模具钢整理资料.doc

一、 H13（4Cr5MoSiV1）1、化学成分% 标准：GB/T1299-2000C：0.32/0.45 Mn：0.20/0.50 Si：0.80/1.20 Cr：4.75/5.50 P：0.030 S：0.030 Mo：1.10/1.75 V：0.80/1.202、出厂状态：球化退火硬度HBS235,压痕直径3.95mm.3、与其近似国外钢号：美国：H13(AISI)日本：SKD61(JIS)、DHA1(大同)、DAC(日立)瑞典：8407(ASSAB)德国：X40CrMoV5-1、1.2344(W-Nr.)英国：BH13(BS).4、钢材特性空冷硬化热作模具钢,有很高的热强度,在中温条件下具有很好的韧性 ,600oC作业,热疲劳性能和一定的耐磨性.在较小的奥氏体化温度下空淬,热处理变形小,产生的氧化皮倾向小,可以抵抗熔融铝的冲蚀作用.抗热裂性好，电渣中熔铜，组织致密，电炉精练钢质纯净，具较好的等向性能.5、主要用途4Cr5MoSiV1(H13)广泛应用于制造热挤压模具,芯棒,模锻锤的锤模,锻造压力机模具,精锻机用模具以及铝,铜机器合金的压铸模.适合大型或形状复杂之模具. 6、其他H13钢是世界上普遍使用的强韧兼具的热作模具钢，具有高的淬透性和抗热裂能力。 H13钢的国内牌号为4Cr5M0SiVl，严格控制硫的含量可大大提高钢的断裂韧度和抗冲击能力。 H13钢的表面改性主要有铁素体氮碳共渗或者硫氮碳共渗以及物理气相沉积硬膜等方法或这些方法的合理组合。 其也是乙烯类的二、 HM1（4Cr3Mo3W2V）HM1(4Cr3Mo3W2V)钢属于一种高热强性基体钢，有高的高温冲击韧性，较好的抗冷热疲劳性能。在用于轴承成型凹模时，寿命是5CrMnMo的6-9倍；在用于轴承塔形冲头时，寿命是3Cr2W8V的4-7倍(1)化学成分C：0.320.42 Si：0.600.90 Mn0.65 P0.03 S0.03 Cr2.83.3 W1.21.8 Mo2.53.0V0.81.2 (2)锻造工艺3Cr3Mo3W2V钢具有良好的热塑性，容易锻造成形，开裂倾向低，但因含有钼，要注意加热温度和保温时间，避免严重脱碳和使用时产生早期失效。项目加热温度/始锻温度/终锻温度/冷却方式钢锭1170120011401170900后坑冷或砂冷钢坯1150118011201150850后坑冷或砂冷 (3)退火工艺名称装炉方式加热温度保温时间等温温度保温时间冷却方式（HB）棒材退火500入炉随炉升温80082021min/mm-随炉冷至500出炉空冷（240）锻件等温退火500入炉随炉升温86088011min/mm730102+1min/mm随炉冷至500出炉空冷（202255）(4)热处理工艺性能在10301090间淬火时，在可以得到HRC5255硬度的同时，还能保持10级以上的细晶粒。温度()95010001030106011001120硬度(HRC)50505253.554.5555555.55757.55858.5晶粒度(级)11.511.511111110淬火温度()9501000103010601090淬火态50515253.554.5555555.55757.5一次回火后4748495051525252.554.555二次回火后4647488.5495051.5525353.53Cr3Mo3W2V（HM1）1、化学成分HM1钢已纳入GB12992000中的国家标准模具钢号。该钢种具有良好的抗热疲劳性能、抗回火稳定性和良好的冶炼、锻造热处理及机械加工工艺性能,是国内综合性能优良、符合我国资源条件的高强韧热锻模新钢种。