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模具钢基础知识

一、基本分类

1.钢材种类极杂且多，其中模具用钢材分三类：

a.塑料模具钢：高抛光度

b.热作工具钢：高强度、耐高温

c.冷作工具钢：耐高压、耐磨损mdash;mdash;lsquo;高速工具钢rsquo;为其一分

支

2.常见牌号标志：

a.jismdash;mdash;日本工业规格

b.astmmdash;mdash;美国材料试验协会规格

c.aisimdash;mdash;美国钢铁协会规格

d.dinmdash;mdash;德国国家规格

二、使用惯例

1.p20，最常用的塑料钢

2.pds5，类似p20，但比p20难加工，缺点是温度较高易硬化

3.pds1，不等于s45c，不是型腔用，使用在模架，以降低成本

4.若要求耐用性，则模架材料s50c或s55c，国内常见克难办法为s45c锻打，硬

度更高，耐磨性比s50c更好注：曾有人表示s45c锻打优于s50c的耐磨性，事实

上,该s50c恐有伪劣产品之嫌

5.型腔钢材对硬度要求高于p20时，可选用nak80，利于耐用

6.选择倾向：

a.塑胶钢：即用在塑胶射出成模，再区分镜面抛光、耐蚀性等要求

b.冷作钢：用在导柱套标准零件，也用在精密五金模或耐磨的塑胶模或冷冲模

c.热作钢：铝或锌合金压铸模

7.塑料钢许多都是预硬型，以免热处理变形

8.各类钢材成份倾向：中碳：含c量0.3mdash;0.8％

a.塑料钢：中碳或低碳少量镍铬系（1mdash;10％）或中量接近sus420不锈钢铬

系（gt;10％）耐腐蚀

b.热作钢：中c，少量cr

c.冷作钢：高c注：高速钢：高c，少量钨钼钒系（甚至加钴）。加少量铬可增

加强度。

9.大类区分解说：

a.

冷作钢：此类钢种在常温下使用，由于硬度高与耐磨要求，含碳量属于高碳钢

（cgt;0.8％）,甚至加入少量多钨钼钒元素，表助于提高耐磨性，另外，高硬度须

防范发脆，故添加铬（约4mdash;12％）以提高韧性和强度，也常辅之以锰元素

b.

热作钢：此类钢种主要要求在于500mdash;850℃左右较高温度的使用环境，故

而耐高温的钨钼钒系元素与冷作钢相当，因其耐磨性非主要要求，是以含碳量仅

属于中碳钢（0.3mdash;0.8％），且其进而对韧性的影响减少，故含铬量略下降

（约3mdash;5.2％）

c.

塑料钢：模腔表面的耐磨蚀为其主要要求，故属于低碳钢（clt;0.3％）以减少其

氧化倾向，并添加中量铬或少量镍铬元素以提高其耐腐蚀性能

三.模具钢的选择

1.成形方法:可从两种基本材料类型中选择：

a.热加工工具钢，它能承受模铸、锻造和挤压时的相对高的温度。

b.冷加工工具钢，它用于下料和剪切、冷成形、冷挤压、冷锻和粉末加压成形。

一些塑料会产生腐蚀性副产品，例如pvc塑料。长时间的停工引起的冷凝、腐蚀

性气体、酸、冷却／加热、水或储存条件等因素也会产生腐蚀。在这些情况下，

推荐使用不锈钢材料的模具钢。

2.模具尺寸：大尺寸模具常常使用预硬钢，整体淬硬钢常常用于小尺寸模具。

3.模具使用次数：

长期使用(gt;1000000次)的模具应使用高硬度钢，其硬度为48mdash;65hrc。

中等长时间使用(100000mdash;1000000次)的模具应使用预硬钢，其硬度为30

一45hrc。

短时间使用(lt;100000次)的模具应使用软钢，其硬度为160mdash;250hrc。

4.表面粗糙度：

许多塑料模具制造商对好的表面粗糙度感兴趣；当添加硫改善金属切削性能时，

表面质量会因此下降，硫含量高的钢也变得更脆。

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