模具钢具体分类及其详细介绍

引领全球模具产业的网络交易平台!华夏模具网出品1模具钢具体分类及其详细介绍1.11.11.11.1冷作模具钢目前我国常用的冷作模具钢仍多是碳素工具钢（T7A、T8A、T10A、T12A）、低合金工具钢CrWMn、高碳高铬钢Cr12、Cr12MoV、高速钢W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等传统的典型钢种，不过也引进。研制了多种新的钢种以适应不断提高的要求。（一）碳素工具钢（一）碳素工具钢（一）碳素工具钢（一）碳素工具钢T7A为高韧性碳素工具钢，其强度及韧性都较高，适合制作易脆断的小型模具或承受冲击载荷较大的模具；T10A是最常用的钢材，是性能较好的代表性碳素工具钢，耐磨性也较高，经适当热处理可得到较高强度和一定韧性，合适制作要求耐磨性较高而承受冲击载荷较小的模具。T8A淬透性、韧性等均优耐磨性也较高，适合制作小型拉伸、挤压模。引领全球模具产业的网络交易平台!华夏模具网出品2（二）低合金工具钢（二）低合金工具钢（二）低合金工具钢（二）低合金工具钢低合金工具钢，是在碳素工具钢的基础上加入了适量的合金元素。这样可以降低淬火冷却速度，减少热应力和组织应力，减少淬火变形及开裂倾向，钢的淬透性也明显提高。用于制造模具的低合金钢有CrWMn、9Mn2V、9SiCr、9CrWMn、9Mn2、7CrSiMnMoV(代号CH-1)、6CrNiMnSiMoV(代号GD)等。CrWMn钢具有较好的淬透性，淬火变形小，但是其耐磨性、强韧性、变形要求等仍不能满足形状复杂的冷作模具的需要。（三）高碳高铬冷作模具钢（三）高碳高铬冷作模具钢（三）高碳高铬冷作模具钢（三）高碳高铬冷作模具钢高碳高铬冷作模具钢包括Cr12、Cr12MoV、Cr12Mo1V1（代号D2）具有高硬度、高强度、高耐磨性、易淬透、稳定性高、抗压强度高及淬火变形小等优点。高碳高铬钢经锻造后的毛坯硬度较高（大约在550HB左右）内应力较大，必须进行退火处理。高碳高铬钢在回火过程中，会出现马氏体分解、碳化物聚集和残余奥氏体的转变。工业生产中，常采用2～3次回火，以改善前次回火残余奥氏体转变为初生马氏体的韧性，从而提高钢的韧性。Cr12型钢强度和耐磨性较高，但其碳化物不均匀性比较严重，使用中脆断倾向很大，韧性较低。综合力学性能要求更高的模具，常用的替代钢种是高速钢。（四）高速钢（四）高速钢（四）高速钢（四）高速钢高速钢具有很高的硬度、抗压强度和耐磨性，采用低温淬火、快速加热等工艺措施，可以有效地改善其韧性。因此，高速钢越来越多地应用于要求重载荷、高寿命的冷作模具。高速钢合金元素含量高，价格贵，工艺性能不佳，脆性较大，使其应用受到一定限制。钨钼系高速钢，因其含碳化物分布较均匀，颗粒细小，W6Mo5Cr4V2钢的韧性优于W18Cr4V钢，故应用比较广泛。高强韧性降碳减钒的高速钢6W6Mo5Cr4V，由于适当地减少了碳与钒的含量，其抗弯强度与塑性、冲击韧性等都显著提高，而硬度与二次硬化能力都得以保持。引领全球模具产业的网络交易平台!华夏模具网出品3（五）基体钢（五）基体钢（五）基体钢（五）基体钢基体钢是指具有高速钢正常淬火后基本成分的钢，这类钢的碳质量分数一般为0.5%左右，合金元素分数在10％～20％范围内，由于这类钢淬火后过剩碳化物数量少、细小均匀，使其在具有一定耐磨性和硬度的前提下，抗弯强度和韧性得到显著改善。模具中常用的基体钢有6Cr4W3Mo2VNb（代号65Nb）、7Cr7Mo2V2Si（代号LD）、5Cr4Mo3SiMnVAL（代号012AL）(请参阅)等。基体钢被广泛地应用于制造冷挤压、厚板冷冲和冷镦等模具，特别适于制造难变形材料用的大型复杂模具，也可以用作黑色金属的热挤压模具,是一类冷热兼用的模具钢。近年来，随着高速多工位自动冷镦机的普遍使用，以及高强度钢和高韧性不锈钢冲压件的广泛应用，冷冲模服役条件更加恶劣，采用电渣重熔并进行复合强化的012Al基体钢冷冲模，可显著提高使用寿命。