模具。
2） 低合金空淬微变形钢 这类钢的特点是合金含量低（≤5%），淬透性、淬硬性好，ф100mm的工件可以空冷淬透、淬火变形小、工艺性好，主要用于制造精密复杂模具。如美国ASTM标准钢号A4（Mn2CrM—o）、A6(7 Mn2CrMo)、日本大同特殊钢公司G04。我国自行研制的Gr2Mn2SiWMoV和8Cr2MnMoWVS等钢种也属于低合金空淬微变形钢，后一种钢号还兼备优良的切削性。
3） 火焰淬火模具钢 这种钢的特点是淬火温度范围宽，淬透性好。由于火焰局部淬火的工艺简便、可以缩短模具制造周期，降低制造费用等特点，已经广泛地用于制造剪切、下料、冲压、冷镦等冷作模具，特别是大型镶块模具，如东风汽车公司采用我国研制的7CrSiMiMoV火焰淬火钢制造汽车大型覆盖件镶块冲模刃口材料，取得了很好的使用效果。这类钢代表性的钢号有日本爱知公司的SX5（Cr8MoV），大同特殊钢公司的G05，日本日立金属公司的HMD1。
4） 粉末冶金冷作模具钢 采用粉末冶金工艺生产的高碳高合金钢，由于钢液雾化形成的微细钢粉凝固很快，可以完全避免一般工艺生产的高碳高合金冷作模具钢在浇注后缓慢凝固产生的粗大碳化物和偏析等缺陷。特点：磨削性好，韧性好。等向性好、热处理工艺性好。已发表的粉末冷冶金钢号有美国坩埚钢公司的CPM9V、GPM10V，日本日立金属的HAP40等。

2、在热作模具钢中新发展的材料有：
1） 通用型热作模具钢 以55NiCrMoV6为代表的低合金热作模具钢，以H13（4Cr5MoSiV1）为代表的中合金热作模具钢；以H10（3Cr3Mo3VSi）钨系钼系热作模具钢。目前在我国4Cr5MoSiV1是产量最高的热作模具钢。
2） 高淬透性特大型锻压模块用钢 淬透性好，尺寸较大的模具心部可以获得均匀的性能。如ISO4957标准中的40NiCrMoV；法国NF35590标准中的40NCD16；我国的4Cr2MovNi、3Cr2MoWVNi等。
3） 高热强性模具钢 又可分为以下四类。
A 中合金高热强性模具钢，一般是在3Cr3Mo3SiV（H10）和4CR5MoSiV1(HB)钢的基础上增加W、Mo、Co、Nb等元素，提高其高温性能。如美国ASTM标准钢号H10A、我国开发的3Cr3Mo3W2V等。
B 沉淀硬化型热作模具钢，这类钢的含碳量较低，一般在2%左右。含有一些沉淀硬化的合金元素如V、Nb、Ni、Al、Mo等，模具淬火后，采用较低温度回火（≈400oC），硬度为40HRC左右，由于含碳量低，中温回火后的组织为板条状低碳马氏体，具有良好的韧性，而且具有良好的切削性，可以进行型腔加工。模具在使用过程中，与高温工件接触的工作表面被工件加热到钢的沉淀硬化度（500~600 oC），模具的工作表面由于合金碳化物和金属间化合物的析出，工作表面的硬度可上升到45~48HRC，提高了型腔表面的耐磨性模具心部仍保留原有的组织和高韧性，从而提高了模具的使用寿命。如日本日立金属公司的YHD3、大同特殊钢公司的DH76等。
C 纸碳高速钢和基体钢 高速工具钢具有良好的抗回火软化性能和高温硬度，但是其韧性和抗冷热疲劳性能较差。低碳高速钢是将高速钢的碳含量由1%左右降至0.3%~0.6%，在牺牲部分红硬性和耐磨性的情况下，提高韧性和抗冷热疲劳性能，如美国ASTM标准钢号H42，我国标准钢号6W6Mo5Cr4V。
基体钢的化学成分相当于淬火后的高速钢基体组成部分，所以淬火后过剩碳化物的数量少，细小均匀，使钢的韧性和抗冷热疲劳性能进一步得到改善。如美国钒合金铁公司的VascoMA(5Cr4W3Mo2V)，我国的6Cr4Mo3W2VNb。这种钢由于综合性能较好，即可以用于热作模具钢，也可以用于制造高性能的冷作模具。
D 奥氏体型热作模具钢，这类钢经固熔时效处理后，在700~800 oC仍保持较好的强度，如日本日立金属公司的5Mn18Cr10V2，我国的7Mn10Cr8Ni10Mo3V2等。
3、塑料模具钢由原国际中的3Cr12Mo（P20）一个钢号发展成由以下七大类构成的塑料模具用钢系列：
1） 非合金塑料模具钢 主要用于制造生产通用型热塑性塑料生产工作批量不大，技术要求不太严格制品模具。如20、45等碳结构钢和T8、T10等碳素工具钢。
2） 预硬型塑料模具钢 采用中碳合金钢预先经过淬火和高温回火状态下（硬度为30~40HRC）交货：代表性的钢号如美国的P20、瑞典ASSAB公司的718（3CR2MnNiMo），日本大同特殊钢公司的PDS5，我国的3Cr2Mo等。
3） 时效硬化型塑料模具钢 由于时效温度低，变形小，而且有规律，适用于制造形状复杂，尺寸精度要求高的模具，如美国ASTM标准钢号P21，日本大同特殊钢公司的NAK55（2Ni2AlCuMoS），NAK80，我国的25CrNi3MoAl等。
4） 渗碳型塑料模具钢 一般为C、Si含量很低的低碳钢或低碳合金钢，以保证钢在常温下具有高塑性和很低的变形抗力，以便进行型腔的冷挤压，挤压成型腔后进行渗碳淬火、回火，使模具表面具有高硬度和抗磨损性能，一般用于制造要求耐磨性较高的热固性塑料模具和增强塑料模具。如美国ASTM标准钢号P2（10CrMo），P3（10CrNi）；我国的20Cr、12CrNi2等。
5） 整体淬硬型模具钢 一般都是借用高耐磨性冷作模具钢及热作模具钢。如Cr5Mo1V(A2)和Cr12Mo1V1(D2)等冷作模具钢和4Cr5MoSiV1等热作模具钢。
6） 耐蚀塑料模具钢 有些塑料制品如聚氯乙烯、氟化塑料、阴燃料等在压制过程中对模具有腐蚀作用，因此，对此类塑料模具一般采用马氏体不锈钢和沉淀硬化型不锈钢，如瑞典ASSAB公司的STVAX（4Cr13），我国研制的PCR（0Cr16Ni4Cu3Nb）等。
7） 无磁塑料模具钢 为了适应磁性塑料制品的生产，国内外发展了一些无磁塑料模具钢，将奥氏体型模具钢通过时效硬化处理得到要求的硬度强度和低的导磁率，如日本日立金属公司的HPM7，我国的7Mn15Cr2A13V2Wmo等。
此外，为了适应塑料模具制造过程中的一些对钢的工艺性能的特殊要求，发展了以下四类专用的特种塑料模具钢种。
1） 镜面磨削用塑料模具钢 纯净度、致密度极高，材质均匀性好，且淬回火硬度较高。适用于制作光学仪器、电子设备的透明制品。如瑞典材料S136，日本大同特殊钢公司的SSTAR等。
2） 非调质型预硬塑料模具钢锻（轧）后直接得到要求的硬度，一般为30~40HRC。如我国的3Cr2MnMoVS钢等。
3） 高焊接性塑料模具钢 此类钢焊接性能很好，可以避免或简化焊前预热或焊后处理工艺，以便模具的堆焊修复工作。如日本大同特殊钢公司开发的PXZ、PX5及NAK55等。
4） 易切削塑料模具钢 此类钢由于既加入了S等易切元素，又同时加入了Ca等变性剂，所以既改善了钢的切削性能，又抑制了硫对钢的力学性能和热加工性能的不利影响。如日本大同特殊钢公司的NAK55、DHA2F，我国的5NiCaS等。

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[ 本帖最后由 书巷里的门 于 2009-5-22 10:29 编辑 ]

