【文章內(nèi)容簡介】 ER5鋼的化學成分與基體鋼比較， ER5鋼提高了含碳量、含釩量以及 Cr、 Mo、 W等碳化物形成元素，因而使 ER5鋼具有高耐磨性及高強韌性。益豐華客戶熱線： 0755281106121. 9Cr6W3Mo2V2（ GM）鋼（ 1）化學成分及相變點（ 2）工藝性能 1）鍛造工藝 2）退火 3）淬火及回火（ 3）力學性能 1）硬度 2）抗壓及抗彎性能 3）沖擊韌度 4）沖擊磨損性能（ 4）使用范圍（ ER5）鋼（ 1）化學成分及相變點（ 2）工藝性能 1）鍛造工藝 2）退火 3）淬火、回火工藝 4）推薦熱處理工藝（ 3）力學性能 1）抗拉強度 2）抗壓性能 3）抗彎強度（ 4）使用范圍 耐蝕冷作模具鋼的成分特點是高碳高鉻，既具有高的硬度和耐磨性，又具有良好的耐蝕性能。（ 7Mn15）無磁冷作模具鋼 作為無磁模具鋼，除具備一般冷作模具鋼的使用性能外，還具有在磁場中使用時不被磁化的特性。該鋼具有非常低的磁導率、高的硬度、強度和較好的耐磨性。（ 1）化學成分（ 2）工藝性能1）鍛造 2）退火 3）固溶處理 4）時效處理 5）氣體氮碳共滲（ 3）力學性能（ 4）應用 制造無磁模具，也可制造 700～ 800℃ 使用的熱作模具。 特殊用途冷作模具鋼 硬質(zhì)合金的種類很多，但制造模具用的硬質(zhì)合金通常是金屬陶瓷硬質(zhì)合金和鋼結(jié)硬質(zhì)合金。（ 1） DT合金的力學性能（ 2） DT合金的熱加工特性1）退火工藝2）淬火、回火工藝3）鍛造工藝性（ 3） DT合金的切削加工性（ 4） DT合金的應用 硬質(zhì)合金 冷作模具零件的熱處理工藝 在模具材料選定之后，必須配以正確的熱處理，才能保證模具的使用性能和壽命。 冷作模具的熱處理工藝 模具的成形加工和熱處理工序安排對模具的質(zhì)量也有很大影響，在制定與實施熱處理工藝時，必須予以考慮。通常冷作模具的制造工藝路線有以下幾種。（ 1）一般成形冷作模具鍛造 → 球化退火 → 機械加工成形 → 淬火與回火 → 鉗修裝配。（ 2）成形磨削及電加工冷作模具鍛造 → 球化退火 → 機械粗加工 → 淬火與回火 → 精加工成形（凸模成形磨削，凹模電加工） → 鉗修裝配。（ 3）復雜冷作模具鍛造 → 球化退火 → 機械粗加工 → 高溫回火或調(diào)質(zhì) → 機械加工成形 → 鉗工修配。在熱處理工序安排上要注意以下幾點：① 對于位置公差和尺寸公差要求嚴格的模具，為減少熱處理變形，常在機加工之后安排高溫回火或調(diào)質(zhì)處理；② 對于線切割加工模具，由于線切割加工破壞了淬硬層，增加淬硬層脆性和變形開裂的危險性，因而，線切割加工之前的淬回火，常采用分級淬火或多次回火和高溫回火，以使淬火應力處于最低狀態(tài)，避免模具線切割時變形、開裂；③ 為使線切割模具尺寸相對穩(wěn)定，并使表層組織有所改善，工件經(jīng)線切割后應及時進行再回火，回火溫度不高于淬火后的回火溫度。 淬火是冷作模具的最終熱處理中最重要的操作，它對模具的使用性能影響極大。