（六）其他（六）其他（六）其他（六）其他微变形空淬钢,这类钢有较高的淬透性，可用冷却速度缓和的淬火介质，从而减少了淬火应力，降低了变形开裂倾向，在淬火时可通过调节残余奥氏体的比例，达到微变形。这类引领全球模具产业的网络交易平台!华夏模具网出品4钢号主要有GD钢等。7CrNinSioV钢(GD)的特点是强韧性较好，工艺性能好，可代替CrWMn、WCr12型钢制冷作模具，解决模具早期崩刃或断裂。硬质合金，具有高的硬度、高的抗压强度和高的耐磨性，所以用其制作的模具坚固耐用，使用寿命比一般钢制冲模高30～100倍，且制品表面质量好，故适用于大批量生产，主要用来制作多工位级进模，大直径拉深凹模镶块。缺点是脆性大，加工困难，不能锻造及热处理，且成本高，致使其应用受限制。详情请参阅：华夏不锈钢网钢结硬质合金，是以难熔金属碳化物为硬质相，以合金为粘结剂，用粉末冶金方法生产的一种新型模具材料，具有硬质合金的高硬度、高耐磨性和高抗压强度，又具有钢的可加工性和热处理性。以WC为硬质相的钢结硬质合金，又简称DT合金，还具有较好的抗热裂能力，不易出现崩刃、淬裂等，是较理想的模具材料之一。1.21.21.21.2热作模具钢热作模具钢主要用于制造高温状态下进行压力加工的模具，如热锻模具、热挤压模具、压铸模具、热镦模具等。随锻压机械能力的加大、加工件形状的复杂化，尤其是被加工材料加工难度的增大，如加工钛合金、高合金钢、不锈钢和耐热钢，模具趋向大型化、高性能。对热作模具用钢性能的要求也越来越高，传统的热作模具钢5CrNiMo和5CrMnMo钢由于热强性、热稳定性较低、易龟裂和塌陷，使用寿命短。3Cr2W8V钢由于钨含量高、热振性较差、易热疲劳，导致龟裂等缺陷。近年来，一些具有较高的热强性、高的热疲劳性和良好的韧性的新型热作模具钢相继问世。（一）低耐热高韧性热作模具钢（一）低耐热高韧性热作模具钢（一）低耐热高韧性热作模具钢（一）低耐热高韧性热作模具钢低耐热高韧性热作模具钢主要用于生产承受很大冲击载荷的锤锻模、平锻机锻模、大型压力机锻模等，是在高温下通过冲击加压强迫金属成形的模具，锻模型腔与炽热的工件表面会产生剧烈摩擦。因此要求钢冲击韧度好、淬透性高、导热性能好、有较高的热疲劳能力，同时还应具有好的耐热性、抗氧化性和加工工艺性。低耐热高韧性热作模具钢包括5CrNiMo、5CrMnMo、4CrMnSiMoV、5Cr2NiMoV、45Cr2NiMoVSi等。引领全球模具产业的网络交易平台!华夏模具网出品5（二）中耐热韧性热作模具钢（二）中耐热韧性热作模具钢（二）中耐热韧性热作模具钢（二）中耐热韧性热作模具钢中等耐热性韧性钢，主要有5%的铬型热作模具钢和铬钼系热作模具钢，含有较多的铬、钼、钒等碳化物元素，其韧性和耐热性介于高韧性及高强性热作模具钢之间，我国从上世纪60年代开始引进开发这类钢号，用量逐渐扩大，现已成为主要的热作模具钢。中耐热韧性热作模具钢主要包括4Cr5MoSiV（H11）、4Cr5MoSiV1（H13）、4Cr5W2SiV、3Cr3Mo3W2V（HM1）、25Cr3Mo3VNb（HM3）、2Cr3Mo2NiVSi（PH）、瑞典一胜百ASSAB8407(UDDEHOLMORVARSUPREME)、日本大同模具钢DAIDODHA1、DH31-S、日本日立HITACHIDAC、德国葛利兹1.2344、1.2343、1.2367等。H13热作模具钢是首钢特殊钢公司根据美国标准钢号H13开发的，是一种使用温度在600℃以下的中碳中铬热作模具钢。H13既具有3Cr2W8V钢的高温性能，又具有5CrMnMo钢高韧性的特点,也一般热作模具钢要求的较高的热硬性、热强性、抗回火稳定性、耐磨性、抗冷热疲劳性等。现已在锤锻模、挤压模、压铸模、模锻模等模具领域中得到广泛应用。