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钢是铁、碳和少量其它元素的合金。不锈钢或者10.5％或以上铬金含量的抗腐蚀性合金钢是该类金属的通用术语。应该记住不锈钢并不是说这种地钢材不生锈或不会被腐蚀，而只不过是它比不含铬的合金的耐腐蚀性能强得多。除了铬金属之外，其它金属元素如镍、钼、钒等也可以加入合金中用于改变合金钢的性能，从而生产出不同等级、不同性能的不锈钢。因应用目的和场所的不同，仔细挑选性能最为合适的不锈钢所制造的刀具，对于你特定工作的效率和成功至关重要.刀具中不同金属元素带来的优点.
　　　简单地说：钢就是铁和碳的合金。其它成分是为了使钢材性能有所区别。以下以字母顺序列出重要的钢材，他们包含以下成分:
　　　碳（Carbon)-存在于所有的钢材，是最重要的硬化元素。有助于增加钢材的强度，我们通常希望刀具级别的钢材拥有0.5％以上的碳，也成为高碳钢。
　　　铬（Chromium)-增加耐磨损性，硬度，最重要的是耐腐蚀性，拥有13％以上的认为是不锈钢。尽管这么叫，如果保养不当，所有钢材都会生锈的。
　　　锰（Manganese）-重要的元素，有助于生成纹理结构，增加坚固性，和强度、及耐磨损性。在热处理和卷压过程中使钢材内部脱氧，出现在大多数的刀剪用钢材中，除了A-2,L-6和CPM 420V。
　　　钼（Molybdenum）-碳化作用剂，防止钢材变脆，在高温时保持钢材的强度，出现在很多钢材中，空气硬化钢（例如A-2,ATS-34）总是包含1％或者更多的钼,这样它们才能在空气中变硬。
　　　镍（Nickle）-保持强度、抗腐蚀性、和韧性。出现在L-6AUS-6和AUS-8中。
　　　硅（Silicon）-有助于增强强度。和锰一样，硅在钢的生产过程中用于保持钢材的强度。
　　　钨（Tungsten）-增强抗磨损性。将钨和适当比例的铬或锰混合用于制造高速钢。在高速钢M-2中就含有大量的钨。
　　　钒（Vanadium）-增强抗磨损能力和延展性。一种钒的碳化物用于制造条纹钢。在许多种钢材中都含有钒，其中M-2，Vascowear，CPM T440V和420VA含有大量的钒。而BG-42与ATS-34最大的不同就是前者含有钒。
　　 钢材大体种类:
　　　　　1. 低碳钢 - 又称软钢, 含碳量从0.10％至0.30％低碳钢易於接受各种加工如锻造,焊接和切削,常用於制造链条,铆钉,螺栓,轴等。
　　　　　2. 中碳钢 - 含碳量从0.30％至0.60％, 用以制造重压锻件,车轴,钢轨等.
　　　　　3. 高碳钢 - 常称工具钢,含碳量从0.60％至1.70％,可以淬硬和回火。锤,撬棍等由含碳量0.75％的钢制造;切削工具如钻头,丝攻,铰刀等由含碳量0.90％至1.00％的钢制造.
　　　　　4. 合金钢 - 钢中加入其它金属如铬, 镍, 钨, 钒等, 使具有若干新的特性。由於各种合金元素的掺入,合金钢可具有防,防腐蚀,耐热,耐磨,防震和抗疲乏等不同特性。
　　　　　5. 高速钢 - 含有各种成份和份量, 如钨, 铬, 钒, 钴和钼等。 高速钢制成的切削工具, 可用高的速度求切削硬材料, 并能承担强力的切削。 高速钢切削工具在高的速度中仍能使刃口保持锋利, 其他钢材则可能变钝。

[ 本帖最后由 书巷里的门 于 2009-4-2 10:07 编辑 ]

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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： 尺寸大小和形状的复杂性 被加工的材料 耐久性要求或设计寿命冷作模具钢的分类 冷作模具钢分为五组：W组、O组、A组、D组、S组。 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%。 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%。 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）。 冷作模具钢的选用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类和部分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。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，硬度不大于HRC60-62,应用相当多。 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。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。 热作模具钢的选用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。 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。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。 塑料模具钢的分类 美国是最早在工具钢中列出塑料模具专用钢的国家，以P来表示为主，共分为五类。渗碳型塑料模具钢：P1,P2,P3,P4,P5,P6。这类钢含碳量很低，主要是美国早期及用挤压成型制模法，要求冷塑性好，有高的挤压性能，成型后表面渗碳淬火提高表面硬度，使用寿命长。芯部超低碳可使淬火时变形量最小。调质型塑料模具：P20,P21。目前塑料模具中P20的用量很大，已成为主体，大多数在预硬状态时使用。中碳合金工具钢用于热固性塑料模。钢号有H13,而L12和S7，O1和A2也有应用。这一类的特点是： 1、基本属二次硬化金钢，500-600℃时的热强性好。 2、含铬较高，大气腐蚀性好。 3、淬透性极好，适用于大模块。不锈钢用于耐蚀性要求高的塑料模，主要钢号有420,414L,440,416。时效钢是经过时效处理而获得高的使用性能。有两种，一种是P21低碳Ni-A1时效钢；另一类是18Ni马氏体时效钢。后者是用于宇航工业的无碳高纯度、高强度、高韧性的材料。用于力学性能、尺寸精度、光洁度和耐蚀性都要求高的塑料模具中。 塑料模具钢的选用薄壁的塑料箱体，生产批量在小于10万件时，用P20、P21预硬态（HB250-300)，腐蚀性较强时用414L。高寿命的普通塑料模，用P6或P20，经渗碳—淬火后硬度在HRC54-58；塑料件不太大时，可用O1、S7。腐蚀性较强时用420。非高温的热固性模用P6、P20经渗碳淬火后使用。腐蚀性强用420。高温热固性塑料模用H13和S7或渗碳钢P4。这些含铬较高有好的抗回火性和抗高温氧化性。