适于用作高温、高负荷、急热急冷水冷条件下工作的压力机和轴承环热锻凹模,成形辊锻模,高强度和高热强钢零件的精锻模、铝和铜合金的压铸模、热挤压模等模具，使用寿命可比3Cr2W8V及5CrNiMoV钢制模具提高14倍。 4Cr5MoSiV1钢具有优良的强韧性，较高热强性、耐磨性、回火稳定性，抗冷热疲劳性能、冷热加工性能好，工作温度700以上。该钢通用性强，适合于制作在高温、高速、高负荷、急冷急热条件下工作的模具，其性能优于4Cr5W2VSi和3Cr2W8V钢，模具寿命比3Cr2W8V钢提高标准23倍。HM-1钢属于一种高热强性基体钢，有高的高温冲击韧性，较好的抗冷热疲劳性能。在用于轴承成型凹模时，寿命是5CrMnMo的6-9倍；在用于轴承塔形冲头时，寿命是3Cr2W8V的4-7倍HM1（35Cr3Mo3W2V）热作模具钢 ，该钢种已纳入GB1299-85的国家标准模具钢号。它具有良好的抗热疲劳性能、抗回火稳定性能和良好的冶炼、锻造、热处理及机械加工工艺性能，是国内综合性能优良、符合我国资源条件的高强韧性热作模具新钢种。适用于高温、高负荷、急热急冷条件下的压力机锻模、轴承热锻凹模、成型滚锻模、高强度和高热强钢的精密锻造、铝和铜合金压铸模、热挤压摸具等。使用寿命可比3Cr2W8V提高1-4倍。在高温性能方面明显优于H13钢。三、 HM3(3Cr3Mo3VNb)3Cr3Mo3VNb（HB5137-1980）钢一种超高强韧性热作模具钢，在高于600时，比4Cr5MoSiV1、4Cr5W2VSi、3Cr2W8V钢具有更高的高温强韧性、热稳定性、热强性、耐磨性和抗热疲劳性能，冷热加工性能好。3Cr3Mo3VNb（HM3）是在25Cr3Mo3VNb钢和国外35Cr3Mo3V钢基础上研制而成的中碳铬系高强度热作模具钢，钢中加入3左右的Mo，既提高该钢的淬透性和防止回火脆性，又能提高钢的热稳定性。加入V和Nb则可起到细化晶粒、降低钢的过热敏感性的作用。因此，该钢的淬透性高、淬火加热温度范围宽、过热敏感性低，具有高温强度高、热稳定好、塑韧性好、冷热疲劳性能好、热磨损性能好等优点，用于制造不锈钢（2Cr13）等热锻模、轴承凹模和辊锻模，都取得了良好的使用效果。化学成分：C: 0.220.32Mn: 0.35Si: 0.6Cr：2.63.2Mo：2.73.2V：0.60.8Nb：0.080.15该钢种与HM1为同一系列产品，其高温强韧性能和热疲劳性能非常突出，特别适合于冲击载荷较大，工作温差高的模具。如辊段成型模具，有色金属压铸模具、耐热不锈钢及高强度材料锻压成型模具，轴承环套圈热锻成型凹模等，使用寿命比原用H13、3Cr2W8V和5CrNiMo都有成倍提高。四、 RM2(5Cr4W5Mo2V) 5Cr4W5Mo2V钢是一种高热强性热模具钢，是本溪钢厂生产的，曾获国家科技进步三等奖。使用寿命比3Cr2W8V钢模具高2倍-3倍。工作温度达700具有较高的回火抗力和热稳定性，高的热强性，高的高温硬度和耐磨性；但其韧性和抗热疲劳性能均低于H13钢。适于制作要求有高的高温强度和抗磨损性能的热作模具，可代替3Cr2W8V 钢，模具寿命可提高24 倍。RM2是一种超高强韧性热作模具钢，在航空工业中广泛应用。在高于600时，比H13、3Cr2W8V钢具有更高的高温强韧性、热稳定性、热强性、耐磨性和抗热疲劳性能，冷热加工性能好。用于制作铝合金、铜合金压铸模，不锈耐热钢和高温合金精锻模等，模具寿命比3Cr2W8V高14倍。