主要的工藝問題有以下幾個方面 :（ 1）合理選擇淬火加熱溫度（ 2）合理選擇淬火保溫時間（ 3）合理選擇淬火冷卻介質(zhì)（ 4）采用合適的淬火加熱保護措施 冷作模具鋼的強韌化處理工藝主要包括：低淬低回、高淬高回、微細化處理、等溫和分級淬火等。（ 1）冷作模具鋼的低溫淬火工藝（ 2）冷作模具鋼的高溫淬火工藝（ 3）冷作模具鋼的微細化處理（ 4）冷作模具鋼的分級淬火和等溫淬火（ 5）其它強韌化處理方法 模具在最終淬火、回火之前進行的正火、球化退火、調(diào)質(zhì)以及低溫回火等統(tǒng)稱預備熱處理，而最終熱處理工序是使模具獲得必要的性能，保證模具壽命的重要工序。（ 1）薄板沖裁模的熱處理（ 2）厚板沖裁模的熱處理（ 3）冷剪刀的熱處理（ 4）沖裁模的熱處理操作（ 5） 冷沖裁模具的表面強化處理 主要冷作模具的熱處理特點 冷鐓模的失效方式主要是開裂、折斷，即由韌性不足導致的失效占 90%以上，材料韌性不足極大影響著模具壽命。因此，如何通過熱處理工藝制度的改善獲得高耐磨、高強韌性是提高冷鐓模壽命的關鍵之一。冷鐓模的熱處理有如下特點 。（ 1）對于碳素工具鋼制冷鐓凹模，常采用噴水淬火法。（ 2）冷鐓模必須充分回火，回火保溫時間應在 2h以上，并進行多次回火，使其內(nèi)應力全部釋放。（ 3）采用中溫淬火、中溫回火工藝。（ 4）采用快速加熱工藝。（ 5）采用表面處理。 根據(jù)冷擠壓模材料的性能要求，即具有高的硬度、耐磨性、抗壓強度、高強韌性，一定的抗耐熱疲勞性和足夠的回火抗力。（ 1）采用常規(guī)工藝下限溫度淬火，再經(jīng)回火得到高強韌性。（ 2）采用較長時間的回火或多次回火，消除應力，提高韌性，穩(wěn)定尺寸。（ 3）對于以脆性破壞為主，韌性不足的采用等溫淬火工藝，（ 4）應用表面強化處理。（ 5）在使用過程中進行低溫去應力回火。 拉深模應具有高的硬度，良好的耐磨性和抗粘附性能。（ 1）要避免模具表面產(chǎn)生氧化脫碳。氧化脫碳會造成模具淬火后硬度不足或出現(xiàn)軟點。當表面硬度低于 500HV以下時，模具表面就會出現(xiàn)拉毛現(xiàn)象。同時還要防止磨削引起二次回火使表面硬度降低。（ 2）為了提高拉深模表面的抗磨損和抗粘附性能，常對模具進行表面處理，如滲氮、滲硼、鍍硬鉻、滲釩等。拉深模的典型熱處理規(guī)范見表 155。 熱作模具主要用于高溫條件下的金屬成形。 熱作模具按其用途可分為錘鍛模、機鍛模、熱擠壓模、壓鑄模和熱沖裁模等五大類。 熱作模具是在機械載荷和溫度均發(fā)生循環(huán)變化下工作，由于使用的成型設備和被加工材料差別，模具的工作條件存在較大差異。因此，模具的失效形式不同，對模具材料的性能要求也各不相同。 熱作模具零件的失效形式承受巨大的沖擊載荷，又受高溫的作用。受靜壓力，沖擊成分小，模具型腔的表面溫度高于錘鍛模。既承受壓縮應力和彎曲應力，也承受一定的拉應力，還受到?jīng)_擊負荷的作用，模具受熱溫度比錘鍛模更高。型腔表面承受液態(tài)金屬的沖刷、侵蝕、高溫及急冷急熱作用。各種熱沖裁模刃口部位所承受的熱載荷和機械載荷，差別很大。熱沖裁模刃口應具有足夠的熱強性和耐磨性。 