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高速钢是一种含多量碳(C)、钨(W)、钼(Mo)、铬(Cr)、钒(V)等元素的高合金钢，热处理后具有高热硬性。当切削温度高达600℃以上时，硬度仍无明显下降，用其制造的刀具切削速度可达每分钟60米以上，而得其名。高速钢按化学成分可分为普通高速钢及高性能高速钢，按制造工艺可分为熔炼高速钢及粉末冶金高速钢。
普通高速钢
高速钢是制造形状复杂、磨削困难的刀具的主要材料。
普通高速钢可满足一般需求。常见的普通高速钢有两种，钨系高速钢和钨钼系高速钢。
钨系高速钢
典型牌号为w18Cr4V，热处理硬度可达63-66HRC，抗弯强度可达3500MPa，可磨性好。
• 钨钼系高速钢
典型牌号为W6Mo5Cr4V2，目前正在取代钨系高速钢，具有碳化物细小分布均匀，耐磨性高，成本低等一系列优点。热处理硬度同上，抗弯强度达4700MPa，韧性及热塑性比w18Cr4V提高50％。常用于制造各种工具，例如钻头、丝锥、铣刀、铰刀、拉刀、齿轮刀具等，可以满足加工一般工程材料的要求。只是它的脱碳敏感性稍强。
另一牌号的普通高速钢为W9Mo3Cr4V，这是中国近几年发展起来的新品种。强度及热塑性略高于W6Mo5Cr4V2，硬度为HRC63-64，与韧性相配合，容易轧制、锻造，热处理工艺范围宽，脱碳敏感性小，成本更低。这三个牌号的普通高速钢在中国市场的比例分别为:W18Cr4V，16.5％；W6Mo5Cr4V2, 69％;W9Mo3Cr4V,11％。
高性能高速钢
高性能高速钢具有更好的硬度和热硬性，这是通过改变高速钢的化学成分，提高性能而发展起来的新品种。它具有更高的硬度、热硬性，切削温度达摄氏650度时，硬度仍可保持在60HRC以上。耐用性为普通高速钢的1.5-3倍，适用于制造加工高温合金、不锈钢、钛合金、高强度钢等难加工材料的刀具。
主要品种有4种，分别为高碳系高速钢、高钒系高速钢、含钴系高速钢和铝高速钢。
• 高碳系高速钢
牌号为9w18Cr4V，因含碳量高(0.9％)，故硬度、耐磨性及热硬性都比较好。用其制造的刀具在切削不锈钢、耐热合金等难加工材料时，寿命显著提高，但其抗弯强度为3000MPa，冲击韧性较低，热处理工艺要求严格。
• 高钒系高速钢
牌号有W12Cr4V4Mo及W6Mo5Cr4V3(美国牌号M3)，含钒量达3-4％，使耐磨性大大提高，但随之带来的是可磨性变差。高钒系高速钢的使用及发展还需要依赖于磨削工艺及砂轮技术的发展。
• 钴高速钢
牌号有W2Mo9Cr4VCo8(美国牌号M42)。其特点为：含钒量不高(1％)，含钴量高(8％)，钴能促使碳化物在淬火加热时更多地溶解在基体内，利用高的基体硬度来提高耐磨性。这种高速钢硬度、热硬性、耐磨性及可磨性都很好。热处理硬度可达67-70HRC，但也有采取特殊热处理方法，得到67-68HRC硬度，使其切削性能(特别是间断切削)得到改善，提高冲击韧性。钴高速钢可制成各种刀具，用于切削难加工材料效果很好，又因其磨削性能好，可制成复杂刀具，国际上用得很普遍。但中国钴资源缺乏，钴高速钢价格昂贵，约为普通高速钢的5-8倍。
• 铝高速钢
牌号为W6Mo5Cr4V2Al、W6Mo5Cr4V5SiNbAl等,主要加入铝(Al)和硅(Si)、铌(Nb)元素，来提高热硬性、耐磨性。适合中国资源情况，价格较低。热处理硬度可达到68HRC，热硬性也不错。但是这种钢易氧化及脱碳，可塑性、可磨性稍差，仍需改进。国际市场上高性能高速钢使用量已经超过普通高速钢25-30％。
粉末冶金高速钢
粉末冶金高速钢及其制品。
近几年来高速钢的最大变革就是发展了粉末冶金高速钢，它的能优于熔炼高速钢。用高压氩气或氮气雾化熔融高速钢水，得到细小高速钢粉末，筛选后为0.4mm以下的颗粒；在真空(0.04Hg)状态下，密闭烧结达到密度65％；再在1100℃高温、300MPa高压下制成密度100％的钢坯，然后锻轧成钢材，这样有效地解决了熔炼高速钢在铸锭时要产生粗大碳化物偏析的问题，而它无论截面多大，其碳化物级别均为一级。碳化物晶粒极细，小于0.002mm，而熔炼高速钢碳化物晶粒为0.008-0.02mm。
牌号为APM T15的粉末冶金高速钢，它的强度、韧性分别是同化学成分的熔炼高速钢的2倍及2.5倍。尽管含钒量达5％，但由于碳化物晶粒细，可磨性依然很好。高温热硬度也比熔炼高速钢提高0.5-1HRC。
又由于其物理机械性能高度各向同性，淬火变形小。碳化物颗粒均匀分布的表面较大，不易从刀具的切削刃上剥落，小尺寸刀具耐磨性提高1.5-2倍，大尺寸刀具提高20-30％。
粉末冶金高速钢具有良好的力学性能，适合制造：间断切削条件下易崩刃的刀具、强度高而切削刃又必须锋利的刀具，如插齿刀、滚刀、铣刀，高压动载荷下使用的刀具。
它的碳化物偏析小，晶粒细，可磨性好，适合制造：大尺寸刀具、精密刀具、复杂刀具。这类材料的高温热硬度高，又适合制造难加工材料所用的刀具，确实是面面俱到。
粉末冶金高速钢生产过程较复杂，造价较高。中国钢厂提供的品种较少，市场用量也很少。国际上著名钢厂如美国Crucible公司已可提供近二十种粉末冶金高速钢，日本神户制钢所、日立金属公司均可提供近十种粉末冶金高速钢，供应量也在迅速增长。日本著名的OSG公司用粉末冶金高速钢制造了钻头、铣刀、丝锥，NACHI公司制造了滚刀、插齿刀、剃齿刀。有理由相信技术性能高的粉末冶金高速钢将会得到更广泛的应用，为金属加工业带来新的发展。
高速钢的市场定位及发展趋势
高速钢材料按制造工艺可分为熔炼高速钢及粉末冶金高速钢。
自二十世纪初发现高速钢以来，对现代工业发展起到了重要作用。可以说没有高速钢，就没有现代的金属加工业。尽管六十年代起，硬质合金等材料崛起，但是对于制造形状复杂、磨削困难的刀具，如拉刀、剃齿刀、插齿刀等，高速钢始终处于主导地位。特别是要求刀具具备高韧性时，就非高速钢莫属了。
高速钢的主要应用领域是机械和工具制造业，必然要适应这个行业的发展，近几年来机械加工采用了高速度的数控机床，例如加工中心、车削中心等，金属切削速度越来越快，要求刀具必须具有高速使用性能，即热硬性、耐磨性、冲击韧性要好，因此，厂家纷纷研发符合上述要求的高速钢材料。
在机加工费用中，材料约占15-20％，刀具约占25-35％。用户对刀具的选用也越来越趋向合理，即选用性能与价格比好的刀具。
高速钢刀具占主导地位的领域，如精密零件、复杂零件、成形加工零件的市场也越来越大，对可磨性的要求也越来越高。
高速钢-走过一个世纪的钢种，应瞄准特定市场空间，提高自身技术含量，去抗衡其它材料的挑战。
中国常用高速钢材料性能表

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Crl2
性能：高碳、高铬类型莱氏体钢，具有较好的淬透性和良好的耐磨性。由于钢中碳质量分数最高可达   2.30%，从而钢变得硬而脆，所以冲南韧性较差，几乎不能承受较大的冲击荷载，易脆裂，而且易形成不均匀的共晶碳化物。
用途：用于制造受冲击荷载较小，且要求高耐磨性的冷冲模和冲头，剪切硬且薄的金属的冷切剪刃、钻套、量规、拉丝模、压印模、搓丝板、拉延模和螺丝滚模等。
生产品种：热轧材、冷拉材、锻材、热轧钢板、冷拉钢丝。
Crl2Mo1V1
性能：高碳、高铬类型莱氏体钢，无特殊要求时钻不作为必加元素。由于钼和钒的含量比Crl2MoV 高，故钢的组织和晶粒度进一步细化，提高了钢的淬透性、强度和韧性，使钢的综合性能更好。
用途：用于制造要求高耐磨性的大型复杂冷作模具，如冷切剪刀、切边模、拉丝模、搓丝板、螺纹滚模、滚边模和要求高耐磨的冷冲模和冲头等。
生产品种：热轧材、锻材、冷拉材、热轧钢板、冷拉钢丝。
Crl2MoV
性能：高碳、高铬类型莱氏体钢，具有良好的淬透性，截面尺寸在400mm以下可以完全淬透，且具有很高的耐磨性，淬火时体积变化小。其碳含量比Crl2钢低很多，且加入了钼、钒，因此，钢的热加工性能、冲击韧性和碳化物分布都得到了明显改善。
用途：用于制造断面较大、形状复杂、耐磨性要求高、承受较大冲击负荷的冷作模具，如冷切剪刀、切边模、滚边模、量规、拉丝模、搓丝板、螺纹滚模、形状复杂的冲孔凹模、钢板深拉伸模，以及要求高耐磨的冷冲模和冲头等。
生产品种：热轧材、锻材、冷拉材、热轧钢板、冷拉钢丝。
Cr5MolV
性能：合金含量中等，由于含有钼和钒，所以钢的淬透性良好，碳化物分布均匀，具有一定的冲击韧性和较好的耐磨性。
用途：用于制造定型模、钻套、冷冲模、冲头、切边模、螺纹滚模、搓丝板和量规等。
生产品种：热轧材、锻材、冷拉材、热轧钢板、冷拉钢丝。
9Mn2V
性能：综合力学性能比碳素工具我钢，具有较高的硬度和耐磨性，淬透性很好，淬火时变形较小。由于钢中含有一定量的钒，细化了晶粒，减小了过热敏感性。碳化物不均匀性比CrWMn钢好。
用途：用于制造各种精密量具、样板，以及一般要求的尺寸较小的冲模、冷压模、雕刻模、料模、剪刀、丝锥、板牙和铰刀等。
生产品种：热轧材、锻材、冷拉材、热轧钢板、冷拉钢丝。
根据需方要求可供应中小规格的模块。
CrWMn
性能：具有较高的淬透性，由于加入1.20%~1.60%（质量分数）钨，形成碳化物，所以在淬火和低温回火后具有一定的硬度和耐磨性。钨有助于保持细小晶粒，从而使钢具有较好的韧性，该钢对形成网状碳物比较敏感，而且这种碳公物网使工具刃部有剥落的危险。
用途：使用较为广泛的冷作模具钢。用于制造量具，如板牙、块规、样柱和样套，，以及形状复杂的高精度冲模等。
生产品种：热轧材、锻材、冷拉材、冷拉钢丝、银亮钢丝、热轧钢板、冷轧钢板。
9CrWMn
性能：低合金冷作模具钢，具有一定的淬透性和耐磨性，淬火变形较小，碳化物分布均匀且颗粒细小。
用途：用于制造截面不大的，而形状较复杂的冷冲模，以及量规、样板等量具。
生产品种：热轧材、锻材、冷拉材、冷拉钢丝、冷轧钢板。
Cr4W2MoV
性能：新中型合金冷作模具钢，性能较稳定，与高合金冷作模具钢Crl2、Crl2MoV相比，用其制成的模具使用寿命明显提高。该钢的共晶碳化物颗粒细小，分布均匀，具有较高的淬透性和淬硬性，以及较好的耐磨性和尺寸稳定性。但钢的热加工温度范围较窄，变形抗力较大。
用途：用于制造各种冲模、冷镦模、落料模、拉延模、冷挤压凹模和搓丝板等。
生产品种：热轧材、锻材。
根据需方要求可供应小规格模块。
6Cr4W3Mo2VNb
性能：高韧性冷作模具钢，其化学成分接近高速工具钢的基体成分，属于一种基体钢。因此，它具有高速工具钢的高硬度和高强度。又因该钢没有过剩的碳化物，所以具有较高的韧性和疲劳强度。该钢含有0.20%~0.35%（质量分数）的铌，使晶粒细化，并提高晶粒精化温度，从而提高了钢的韧性，改善了其工艺性能。
用途：用于制造冷挤压模具、冷镦模、螺钉冲头、冷冲模、拉延模和搓丝板等。
生产品种：热轧材、锻材。
根据需方求可供应部分扁钢或其他条钢。
6W6Mo5Cr4V
性能：低碳高速工具钢类型的冷作模具钢，其淬透性好，并具有类似高速工具钢的高硬度、高耐磨性、高强度等综合性能，还具有比高速工具钢韧性好的特性。用该钢制造的冷挤压模寿命较长。因钢中钼含量较高，其热加工温度范围稍窄，变形抗力较大。此钢易脱碳。
用途：用于制造冷挤压凹模和上下冲头等。
生产品种：热轧材、锻材。