临界点临界点 AC1 AC3 Ar1 Ar3 Ms 温度 ( ) 836 893 744 816 250 化学成分CSiMnCrMoVWP、S0.40.50.400.403.404.401.502.100.701.204.505.300.030锻造工艺项目加热温度/始锻温度/终锻温度/冷却方式钢锭1180120011301160850900坑冷或砂冷钢坯1170118011201150850900坑冷或砂冷5Cr4W5Mo2V 钢锻态的硬度为 HRC50, 组织为板状马氏体。淬火工艺第一次预热第二次预热淬火温度保温时间s/mm冷却介质硬度HRC550保温850保温110011502025油5860RM2钢是一种多用途基体钢，既可用于热作模具，也可用于冷作模具。该钢种已纳入GB1299-85国家标准中，具有极高的高温强度、红硬性能、热稳定性能和高温耐磨性能。特别适用于铜合金挤压模具，温锻模具和冲击载荷较小的热挤冲头模具。在切边模具、齿轮精锻模具、轴承环挤压冲头、不锈钢餐具滚轧模具的应用寿命都远高于原用H13、3Cr2W8V模具钢。五、JDH2(3Cr2MoVNi)材料分类：热作模具材料 所属行业：制造业 材料适用：服装加工厂、成衣加工厂 详细说明 JDH2钢是一种韧性极佳的热作模具钢，在保证高温强度的同时，拥有良好的高温冲击韧性和热疲劳性能，特别适用于大截面热锻模具、辊锻模具。且其价格便宜，性价比较好。六、JDH3(3Cr2MoWVNi)该钢种是一种最新研制的模具材料，其性能特点是介于HM1、HM3和H13之间，即强度高于HM3，韧性高于HM1，热疲劳性能高于H13钢。主要适用于热锻模具、精锻模具、辊锻模具。七、65Nb（65Cr4W3Mo2VNb）提高65Nb钢强韧性的热处理工艺研究对新型冷作模具用钢65Nb进行了提高强韧性的工艺研究，结果表明：65Nb钢预先热处理采用经充分锻造后球化退火，最终热处理采用高温加热淬火后三次高温回火可获得高的强韧性。以1120淬火+560三次回火性能最佳，适合于用来生产连续工作并要求有足够红硬性的冷作模具，特别是冷镦模。(1)65Nb钢由于Nb的加入，形成Nb的碳化物， 细化了晶粒，提高了钢的奥氏体化温度。在高温加热奥氏体化时，随碳化物溶解，钢具有高的淬透性。高温淬火后，由于Nb与W、Mo、V等强碳化物元素的共同作用，使钢回火时组织分解速度和碳化物的析出速度减缓。按照文述加工工艺流程所处理的试样， 都获得了较高的强韧性，强度450kg/mm2，硬度HRC60左右，冲击韧性6kgm/cm2。适合用于生产连续工作、要求高强韧性的冷作模具，特别是要求一定红硬性的冷镦模。(2)实验条件下65Nb提高强韧性的最佳最终热处理工艺是1120加热淬火+560三次高温回火。八、50Nb九、Y10(4Cr5Mo2MnVSi)4Cr5Mo2MnVSi钢是一种空冷硬化型的热作模具钢，是在UHBQR080钢的基础上我国白行研制的钢种。该钢不含钻，增加了约2. 17%铬和0. 99 硅，锰和钥含量略高，钒含量稍低。化学成分类似DH21钢，其冶炼、锻造、切削性能良好，淬透性高。4Cr5Mo2MnVSi钢与3Cr2W8V钢相比，其合金元素总含量约低1. 27%，但室温的强度、冲击韧性、断裂韧性、300-700的冲击韧性、300-600的抗拉强度、300-650的高温硬度、600-1 000的抗氧化性、800 950的抗热磨损性、620-680的抗热熔损性能、650和750的抗热疲劳性以及易切削性能均优于3Cr2 W8 V钢。