熱作模具的工作條件 （ 1）塑性變形（ 2）熱疲勞（ 3）熱磨損（ 4）斷裂（ 5）熱熔損和沖蝕 熱作模具的失效形式 熱作模具材料的性能要求① 室溫硬度、高溫硬度② 室溫抗拉強度、高溫抗拉強度③ 室溫沖擊韌度、高溫沖擊韌度④ 冷熱疲勞抗力、斷裂韌度還要求具有某些特殊性能（ 1）熱穩(wěn)定性（ 2）回火穩(wěn)定性（ 3）熱疲勞抗力及斷裂韌度（ 4）高溫磨損與抗氧化性能（ 1）錘鍛模：較高的高溫強度和韌性，良好的耐磨性，還應有冷熱疲勞和機械疲勞抗力的要求。此外，錘鍛模尺寸比較大，還要求錘鍛模用鋼具有高的淬透性。（ 2）熱擠壓模：具有高的熱穩(wěn)定性，較高的高溫強度和足夠的韌性，良好的耐熱疲勞性和高的耐磨性。（ 3）壓鑄模：較高的耐熱性和良好的高溫力學性能，優(yōu)良的耐熱疲勞性，高的導熱性，良好的抗氧化性和耐蝕性，高的淬透性等。（ 4）熱沖裁模：工作溫度較低，應具有高的耐磨性、良好的強韌性以及加工工藝性能。 熱作模具材料的性能要求 熱作模具材料 熱作模具鋼的分類及鋼號 （ 1）按用途分類：熱鍛模用鋼、熱擠壓模用鋼、壓鑄模用鋼、熱沖裁模用鋼。（ 2）按工作溫度分：低耐熱鋼（ 350～ 370℃ ）、中耐熱鋼（ 550～ 600℃ ）、高耐熱鋼（ 580～ 650℃ ）。（ 3）按性能分：高韌性熱作模具鋼、高熱強熱作模具鋼、高耐磨熱作模具鋼。 國家標準 GB1299—85 《 合金工具鋼技術條件 》 列入了12個熱作模具鋼鋼號。 錘鍛模常用鋼種主要有： 5CrNiMo、 5CrMnMo、 4CrMnSiMoV等，此外還有國內(nèi)近年來研制的新鋼種，如 4SiMnMoV、 5Cr2NiMoVSi、 45Cr2NiMoVSi等。其中 45Cr2NiMoVSi是應用比較成熟的高強韌大截面錘鍛模具鋼。1. 5CrNiMo、 5CrMnMo及 4CrMnSiMoV鋼（ 1）臨界點 （ 2）力學性能（ 3）工藝性能1）鍛造2）退火3）淬火4）回火（ 4）實際應用 熱鍛模用鋼2. 5Cr2NiMoVSi及 45Cr2NiMoVSi鋼（ 1）化學成分及臨界點（ 2）力學性能（ 3）工藝性能 1）鍛造 2）退火 3）淬火及回火（ 4）實際應用 熱鍛模用鋼 常用的熱擠壓模具用鋼是鎢系熱作模具鋼和鉻系熱作模具鋼，還有鉻鉬系、鎢鉬系和鉻鉬鎢系等新型的熱作模具鋼以及基體鋼等。%鉻系熱作模具鋼 4Cr5MoSiV1（ H13）、 4Cr5MoSiV（ H11）和 4Cr5W2VSi 3Cr3Mo3W2V（ HM1）、 4Cr3Mo3SiV（ H10）及 25Cr3Mo3VNb（ HM3） （ RM2）鋼（ GR）鋼（ 012Al）（ CG2）鋼(HD)鋼 熱擠壓模用鋼 常用的壓鑄模用鋼以鎢系、鉻系、鉻鉬系和鉻鎢鉬系熱作模具鋼為主，也有一些其它的合金工具鋼或合金結(jié)構鋼，用于工作溫度較低的壓鑄模，如 40Cr、 30CrMnSi、4CrSi、 4CrW2Si、 5CrW2Si、 5CrNiMo、 5CrMnMo、4Cr5MoSiV、 4Cr5MoSiV 4Cr5W2VSi、 3Cr2W8V、3Cr3Mo3W2V等。其中 3Cr2W8V鋼是制造壓鑄模的典型鋼種，常用于制造壓鑄鋁合金和銅合金的壓鑄模；與其性能和用途相類似的還有 3Cr3Mo3W2V鋼。 1. 3Cr2W8V鋼2. 