书巷里的门

随着少无切削和精密成形技术在我国的快速发展，对模具材料的性能要求越来越高，一些五十年代以来长期沿用的老钢种已不能完全满足要求。为此，国内一些大学、研究所、钢厂和模具使用单位相继开发了许多具有优良性能的模具钢，使国内模具的使用寿命得到了很大提高，并使我国模具钢的钢种系列逐渐得到了补充和完善。
1． 冷作模具钢的开发情况
对冷作模具材料的主要性能要求是：良好的耐磨性，足够的强度和韧性，高的疲劳寿命，良好的抗擦伤和咬合性能以及良好的工艺性能。九十年代以前，国内常用的冷作模具钢有：碳素工具钢T1OA，合金工具钢9SiCr、9Mn2V、CrWMn、Cr6WV、Cr12、Cr12MoV、5CrW2Si；高速工具钢 W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2；轴承钢GCr15；弹簧钢60Si2Mn，渗碳钢20Cr、12CrNi3A；不锈钢3Crl3等。其中用量最大的是 C r12、Cr12MoV、T10A、CrWMn、9SiCr、9Mn2V、GCr15、60Si2Mn和 W18Cr4V。为满足生产要求，国内先后研究开发了一系列新型冷作模具钢。
1．1高强韧耐磨钢
Cr12系列冷作模具钢是较广泛采用的钢种系列，具有良好的淬透性和耐磨性，但共晶碳化物偏析较严重，韧性较差，淬火后异常变形较大。为弥补此类钢的性能缺陷，国内先后开发了一些高强韧耐磨钢，如7 Cr7Mo2V2Si(代号 L D)、Cr8WmoV3Si(代号 ER5)、9 Cr6W3Mo2V2 (代号 GM)、Cr8MoV2Ti、80Cr7Mo3W2V等。与 Cr12、Cr12MoV相比，此类钢的碳和铬的含量较低，改善了碳化物不均性，提高了韧性；适当增加了 W、Mo、V等合金元素的含量，从而增强了二次硬化能力，提高了耐磨性。所以，此类钢在具有良好的强韧性的同时，还有优良的耐磨性和较好的综合性能，主要用于制造承受应力较大、要求高强韧性和耐磨损的各类冷作模具。
7Cr7Mo2V2Si，代号LD，最初是针对冷镦模具而研制的。其碳含量低于 G．Steven推荐的'平衡碳'规律，使钢在具有高硬度的同时，又具有较好的韧性；加入Cr、Mo、V元素，有利于二次硬化，保证钢具有较高的硬度、强度和良好的耐磨性；加入一定量的 Si，以强化基体，提高回火稳定性。LD钢常用的热处理工艺是1100～1150℃ 淬火，530～570℃ 回火，回火后硬度 HRC57～63。1100℃淬火后的组织为细针马氏体十残留奥氏体十剩余碳化物，晶粒度10.5级。 l100℃ 淬火、570℃回火后的组织为回火马氏体十残余碳化物。 LD钢已被广泛应用于制造冷锻、冷冲、冷压、冷弯等承受冲击、弯曲应力较大，又要求耐磨损的各类冷作模具。
Cr8MoWV3Si，代号 ER5，在具有较高强韧性的同时，又具有突出好的耐磨性。该钢在回火过程中弥散析出的特殊碳化物，是 ER5比 Crl2系钢具有更高强韧性和耐磨性的重要原因。ER5钢适用于制造承受冲击力较大，冲击速度较高的精密冷冲，重载冷冲以及要求高耐磨的其他冷作模具。
9Cr6W3Mo2V2，代号GM，也是以提高耐磨性为主要目的而研制的高耐磨冷作模具钢。该钢通过 Cr、 W、Mo、V等碳化物形成元素的合理配比，并根据'平衡碳'规律配碳，使钢具有最佳的二次硬化能力及抗磨损能力，同时又保持了较高的强韧性和良好的冷热加工性能，适用于制造冲裁、冷挤、冷锻、冷剪、高强度螺栓滚丝轮等精密、高耐磨冷作模具。
1．2高速钢基体钢
高速钢基体钢具有相当于正常淬火高速工具钢的基本成份．并允许钢中保留5％左右的过剩碳化物，另外再适当增加或减少某些元素的含量。此类钢有效地解决了高速钢碳化物不均匀分布和韧性较差的问题，钢的抗弯强度、韧性、塑性和疲劳抗力高于高速钢，但耐磨性低于高速钢，用于制造要求高强度和足够韧性的冷挤压、冷冲、冷镦等模具。由于高速钢基体钢的红硬性好，所以也用于制造热作模具。国内研制的高速钢基体钢有：65Cr4W3Mo2VNb（简称65Nb）、60Cr4Mo3Ni2WV（代号CG-2）、5Cr4Mo3SiMnVA1（代号O12A1）、65W8Cr4VTi（代号LMI）、65Cr5Mo3W2VSiTi（代号LMZ）等。
65Cr4W3Mo2VNb，其基体成份相当于淬火后的W6Mo5Cr4V2钢，但碳含量较一般基体钢高，以增加碳化物量和提高耐磨性。加入0.2～0.35％ Nb，以提高钢的强韧性和改善工艺性。65Nb用于制造冷挤压、厚板冷冲、冷镦等承受较大载荷的冷作模具，也可用于温热挤压模具。
1．3低合金冷作模具钢
国内开发的低合金冷作模具钢中，有7CrSiMnMoV（代号CH）、
6CrMnNiMoVSi（代号GD）、 6CrMnNiMoVWSi（DS）、CrNiWMoV等。这些钢的淬透性好，淬火温度较低，热处理变形小，价格低，具有较好的强度和韧性的配合，适用于制造精度复杂模具。
7CrSiMnMoV，代号CH，在820～1000℃淬火，可获得HRC60以上的硬度，是一种空淬微变形钢，可以火焰加热空冷淬硬。该钢的耐磨性尽管比Cr12MoV差，但比9Mn2V和T10A好；抗弯强度、抗压强度和冲击韧性都优于Cr12MoV和9Mn2V；热处理后的变形量和常用的Cr12MoV、Cr2Mn2SiWMoV、Cr4W2MoV等钢相当。 CH钢具有良好的强韧性和良好的工艺性，可用于代替T10A、9Mn2V、CrWMn、GCr15、Cr12MoV等制造对强韧性要求较高的冷作模具，如冲孔凸模、中薄钢板（2～5mm厚）的修边落料模等。由于该钢可以采用火焰加热空冷淬硬，所以也用于制造要求表面火焰淬火的部分汽车模具。 6CrMnNiMoVSi，代号GD，较CH钢增加了0.85％左右的Ni，进一步强韧化了基体。该钢的淬火温度范围较宽，淬透性好，也可火焰加热空冷淬火，具有良好的强韧性。当用于制造易崩及断裂的冷冲模具时，模具寿命较高。
． 4无磁高强度模具钢
电子工业中的部分磁性元件需用无磁性的模具生产，7Mnl5Cr2A13V2WMo钢的导磁系数很低，强度、耐磨性也良好，但切削加工比较困难。国内开发的无磁模具钢有18Mn12Crl8NiN（代号A18）、8Mnl5Cr18（代号WCG）、50Mnl8Cr4WN（简称 50Mn）等。其中50Mn具有低磁导率（μ＜1.1H／m），较高强度和良好的加工性能，经1020～1070℃（水冷）固溶处理后，硬度HRC30左右。再经过590℃士10℃时效，硬度上升至HRC35左右。
2．热作模具钢的开发情况热作模具大体分为热锻模、热挤压模、压铸模和冲裁模。5CrMnMo、5CrNiMo和3Cr2W8V是热作模具钢中应用量仍然较大的钢种。5CrNiMo主要用于厚度300～400mm的大中型锻模，5CrMnMo适用于厚度在250mm以下的小型锻模。但当用于更大截面或更高温度时，这两种钢存在淬透性、热稳定性、热疲劳性及耐磨性不够的问题。3Cr2W8V的高温强度较高，但钢的热疲劳性较差，韧性也不高，用于压铸模具和铝、铜合金热挤压模具时，模具的使用寿命都较低。国内在热作模具方面先后开发了几十种钢。
2． l大截面热锻模具钢为弥补5CrMnMo和5CrNiMo在较大截面和较高温度时热稳定性、热疲劳性及淬透性不够的缺陷，内开发了45Cr2NiMoVSi（简称45Cr2）、5Cr2NiMoVSi（简称5Cr2）、3Cr2MoWVNi、3Cr2MoVNi（代号B2） 等大截面热锻模具钢。与5CrNiMo相比，45Cr2和5Cr2中既含有较高的Cr和Mo，又加入了少量的V，使 CCT曲线上的高温转变区上移，低温转变区显著右移，提高了钢的淬透性。截面尺寸在500*500mm以下的模具经970-990℃淬火，650～680℃回火后，硬度可达HRC36-44。45Cr2和5Cr2还具有二次硬化能力，它们的高温强度较5CrNiMo钢高50％，热稳定性高出100～150℃，冲击韧性则相当。另外，钢的热磨损性、热疲劳性及抗热裂纹扩展的能力也强于5CrNiMo。这二种钢用于12000t以下机械压力机模具及16t以下模锻模具，模具的使用寿命是5CrNiMo钢制造的同种模具寿命的数倍。
2．2中小热锻模具钢
中小热锻模具的表面温度可达600℃以上，5CrMnMo和5CrNiMo的高温性能显然不能满足要求。3Cr2WSV钢的高温强度较高，但韧性及热疲劳性能较差。为此，国内较早开发了2Cr3Mo3VNb、4Cr3Mo2MnVB（代号ER8）等3％Cr-3％Mo和3％Cr-2％Mo型的中碳铬系高强度热作模具钢，其中3Cr3Mo3VNb是根据形成合金碳化物所需的碳量对2Cr3Mo3VNb做进一步成份调整而来的。这二种钢中加人了3％左右的Mo，既能提高钢的淬透性和防止出现回火脆性，又能提高钢的热稳定性。加人V和Nb则可起到细化晶粒，降低钢的过热敏感性作用。因此，钢的淬透性高，淬火加热温度范围宽，过热敏感性低，具有高温强度高、热稳定性好、塑性韧性好、冷热疲劳性能好、热磨损性能好等优点，用于制造不锈钢（2Crl3）等热锻模，轴承凹模和辊锻模，都取得了良好的使用效果。