但是 4Cr5Mo2MnVSi钢在700的强度、700-750的高温硬度、620-700的抗回火稳定性、714的抗热熔损性能均低于3Cr2 W8 V钢，因此，适用于制作受热温度较高、使用条件苛刻的铝合金压铸模和温度小于650的中、小机锻模化学成分 C：0.360.42 Si：1.001.50 Mn：0.701.50 Cr：4.505.50 Mo：0.801.20 V：0.801.20 Al：0.05 S：0.030 锻造工艺项目加热温度/ 始锻温度/ 终锻温度/ 冷却方式 钢锭 11401160 11001150 900 坑冷或砂冷 钢坯 11201150 10801120 850 坑冷或砂冷 淬火： 第一次预热 第二次预热 淬火温度 保温时间s/mm 冷却介质 硬度HRC 550保温 850保温 102010 2025 油 5556.5 热处理工艺性能回火温度（） 100 200 300 400 450 500 550 600 650 680 硬度 (HRC) 57.5 54.5 54.5 54.5 56.0 57.5 54.0 48.0 37.0 30.0十、Y4(4Cr3Mo2M)4Cr3Mo2MnSiVNbB 钢是一种空冷硬化型的热作模具钢,是在UHBQR080 钢的基上我国自行研制的钢种,该钢不含钴,增加了约0.4%锰和微量铌、硼元素。其高温强韧性、高温硬度、热稳定性、抗热疲劳性等均较好。4Cr3Mo2MnSiVNbB 钢与3Cr2W8V钢相比,虽然其合金元素含量较低,但室温的断裂韧性、700 的冲击韧性、650700 的抗拉强度、750 的高温硬度、620700 的回火稳定性、600 的抗氧化性、800950 的抗热磨损性、650 和750 的抗热疲劳性以及易切削性能均优于3Cr2W8V 钢。由于这种钢的综合性能良好,适用于制作受热温度较高,使用条件苛刻的热作模具。当制作铜合金压铸模或挤压模时平均使用寿命比3Cr2W8V 钢提高13 倍。本试验数据用钢由本溪钢厂生产,大气电炉冶炼+ 电渣重熔。化学成分：C:0.36-0.42 Cr:2.20-2.70 Mo:2.00-2.50 V:0.90-1.30 Mn:.0.90-1.30 B:0.002-0.006 Nb:0.04-0.10 S0.010 P0.030 4Cr3Mo2MnSiVNbB 钢试样化学成分与3Cr2W8V钢试样相比,除不含钨(少8. 18 %) 外,其余碳、铬、钼、锰、钒、铌和硼分别增加0. 04 %、0133 %、2. 15 %、0. 84 %、0. 76 %、0. 09 % 和010042 %。4Cr3Mo2MnSiVNbB 钢试样的合金元素总量达到7.70 % ,比3Cr2W8V 钢减少3. 81 %。物理性能弹性模量E(N/mm2) 和切变模量G(N/mm2) 室温E 22200 G 8585 E：G 2.586密度7.82g/ cm3十一、LD1(7Cr7Mo3V2Si)十二、012AL(5Cr4Mo3SiMnVAl)012Al: 5Cr4Mo3SiMnVAl 与CG-2：6Cr4Mo3Ni2WV012Al钢和CG-2钢是冷热模具兼用钢种，都是在VASCO-MA美制基体钢基础上重新调整合金元素，进一步合金化研制出来的高强韧性基体钢，我国的本溪、贵阳钢厂已经研制生产。 012Al钢和CG-2钢的高温性能及韧性，介于GR钢和HM-1钢之间。700高温时，012Al钢的抗拉屈服强度大于610MPa；CG-2钢在硬度值为HRC45-HRC55时，具有较高的断裂韧性。在冷热疲劳的试验中，两种抗冷热疲劳性能都优于3Cr2W8V钢，能较好地抵抗温度冷热交变下裂纹的产生和扩展。