3Cr3Mo3W2V鋼（代號 HM1）3. 4Cr5Mo2MnSiV1（ y10）及 4Cr3Mo2MnVNbB（ y4）鋼 壓鑄模用鋼 其它熱作模具材料 根據(jù)熱作模具的工作條件、失效形式和性能要求，選擇符合要求的模具材料之后，必須制定合理的熱處理工藝，才能保證模具的使用要求。因此掌握各類熱作模具熱處理工藝的特點是必要。 熱作模具零件的熱處理工藝（ 1）錘鍛模的制造工藝路線 下料 → 鍛造 → 退火 → 機械粗加工 → 探傷 → 成形加工 →淬火及回火 → 鉗修 → 拋光。（ 2）熱擠壓模的制造工藝路線 下料 → 鍛造 → 預先熱處理 → 機械加工成形 → 淬火及回火 → 研磨拋光。（ 3）壓鑄模的制造工藝路線 一般壓鑄模：鍛造 → 退火 → 機械粗加工 → 穩(wěn)定化處理→ 精加工成形 → 淬火及回火 → 鉗工修配 → 發(fā)藍。形狀復雜、精度要求高的壓鑄模：鍛造 → 退火 → 粗加工 →調(diào)質(zhì) → 精加工成形 → 鉗工修磨 → 滲氮（或軟氮化） → 研磨拋光。 主要熱作模具的制造工藝路線為了保證錘鍛模獲得足夠的強度和韌性，最終熱處理為淬火加中溫或高溫回火。（ 1）鍛造與退火（ 2）淬火（ 3）回火（ 1）鍛造工藝（ 2）預先熱處理（ 3）淬火及回火（ 4）化學熱處理工藝（ 1）穩(wěn)定化處理（去應力退火）（ 2）預處理（ 3）淬火及回火（ 4）表面強化處理 主要熱作模具的熱處理特點 塑料模具是利用其自身特定的形狀和尺寸來成型塑料制品的。由于塑料制品形狀復雜、表面粗糙度要求高，因而塑料模具的制造難度較大。如何正確合理地選用模具鋼材，對模具的制造和使用都具有重要意義。塑料模具按塑料品種不同，可以分為兩大類，即熱固性塑料壓模和熱塑性塑料注射模，分別來成型熱固性和熱塑性兩大類塑料制品。 塑料模具的使用壽命與模具的工作條件及失效形式有著密切關系。不同的工作條件，不同類型的模具，其失效形式也各不相同，所以對模具性能要求也不同。 塑料模具零件的失效形式 熱固性塑料壓模和熱塑性塑料注射模的工作條件及特點見表 31。 隨著高性能塑料的發(fā)展和不斷生產(chǎn)，塑料制品的種類日益增多，用途不斷擴大，制品向精密化、大型化、復雜化發(fā)展，成型生產(chǎn)向高速化發(fā)展，模具的工作條件也越趨復雜。 塑料模具的工作條件 塑料模具的主要失效形式 塑料模具的基本失效形式也是表面磨損、塑性變形及斷裂，但由于對塑料制品的表面粗糙度及精度要求較高，故因表面磨損造成的模具失效比例較大。（ 1）模具型腔表面粗糙度惡化（ 2）模具型腔尺寸超差（ 3）型腔表面侵蝕，以防止模具在工作中的塑性變形和沖擊損壞。，以防止模具在工作中的磨損和抵抗塑料的成型壓力。，且線膨脹系數(shù)要小。，熱處理變形小。 塑料模具材料的性能要求 隨著塑料產(chǎn)量的提高和應用領域的擴大，對塑料模具提出了越來越高的要求，促進了塑料模具的不斷發(fā)展。目前塑料模具正朝著高效率、高精度、高壽命方向發(fā)展，推動了塑料模具材料迅速發(fā)展。 我國目前用于塑料模具的鋼種，可按鋼材特性和使用時的熱處理狀態(tài)分類，見表 32。 對于我國傳統(tǒng)常用的塑料模具鋼