4Cr3Mo3W4VNb，代号GR，除Cr、Mo、V和Nb外，又加入了4％W，所以钢的高温强度和热稳定性得到了进一步提高，是中碳铬系热作模具钢中高温强度较高，热稳定性较好的钢种。该钢还具有良好的冷热疲劳性能，该钢适用于制造工作温度600-700C℃的浅型腔中小锻模，也可用于铜合金热挤压模具。
除以上 30Cr-30Mo型热作模具钢外，国内先后开发的5％Cr系中碳中合金热作模具钢已较大量用于热锻模具，如4Cr5MoVSi、 4Cr5MoV1Si等，其中4Cr5MoV1Si具有优异的韧性和良好的冷热疲劳性能，适用于制造工作温度在600℃以下，对韧性和塑性要求较高的模具。如用4Cr5MoV1Si代替5CrNiMo、 5CrMnMo制造汽车连杆、曲轴锻模，模具的使用寿命得到了明显提高；用于制造铝合金压铸模具和铝型材挤压模具，模具的使用寿命较高。另外，该钢还可作塑料模具钢使用。目前，4Cr5MoV1Si钢的优良性能已在国内得到了广泛认可，应用量已较大。许多大学、研究院所和钢厂不惜花重金对该钢做研究和生产质量改进工作，并就此打出了自己的优质品牌。
2．3压铸模具钢
在有色金属压铸中，3Cr2W8V曾是应用广泛的模具钢，5CrNiMo、5CrMnMo、3Cr2Mo等中碳低合金钢也作为铝锌合金压铸模具钢使用。3Cr2W8V的冷热疲劳性能较差，模具的使用寿命不高。国内为此先后开发了几个新型模具钢，如4Cr3Mo2MnVNbB（代号Y4）和4Cr5Mo2MnVSi（代号Y10）等。
4Cr3Mo2MnVNbB（代号Y4），最初就是针对铜合金压铸模具而研制的。该钢通过合理的成份配比，使其在达到高的热强性及热稳定性的同时，又保持了良好的韧性和塑性，抗冷热疲劳性能明显优于3Cr2W8V，模具的使用寿命较3Cr2W8V制造的模具的使用寿命有明显提高。该钢也可用于制造热挤压和中小热锻模具。
4Cr5Mo2MnVSi（代号Y10），是针对铝合金压铸模具而研制的，与3Cr2W8V钢相比，该钢具有抗冷热疲劳性能好、热处理变形小、抗铝溶损性能好等优点，模具的使用寿命普遍比3Cr2W8V钢制造的模具的使用寿命提高一倍以上。该钢还可用于制造工作温度在600℃以下的中小热锻等模具。
2．4铜、铝型材热挤压模具钢
铜合金热挤压模的穿孔针、底模等长时与高温铜坯接触，模具的使用工况较苛刻。用3Cr2W8V或4Cr5MoV1Si钢制作此类模具，模具的使用寿命一直较低。国内曾试图采用奥氏体热作模具钢来解决此类模具寿命低的问题，但因钢的冷热疲劳性能较差而仍未得到圆满解决。在此背景下，国内有关大学、研究院所和钢厂先后推出了可以提高此类模具使用寿命的钢种，如4Cr3Mo2NiVNbB（代号 HD）、4Cr3Mo2MnVNbB（代号Y4）等。HD钢较一般中碳3％Cr～2％Mo或3％Cr～3％Mo型热作模具钢又增加了1％左右的 Ni，进一步提高了钢的韧性和塑性。在相同硬度（HRC43）下，其断裂韧性比3Cr2W8V钢高30％。用HD钢制造的铜合金管材挤压底模和穿孔针的使用寿命较3Cr2W8V钢提高一倍左右，并在轴承环热挤冲头和凹模、汽门挤压底模上也有成功应用的例子。用Y4钢制造铜合金挤压模底模和穿孔针顶头，模具的使用寿命也比3Cr2W8V钢制造的模具稳定地提高一倍以上。
铝型材热挤压模平模和组合模对韧性的要求较高，4Cr5MoV1Si是首选的模具材料，已被大量推广应用。
2．5高温玻璃模具钢玻璃制品模具要求模具材料具有优良的抗高温氧化性能和冷热疲劳性能，良好的耐芒硝腐蚀性能，足够高的强度，良好的抛光性能，并要易于脱模。此类模具常用铸铁、合金铸铁或3Crl3不锈钢制造，钢的性能远满足不了实际需要。为此，国内开发了代号为GY的高温玻璃模具钢。该钢是Si-Cr-Mo系预硬钢，具有良好的冷热疲劳性能，优异的抗氧化性能，优良的抗热触性能和较高的玻璃粘附温度。该钢在预硬后（HRC35左右）加工，加工性能良好，尤其适用于制造玻璃熔化或成型温度较高、表面质量要求高的玻璃制品模具。
3．塑料模具钢的开发情况
塑料模具钢是国内发展得较滞后，到目前为止仍未成完整系列的钢种。在九十年代之前，国内常用的塑料模具钢仍然是0.4～0.6％碳的碳素结构钢，如45#和40Cr，另外再以T10A、Gcrl5、CrWMn、5CrNiMO、 5CrMnMo、Cr12、Crl2MoV等作补充。国内先后开发了十余种新型塑料模具钢。
3．l预硬化型塑料模具钢
为避免大、中型精密塑料模具热处理后变形，保证模具的精度和使用性能，相继研制开发了预硬化型塑料模具钢。此类钢一般是中碳低合金钢，在调质（HRC3O-40）后切削加工成型，然后直接投入使用，主要用于制造复杂、精密和长寿命的大、中型塑料模具。
3Cr2Mo是国内较早开发的塑料模具钢，与AISIP20相当，目前已在许多钢厂生产。在使用时，一般先进行预硬处理，即先850～880℃淬火， 580～640℃回火，预硬至HRC28～35的硬度，然后再进行切削加工。该钢适用于制造大、中型精密塑料模具，如电视机、洗衣机壳体等塑料模具，并已获得较大量应用。另外，也可用于制造锌合金压铸模具。除3Cr2Mo外，国内先后开发的5CrNiMnMoVSCa（简称5 NiSCa）、8Cr2MnWMoVS（简称8Cr2）、40CrMnVBSCa（简称P20BSCa）、Y55CrNiMnMoV（代号SM1）等是易切削型预硬塑料模具钢，在这些钢中加人了S、Ca、 Pb、Se等元素以改善预硬钢的加工性能。如 5NiSCa钢预硬硬度为HRC39时，磨削力比HRC25的40Cr的磨削力还小。此类钢不仅适用于制造大、中型精密注塑模具，还可用于制造精密冷作模具。
3．2时效硬化型塑料模具钢
根据制造高精度、复杂塑料模具的需要，国内先后开发的几种时效硬化型塑料模具钢，如10Ni3MnCuAl（代号PMS）、25CrNi3MoAl、Y20CrNi3AlMnMo（代号SM2）、 06Ni6CrMoVTiAl（简称06）等。此类钢一般含较低的碳，含Ni、Al、Ti、Cu、MO等合金元素，在固溶后硬度较低（一般HRC ≤ 32），可以被较容易地切削加工，加工后再时效处理，以获得所需要的使用性能。由于时效温度低，时效后模具变形很小，所以适用于制造高精度、复杂的热塑性模具。
10Ni3MnCuAl，代号PMS，经850士 20℃固溶后，硬度为 HRC30～33。经 500℃左右时效后，弥散析出硬化相Al3Ni，基体硬度随之上升至HRC38～43。该钢具有优良镜面加工性能，模具表面粗糙度可达Ra0.05μm，适用于制造要求高镜面、高精度的各种热塑性塑料制品模具，如光学仪器：镜片模具，磁带内外壳和电话机、石英钟、车辆灯具等塑料壳体模具。 Y20CrNi3AlMnMo，代号M2，含0.1％左右的S，切削加工性能得到了改善，是一种易切削型号时效硬化塑料模具钢。
3．3耐蚀塑料模具钢
当较大批量地生产聚氯乙稀、氟化塑料、阻燃塑料等塑料制品时，模具需耐氟、氯等卤族元素气体的腐蚀，为此需在模具表面镀铬或直接采用耐腐蚀钢。
国内开发的耐腐蚀塑料模具钢OCrl6Ni4Cu3Nb（代号PCR）属于马氏体沉淀硬化不锈钢，在1050℃固溶（空冷）后得到单一的板条马氏体组织，硬度为HRC32～35，经480℃左右时效后，析出弥散强化相CuNi，硬度上升到HRC39～44。该钢在含有氟、氯等离子的腐蚀性介质中的耐蚀性明显优于17一4PH（OCrl7Ni4Cu4），适用于制造含氯、氟或混入阻燃剂的热塑性塑料的注射模具。
3．4非调质塑料模具钢
非调质钢在锻、轧后即可达到预硬，不需再进行调质处理。为改善切削加工性能，有些钢中还添加了适量的 P、S和 Ca。国内对非调质塑料模具钢的开发较晚，25CrMnVTiSCaRE（代号FT）、2Cr2MnMoVS和2Mn2CrVCaS即是近几年开发的新钢种。锻、轧空冷后，FT钢Φ100mm圆钢的硬度可以达到HRC30～35。