更多详情登陆（三）高耐热热作模具钢（三）高耐热热作模具钢（三）高耐热热作模具钢（三）高耐热热作模具钢高耐热热作模具钢主要用于较高温度下工作的热顶锻模具、热挤压模具、铜及黑色金属的压铸模具、压力机模具等。其中压力铸造是在高的压力下，使熔融的金属挤满型腔而压铸成型，在工作过程中模具反复与炽热金属接触，因此要求有较高的回火抗力和热稳定性。高耐热热作模具钢主要包括3Cr2W8V（H21）、5Cr4W5Mo2V、5Cr4Mo3SiMnVAl、4Cr3MoW4VNb、6Cr4Mo3Ni2WV、4Cr3Mo2NiVNbB等。这类模具钢的钨、钼含量比较高，比前两类热作模具钢在高温下具有更高的强度、硬度和耐磨性、组织稳定性好，但其韧性和抗热疲劳性不及低耐热高韧性热作模具钢（可登陆查询华夏模具网）。3Cr2W8V（H21）钢拥有高的热强度和热稳定性，好的铸造性，锻造性和切削性能，并且热处理简单。在我国，3Cr2W8V钢应用很广泛，用于生产各种热作模具，如热压模，热挤出模和非铁合金压铸模。虽然在其他国家它已基本被取代，但是在我国钨系热作模具中应用仍十分广泛。引领全球模具产业的网络交易平台!华夏模具网出品6（四）特殊用途的热作模具钢（四）特殊用途的热作模具钢（四）特殊用途的热作模具钢（四）特殊用途的热作模具钢奥氏体热作模具钢，近年来为了满足模具在750℃以上能耐高温、耐蚀、抗氧化要求而引入的奥氏体耐热钢。奥氏体耐热钢的优点是组织比较稳定，在加热和冷却过程中均不发生相变，具有很高的高温强度和耐热性，缺点是线膨胀系数大，导热性差，降低了热疲劳性能，不适宜作为强烈水冷的模具材料。奥氏体耐热钢主要包括铬镍系奥氏体钢和高锰系奥氏体钢。高温合金，当挤压耐热钢管时，模具型腔温度会高达900℃～1000℃，就需要采用高温合金来制造模具，如铁基、镍基、钴基合金，常用的镍基合金中，以尼莫尼克100号热强度最高，在900℃时持久强度仍有150MPa，可用于制作挤压耐热钢零件或挤压铜管的凹模及芯棒。难熔合金，通常将熔点在1700℃以上的金属称为难熔金属。钼基合金的热强度和持久强度较高，热导性好，热膨胀小，因此几乎不引起热裂。用钼基合金作压铸模具用得比较成功，主要用于铜合金、钢铁材料的压铸模，也可用作钛合金、耐热钢的热挤压模，其使用寿命远远高于其他各种热作模具钢。（五）其他（五）其他（五）其他（五）其他中合金高热强性热作模具钢，3Cr3Mo3W2V(HM1)和3Cr3Mo3VNb(HM3)钢，其特点是含碳量较低，其热加工性能良好，易锻造及退火，热裂倾向低，淬火回火温度范围较宽，具有较高的热强性、热疲劳性能、良好的耐磨性和耐回火性等特点，是综合性能优良的高强韧性热作模具钢，有明显的回火二次硬化效果。适于制造高速、高负荷的压力机成型模、辊锻模、小型锤锻模等热作模具。引领全球模具产业的网络交易平台!华夏模具网出品7基体型热作模具钢，5Cr4Mo2V(RM2)钢含碳不高(0.45%～0.55%)W5合金元素总含量12%，可以进行一般的热处理及化学热处理，可以替代3Cr2W8V钢制造某些挤压模具，有高的耐热性，既有较高的高温强度和耐磨性，在700℃时仍可保持53～54HRC的硬度，这类钢有强烈的二次硬化效应，用于制造热挤压模、热冲模、冲头等，使用寿命较3Cr2W8V钢有较大的提高。沉淀硬化型热作模具钢，这类钢的含碳量较低质量分数在0.2%左右，如我国研制的PH(2Cr3M02NiVSi)钢是典型的沉淀硬化型热作模具钢，其特点是制造的模具淬火和采用较低温度回火后硬度为40HRC,具有良好的韧性和可加工性，加工后可直接使用，在使用的过程中模具表层因受热而析出碳化物，产生二次硬化，硬度可达46～48HRC，而心部组织未发生转变，满足了模具的性能要求，提高了模具的使用寿命。这类钢适用于压铸模以及精密锻模等。1.31.31.31.3塑料模具钢由于塑料模具的快速发展，目前塑料模具材料已逐渐形成了较独立的体系,但国内塑料成型模具材料尚未形成系列，一般塑料模具常采用正火态的45钢或40Cr钢经调质制造。硬引领