是制造热冲、热挤模具的良好材料。012Al钢在用于45钢传动杆热镦模具时，寿命是3Cr2W8V钢模具的15倍；在用于D60钢热挤压冲头时，寿命是3Cr2W8V钢模具的8.5倍；在用于GCr15轴承套圈冲孔冲头时，寿命是3Cr2W8V钢模具的5-6倍。在用于其它热冲模时寿命是3Cr2W8V钢模具的5倍以上。十三、HD(4Cr3Mo2NiVNb)气门热精锻模具失效的主要形式为热磨损和压塌，提高模具使用寿命的关键是使材料具有更高的室温和高温的硬度，磨损抗力，屈服强度和热稳定性。HD（4Cr3Mo2NivNb）钢比传统应用的3Cr2W8V钢具有更高的上述性能及足够的韧塑性，因而其模具在理论上具有更长的工作寿命。生产应用试验表明，HD钢制气门热精锻模具的使用寿命是3Cr2W8V钢的22倍。十四、GR（4Cr3Mo3W4VNb）GR钢亦属于一种高热强性基体钢，与HM-1,CG-2,012Al，3Cr2W8V钢性能比较，在700高温时，抗拉屈服强度大于686Mpa；在不同的加热温度，时间下试验，其硬度值变化较为平缓；在冷热疲劳试验中，裂纹深度总和为0.68mm，最大裂纹深度为0.119mm，分别是3Cr2W8V钢的15%和8.9%。所以，GR钢有最高的高温强度，最好的热稳定性，最好的抗冷热疲劳性能。同时，该钢的锻造，切削性能均好，淬火加热温度范围宽，用低的淬火温度；要求高温强度，稳定性高的模具，用高的淬火温度。在最佳淬火温度下，可得到10级-11级的细晶粒度钢。适用于在600-700使用的各种热作模具，目前已在汽车、自行车、轴承、冶金等行业中应用。在用于汽车起动电机驱动齿轮锻模时，寿命是H13的2-3倍；在用于自行车曲柄滚锻模时，寿命达2万次，是3Cr2W8V钢的15倍到20倍；用于紫铜热挤压模时，寿命是3Cr2W8V的6倍。新型热作模具钢锻件Cr3Mo3W4VNb(GR)上海材料所研制开发的，有上钢五厂特别冶炼的新型热作模具钢。,该钢的热强度、热硬性、耐磨性、冷热疲劳抗力及锻造加工，切削加工等性能均好，钢的淬火温度范围宽。过热敏感性低，淬透性高。该钢曾获得上海市重大科技成果三等奖。 应用实列（）：轴承内圈成形冲头寿命为Cr2W8V钢的倍。 （）：轴承外圈成形凹模寿命为Cr2W8V钢的倍。 （）：钢球热镦模寿命为Cr2W8V钢的倍。（）：汽车气门热锻模寿命为Cr2W8V钢的.倍。 （）：汽车弹簧芯棒模寿命为Cr2W8V钢的倍。 （）：汽车起动电机驱动齿轮高速锻模寿命为H13钢的倍。 （）：M2227螺帽热镦模寿命为Cr2W8V钢的倍。 （）：柱塞热压冲头寿命为Cr2W8V钢的倍。 （）：紫铜热挤压模寿命为Cr2W8V钢的倍。 （）：自行车曲柄滚锻模寿命为Cr2W8V钢的倍。 （）：缝纫机摆梭冲头寿命为Cr2W8V钢的倍。十五、CG-2(6Cr4Mo3Ni2WV)6Cr4Mo3Ni2WV钢系属基体钢，是一种空冷硬化型的热作和冷作模具兼容的钢种。该钢也是在4Cr3Mo3V钢的基础上重新调整合金元素含量，通过增加约0.2%碳,1铬,2%镍,1%钨和适量的钒，来提高钢的室温和高温强韧性、耐磨性及抗热疲劳性能。该钢作为热作模具常用来制作受冲击力较大的热冲模和热强性或抗热磨损性能要求较高的热挤压模具等。