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一种不锈钢可在许多介质中具有良好的耐蚀性，但在另外某种介质中，却可能因化学稳定性低而发生腐蚀。所以说，一种不锈钢不可能对所有介质都耐蚀。 在众多的工业用途中，不锈钢都能提供今人满意的耐蚀性能。根据使用的经验来看，除机械失效外，不锈钢的腐蚀主要表现在：不锈钢的一种严重的腐蚀形式是局部腐蚀（亦即应力腐蚀开裂、点腐蚀、晶间腐蚀、腐蚀疲劳以及缝隙腐蚀）。这些局部腐蚀所导致的失效事例几乎占失效事例的一半以上。事实上，很多失效事故是可以通过合理的选材而予以避免的。

金属的腐蚀，按机理可分为特理腐蚀、化学腐蚀与电化学腐蚀三种。生活实际、工程实际中的金属腐蚀，绝大多数都属于电化学腐蚀。

应力腐蚀开裂（SCC）：是指承受应力的合金在腐蚀性环境中由于烈纹的扩展而互生失效的一种通用术语。应力腐蚀开裂具有脆性断口形貌，但它也可能发生于韧性高的材料中。发生应力腐蚀开裂的必要条件是要有拉应力（不论是残余应力还是外加应力，或者两者兼而有之）和特定的腐蚀介质存在。型纹的形成和扩展大致与拉应力方向垂直。这个导致应力腐蚀开裂的应力值，要比没有腐蚀介质存在时材料断裂所需要的应力值小得多。在微观上，穿过晶粒的裂纹称为穿晶裂纹，而沿晶界扩图的裂纹称为沿晶裂纹，当应力腐蚀开裂扩展至其一深度时（此处，承受载荷的材料断面上的应力达到它在空气中的断裂应力），则材料就按正常的裂纹（在韧性材料中，通常是通过显微缺陷的聚合）而断开。因此，由于应力腐蚀开裂而失效的零件的断面，将包含有应力腐蚀开裂的特征区域以及与已微缺陷的聚合相联系的“韧窝”区域。

点腐蚀：点腐蚀是指在金属材料表面大部分不腐蚀或腐蚀轻微而分散发生高度的局部腐蚀，常见蚀点的尺寸小于1.00mm，深度往往大于表面孔径，轻者有较浅的蚀坑，严重的甚至形成穿孔。

晶间腐蚀：晶粒间界是结晶学取向不同的晶粒间紊乱错合的界城，因而，它们是钢中各种溶质元素偏析或金属化合物（如碳化物和δ相）沉淀析出的有利区城。因此，在某些腐蚀介质中，晶粒间界可能先行被腐蚀乃是不足为奇的。这种类型的腐蚀被称为晶间腐蚀，大多数的金属和合金在特定的腐蚀介质中都可能呈现晶间腐蚀。晶间腐蚀是一种有选择性的腐蚀破坏，它与一般选择性腐蚀不同之处在于，腐蚀的局部性是显微尺度的，而宏观上不一定是局部的。

缝隙腐蚀：是指在金属构件缝隙处发生斑点状或溃疡形的宏观蚀坑，是局部腐蚀的一种形式，它可能发全于溶液停滞的缝隙之中或屏蔽的表面内。这样的缝隙可以在金属与金属或金属与非金属的接合处形成，例如，在与铆钉、螺栓、垫片、阀座、松动的表面沉积物以及海生物相接烛之处形成。

全面腐蚀：是用来描述在整个合金表面上以比较均勺的方式所发生的腐蚀现象的术语。当发生全面腐蚀时，村料由于腐蚀而逐渐变薄，甚至材料腐蚀失效。不锈钢在强酸和强碱中可能呈现全面腐蚀。全面腐蚀所引起的失效问题并不怎么令人担心，因为，这种腐蚀通常可以通过简单的浸泡试验或查阅腐蚀方面的文献资料而预测它。

均匀腐蚀：是指接触腐蚀介质的金属表面全部产生腐蚀的现象。根据不同的使用情况对耐蚀提出不同的指标要求，一般可分为两大类：

1. 不锈钢 指在大气及弱腐蚀介质中耐蚀的钢。腐蚀速率小于0.01mm/年的，认为是%26quot;完全耐蚀%26quot;；腐蚀速率小于0.1mm/年的，认为是%26quot;耐蚀%26quot;的。

2. 耐蚀钢 指在各种强烈腐蚀介质中能耐蚀的钢。

2.各种不锈钢的耐腐蚀性能

304 是一种通用性的不锈钢，它广泛地用于制作要求良好综合性能（耐腐蚀和成型性）的设备和机件。

301 不锈钢在形变时呈现出明显的加工硬化现象，被用于要求较高强度的各种场合。

302 不锈钢实质上就是含碳量更高的304不锈钢的变种，通过冷轧可使其获得较高的强度。

302B 是一种含硅量较高的不锈钢，它具有较高的抗高温氧化性能。

303和303Se 是分别含有硫和硒的易切削不锈钢，用于主要要求易切削和表而光浩度高的场合。303Se不锈钢也用于制作需要热镦的机件，因为在这类条件下，这种不锈钢具有良好的可热加工性。

304L 是碳含量较低的304不锈钢的变种，用于需要焊接的场合。较低的碳含量使得在靠近焊缝的热影响区中所析出的碳化物减至最少，而碳化物的析出可能导致不锈钢在某些环境中产生晶间腐蚀（焊接侵蚀）。

304N 是一种含氮的不锈钢，加氮是为了提高钢的强度。

305和384 不锈钢含有较高的镍，其加工硬化率低，适用于对冷成型性要求高的各种场合。

308 不锈钢用于制作焊条。

309、310、314及330 不锈钢的镍、铬含量都比较高，为的是提高钢在高温下的抗氧化性能和蠕变强度。而30S5和310S乃是309和310

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316和317 型不锈钢含有铝，因而在海洋和化学工业环境中的抗点腐蚀能力大大地优于304不锈钢。其中，316型不锈钢由变种包括低碳不锈钢316L、含氮的高强度不锈钢316N以及合硫量较高的易切削不锈钢316F。

321、347及348 是分别以钛，铌加钽、铌稳定化的不锈钢，适宜作高温下使用的焊接构件。348是一种适用于核动力工业的不锈钢，对钽和钻的合量有着一定的限制。
原面：NO.1 热轧后施以热处理及酸洗处理的表面。一般用于冷轧材料，工业用槽罐、化学工业装置等，厚度较厚由2.0MM-8.0MM。

　　钝面：NO.2D 冷轧后经热处理、酸洗者，其材质柔软，表面呈银白色光泽，用于深冲压加工，如汽车构件、水管等。

雾面：NO.2B 冷轧后经热处理、酸洗，再以精轧加工使表面为适度之光亮者。由于表面光滑，易于再研磨，使表面更加光亮，用途广泛，如餐具、建材等。采用改善机械性能的表面处理后，几乎满足所有用途。

粗砂NO.3 用100-120号研磨带研磨出来的产品。具有较佳的光泽度，具有不连续的粗纹。用于建筑内外装饰材料、电器产品及厨房设备等。

细砂：NO.4 用粒度150-180号研磨带研磨出来的产品。具有较佳的光泽度，具有不连续的粗纹，条纹比 NO.3细。用于浴池、建筑内外装饰材料、电器产品、厨房设备及食品设备等。

#320 用320号研磨带研磨出来的产品。具有较佳的光泽度，具有不连续的粗纹，条纹比 NO.4细。用于浴池、建筑内外装饰材料、电器产品、厨房设备及食品设备等。

毛丝面HAIRLINE：HL NO.4经适当粒度抛光砂带的连续研磨生成研磨花纹的产品（细分 150-320号）。主要用于建筑装饰，电梯，建筑物的门、面板等。

亮面：BA 经冷轧后施以光亮退火，并经过平整得到的产品。表面光泽度极好，有很高的反射率。如同镜面的表面。用于家电产品、镜子、厨房设备、装饰材料等。

SUS304：具有良好的耐蚀性、耐热性、低温强度和机械性能,冲压弯曲等热加工性好,无热处理硬化现象,无磁性。广泛用于家庭用品（1、2类餐具）、橱柜、室内管线、热水器、锅炉、浴缸、汽车配件、医疗器具、建材、化学、食品工业、农业、船舶部件。

　　SUS304L：奥氏体基本钢种，用途最为广泛；耐蚀性和耐热性优良；低温强度和机械性能优良；单相奥氏体组织，无热处理硬化现象（无磁性，使用温度-196--800℃）。

SUS304Cu：以17Cr-7Ni-2Cu为基本组成的奥氏不锈钢；成形性优良，特别是拔丝和抗时效裂纹性好；--耐腐蚀性与304相同。

SUS316： 耐蚀性和高温强度特别好，可在苛刻的条件下使用,加工硬化性好,

书巷里的门

SUS316L：钢中添加Mo（2-3%），故耐蚀性和高温强度优良；SUS316L含碳量比SUS316低，因此，抗晶间腐蚀性比SUS316优良；高温蠕变强度高。可在苛刻的条件使用,加工硬化性好,无磁性。 适于海水用设备、化学、染料、造纸、草酸、肥料生产设备、照相、食品工业、沿海设施。

SUS321：在304钢中添加Ti，故抗晶间腐蚀性优良；高温强度和高温抗氧性优良；成本高，加工性比SUS304差。耐热材料、汽车、飞行器排气管管路，锅炉炉盖、管道,化学装置、热交换器。

SUH409H： 加工性能、焊接性能良好,高温抗氧化性能良好,能够承受的温度范围从室温直到575℃。广泛用于汽车尾气排气系统。

SUS409L：控制钢中的C和N含量，故焊接性、成形性和耐蚀性优良；含11%Cr，高温和常温下为具有BCC结构的铁素体不锈钢；因填了Ti，750℃以下有空氧化性和耐蚀性。

SUS410：马氏体代表钢种，强度高，硬度高（有磁性）；抗腐蚀性差，不适合于严重腐蚀环境下使用；含C量低，加工性好，通过热处理可使表面硬化。

SUS420J2：马氏体代表钢种，强度高，硬度高（有磁性）；耐腐蚀性差，加工成形性差，耐磨性好；能够进行热处理改善机械性能。广泛用于加工刀具、管嘴、阀门、板尺、餐具。

SUS430：热膨胀率低,成型型及耐氧化性好 适用于耐热器具、燃烧器、家电产品、2类餐具、厨房洗涤槽。价格低，加工性好是理想的SUS304的替代品；抗英里腐蚀性好，典型的非热处理硬化性铁素体系不锈钢。

　不锈钢的物理性能

　　不锈钢和碳钢的物理性能数据对比，碳钢的密度略高于铁素体和马氏体型不锈钢，而略低于奥氏体型不锈钢；电阻率按碳钢、铁素体型、马氏体型和奥氏体型不锈钢排序递增；线膨胀系数大小的排序也类似，奥氏体型不锈钢最高而碳钢最小；碳钢、铁素体型和马氏体型不锈钢有磁性，奥氏体型不锈钢无磁性，但其冷加工硬化生成成氏体相变时将会产生磁性，可用热处理方法来消除这种马氏体组织而恢复其无磁性。

奥氏体型不锈钢与碳钢相比，具有下列特点：

1）高的电阴率，约为碳钢的5倍。

2）大的线膨胀系数，比碳钢大40％，并随着温度的升高，线膨胀系数的数值也相应地提高。

3）低的热导率，约为碳钢的1/3。

不锈钢的力学性

不论不锈钢板还是耐热钢板，奥氏体型的钢板的综合性能最好，既有足够的强度，又有极好的塑性同时硬度也不高，这也是它们被广泛采用的原因之一。奥氏体型不锈钢同绝大多数的其它金属材料相似，其抗拉强度、屈服强度和硬度，随着温度的降低而提高；塑性则随着温度降低而减小。其抗拉强度在温度15~80＆#176;C范围内增长是较为均匀的。更重要的是：随着温度的降低，其冲击韧度减少缓慢，并不存在脆性转变温度。所以不锈钢在低温时能保持足够的塑性和韧性。

[ 本帖最后由 书巷里的门 于 2009-3-28 16:11 编辑 ]

书巷里的门

希望大家可以把其他的材料补齐，这样，以后大家找材料类的帮助就直接看此贴，岂不快哉

书巷里的门

占用......