作为冷作模具常用来制作冲头和凸模等临界点Ac1：737 Ac3：822 Ar1：650 Ms：180化学成分C：0.550.64 Si：0.40 Mn：0.40 Cr：3.804.30Mo：2.803.30 V：0.901.30 W：0.901.3 Ni：1.802.20锻造工艺项目加热温度/始锻温度/终锻温度/冷却方式钢锭1120116010801120900坑冷或砂冷钢坯1100114010501080900坑冷或砂冷淬火：第一次预热第二次预热淬火温度保温时间s/mm冷却介质硬度HRC550保温850保温1130102025油6262.5回火温度与硬度的关系回火温度（）100200300400450500550600650700硬度(HRC)64.059.557.057.557.560.560.559.045.038.2十六、S136S136 特性与使用方法化 学 元 素（ % ） Chemical Composition(%) C 碳：0.400 Si 硅：0.800 Mn 锰：0.500 Mo 钼：13.500 V 钒：0.600 Ni 镍：0.200 W 钨：0.030 特性 具有优良的耐腐蚀特点，模具不需特别的 保养维护；采用真空脱气及电渣重熔，钢质更纯净， 组织均匀致密，抛光性能出色；已预先硬化处理，不需再进行热处理，适 于直接刻模加工。 用途适用于各种塑胶制品模具，更适于有特殊要求的模具；适于制做弱酸及潮湿环境下使用的模具；尤其适于高产量的透明塑胶制品模具如 CD 光盘，光学仪器。使用方法预硬状态下使用（硬度为 30-36HRC ）预硬钢具有良好的切削加工性能，直接刻模加工可满足 50 万模次塑胶制件寿 命要求，模具有良好的耐腐蚀性能。一胜百ASSAB STAVAX ESR(S-136)为高级不绣工具钢、其具备以下的特性： 优良的耐腐蚀性 优良的拋旋光性 优良的耐磨性 优良的机械加工性 淬火时具有优良的稳定性 综合上列的优点，使得该钢种具有卓越的生产特性。由于其优良的耐腐蚀性，在塑料模具中使用的好处概述如下： 较低的维修费用 模具经过长期使用后，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。 较低的生产成本 由于模具冷却水道不受腐蚀的影响（不象普通模具钢），热传导特性、冷却效率在模具生命期中均保持稳定，确保了模具恒久不变的成形时间。 STAVAX ESR(S-136)被推荐用于所有的模具，由于其特殊的性质，更适合特殊环境的需求。 耐腐蚀、锈蚀对使用有腐蚀性的PVC、醋酸盐类等注模原料或必须在潮湿的环境下工作及存放的模具。 耐磨性在使用磨耗较大的注模材料（包括热固性射出成型模）或要求模具有较长的工作时间，如电子零件、舍弃式的餐刀具、器皿等。 高光滑度的表面生产光学产品，如照相机、太阳眼镜、化学仪器及塑料制品等。 钢材种类： 塑料模具钢材 钢材特长： 拋旋光性能极佳,耐腐蚀性好. 出厂状态： HB215十七、P20(3Cr2Mo)3C r2Mo是国际上较广泛应用的塑料模具钢，其综合力学性能好，淬透性高，可以使较大截面的钢材获得教较均匀的硬度，并具有很好的抛光性能，模具表面光洁度高。用该钢制造模具时，一般先进行调质处理，硬度为HRC2835（即预硬化），再经冷加工制造成模具后，可直接使用。这样，即保证模具的使用性能，又避免热处理引起模具的变形。因此，该钢种宜于制造大.中型的和精密的塑料模具以及低熔点锡，锌 ，铅合金用的压铸模等。3C r2Mo钢的化学成分（GB/T1299-2000）w/% C Si Mn P S Cr Mo 0.280.40 0.200.80 0.601.00 0.030 0.030 1.402.00 0.300.55 物理性能3C r2Mo钢的物理性能示于表4-4-2表4-2-4，其密度为7.81t/m;弹性模量（室温）E为212000