材料硬度相关

1.青铜JIS-H3100

2.磷铜JIS-H3110

PBS  JIS-H3130

材质

代号

硬度范围HV

材质

代号

硬度范围HV

材质

代号

硬度范围HV

C2680R

0

70-80

C5191R

0

70-up

C5210R

1/2H

140-205

1/4H

85-105

1/4H

100-160

H

185-235

1/2H

110-130*

1/2H

150-205

EH

210-260*

H

140-160*

H

180-230*

SH

230-270*

EH

160-175

EH

200-up

4.红铜JIS-H3100

5.洋白铜JIS-H3110

6.洋白铜JIS-H3130

材质

代号

硬度范围HV

材质

代号

硬度范围HV

材质

代号

硬度范围HV

C1100R

0

45-55

C7521R

0

70-up

C7701R

1/2H

150-210

(一般铜)

1/4H

70-85

1/2H

120-180

H

180-250*

C1020R

1/2H

75-90

H

150-up

EH

210-260

(无酸素铜)

H

85-110

0.3t以上常用C7521R

0.3t以下常用C7701R

7.铍铜JIS-H3130

8.钛铜

9.合金铜C19400-ASTM

材质

代号

硬度范围HV

材质

代号

硬度范围HV

材质

代号

硬度范围HV

C1720R

0

90-160

TiCuRi-M

1/4H

250-300*

C19400

1/2H

115-137

1/4H

145-220

EH

300-350

H

125-145*

1/2H

180-240*

EH

135-150*

H

210-270

SH

140-155

10.不锈钢JIS-G4313

11.不锈钢JIS-G4313

12.不锈钢JIS-G4307

材质

代号

硬度范围HV

材质

代号

硬度范围HV

材质

代号

硬度范围HV

SUS301

1/4H

270-300

SUS304

1/4H

210-240

SUS430

BA/2B

150-184*

CSP

1/2H

310-360*

CSP

1/2H

250-300*

3/4H

370-420*

3/4H

310-360

SUS410

240-250*

H

430-480

H

370-390

EH

490-520

SUS304

BA/2B

150-190*

BA表示磨光处理,2B表示压延处理

13.冷轧单光JIS-G3141

14.冷轧双光JIS-G3141

15.热轧(黑皮铁板)JIS-G3131

材质

代号

硬度范围HV

材质

代号

硬度范围HV

材质

代号

硬度范围HV

SPCC-SD

CC

85-95*

SPCC-SB

一般

95-110*

SPHC

无结构硬度

CD

75-85

4B

115-150*

CE

75-85

2B

135-185

CD表示拉伸用,CE表示深拉深用

1B

170-235

16.马口铁JIS-G3303

17.电解板JIS-G3313

18.炭素钢

材质

代号

硬度范围HV

材质

代号

硬度范围HV

材质

代号

硬度范围HV

SPTE

T-2

93

SECC

8D

95-130*

S50C

150-180*

T-2.5

97

SK5

180-210*

T-3

104*

SK7

150-180*

T-4

107

注:SK5/SK7 0.2-0.25t:Hv:220-250

0.1-0.15t:Hv:260-300

19.铝合金JIS-H4000

20.铝合金JIS-H4000

21.铝合金JIS-H4000

材质

代号

硬度范围HV

材质

代号

硬度范围HV

材质

代号

硬度范围HV

A1050

0

A1100

0

A5052

0

H12

*

H14

*

H32

*

H24

H16

H31

H18

*

H24

[ 本帖最后由 书巷里的门 于 2009-4-1 14:52 编辑 ]

书巷里的门

继续占用...

[ 本帖最后由 书巷里的门 于 2009-4-2 10:05 编辑 ]

jygzcj

现在我想请问一下  45#,CR12,D2等，用国标是什么标号的模具钢？

书巷里的门

呵呵，慢慢看。

HESHIHONG

D2是美国牌号吧

郭叫生

请问楼主：我们经常用铜料如Ｃ２６８０Ｒ－Ｈ　Ｃ２６８０－Ｈ有Ｒ和没Ｒ有什么区别。Ｒ代表什么意思？

书巷里的门

化 学 成 分
种类         铜(Cu)         铅(Pb)         铁(Fe)         锌(Zn)         -         -         -         -         -         -         -
C2600         68.5-71.5         0.07<         0.05<         余量         -         -         -         -         -         -         -
C2680         64.0-68.5         0.15<         0.05<         余量         -         -         -         -         -         -         -
C2720         62.0-64.0         0.07<         0.07<         余量         -         -         -         -         -         -         -
C2801         59.0-63.0         0.30<         0.07<         余量         -         -         -         -         -         -         -
机械性质
种类         质别         记号 ( 板 / 卷 )         拉力试验 T T         弯曲试验 B T         硬度试验 H T         导电率(%) 20℃
厚度 (mm)         拉力强度 (kgf/mm2)         伸长率 (%)         厚度 (mm)         弯曲角度         内侧半径         厚度 (mm)         JIS 规格
C2600         O         C2600R-O         0.2>         28>         40>         2<         180°         密接         ---         70-90         28
1/4H         C2600R-1/4H         0.2>         33-42         35>         2<         180°         厚度 ×0.5         0.2>         90-105
1/2H         C2600R-1/2H         0.2>         36-45         28>         2<         180°         厚度 ×1.0         0.2>         110-130
3/4H         C2600R-3/4H         0.2>         40-46         25>         ---         180°         --         0.2>         130-145
H         C2600R-H         0.2>         42-55         ---         2<         180°         厚度 ×1.0         0.2>         140-160
EH         C2600R-EH         0.2>         53>         ---         2<         180°         ---         0.2>         160-180
SH         C2600R-SH         0.2>         58>         ---         ---         ---         ---         0.2>         180>
C2680         O         C2680R-O         0.2>         28>         40>         2<         180°         密接         ---         70-90         27
1/4H         C2680R-1/4H         0.2>         33-42         35>         2<         180°         厚度 ×0.5         0.2>         90-105
1/2H         C2680R-1/2H         0.2>         36-46         28>         2<         180°         厚度 ×1.0         0.2>         110-130
3/4H         C2680R-3/4H         0.2>         40-46         25>         ---         180°         --         0.2>         130-145
H         C2680R-H         0.2>         45-55         ---         2<         180°         厚度 ×1.5         0.2>         140-160
EH         C2680R-EH         0.2>         53-60         ---         2<         ---         ---         0.2>         160-180
SH         C2680R-SH         0.2>         58>         ---         ---         ---         ---         0.2>         180>
C2720         O         C2720P-O         0.3--1         28 >         40 >         2<         180°         密接         ---         ---         ---
1--30         28 >         50>
C2720R-O         0.3--1         28 >         40 >         2<         180°         ---         ---
1--3         28 >         50>
1/4H         C2720P-14H         0.3-30         33-42         35 ＞         2<         180°         厚度         0.3>         75-125
C2720R-1/4H         0.3--3         ×0.5
1/2H         C2720P-1/2H         0.3-20         36-45         28 ＞         2<         180°         厚度         0.3>         85-145
C2720R-1/2H         0.3-3         ×1
H         C2720P-H         0.3-10         42>         ---         2<         180°         厚度         0.3>         105<
C2720R-H         0.3-3         ×1.5
C2801         O         C2801R-O         0.2>         33>         35 >         2<         180°         厚度 ×1         ---         ---         28
1/4H         C2801R-1/4H         0.2>         36-45         25 ＞         2<         180°         厚度 ×1.5         0.3>         95-115
1/2H         C2801R-1/2H         0.2>         42-50         15 ＞         2<         180°         厚度 ×1.5         0.3>         115-140
H         C2801R-H         0.3-10         48>         ---         2<         90°         厚度 ×1         0.3>         140>
EH         C2801R-EH         0.3-10         55>         ---         ---         ---         ---         0.3>         ----

aet

谢谢。搞成下载包就好了。

pop1861

谢谢楼主了，，我先收藏慢慢看，以后找材料就不用愁了，，再次感谢

剑舞

谢谢楼主了!