模具钢的热处理与其他相关知识

LKM模具钢讲义讲义大纲1.一般模架用钢2.合金模具钢3.合金模具钢之热处理4.钢材之其他相关知识5.非铁金属1.一般模架用钢材碳素结构钢•S50C（轧板）退火态供货（约HB170-220）•S55C（锻件）退火态供货（约HB170-220）钢材特性•良好机械加工及切削特性热处理•若客要求，建议调质至HRC28~32.

为什么不建议调质至更高之硬度？2.合金模具钢之分类塑胶模具钢热作钢冷作钢其他特殊钢……塑胶模具钢特性分类龙记塑模钢参照表特性•硬度：抵抗变形之能力•韧性：抵抗因应力集中而导致脆性破坏之能力•抛光度：材料表面通过抛光所能达到的光洁程度•加工性：机械切削加工性能•耐磨性：在压力、冲击载荷及摩擦等工作条件下抵抗磨损之能力•抗腐蚀性：在氧化性介质中不易被氧化之能力分类P20系列：适用于一般塑胶模，如LKM638、

LKM2311、MUP等。其厚度一般≤160MM，若厚度过高，则难以保证材料芯部与表面硬度之一致性。因此，根据不同的性能要求，推出P20改良系列，如:

»LKM2312:（P20+S）加硫使其极易切削，适宜大批量快速加工

»LKM738/H：（P20+Ni)

加镍提高淬透性，硬度分布均匀»PX88：均匀的组织及硬度，良好的焊接、蚀纹和抛光性能»LKM2711:P20特级版，适用于高硬度、高韧性及高磨光度模具

»P20HH：化学成分特别配置，采用VAD熔炼技术、良好的锻压工艺及压缩比，综合机械性能更优越。

»P20LQ：（VAR+VAD）双真空精炼，为光学级镜面钢

»ASSAB718S/H：经真空除气，钢材纯洁均匀、抛光性良好

P21系列：要求尺寸稳定之塑胶零件，如日本大同之NAK55、NAK80。

»NAK55：P21+S（VAR）易切削加工、镜面抛光一般

»NAK80：P21改良（VAR）改善放电加工性、镜面抛光优异

NAK55和NAK80为时效硬化钢，不宜氮化。提示

龙记销售P20/P21类塑胶模具参照表

●P20LQMEK4●●NAK80P20HH●718S/718H●○NAK55

LKM2711●MUP●●PX88●LKM738/LKM738H●LKM2311LKM2312○●LKM638舞阳718●●舞阳2311●P20/P21类○易切削在此地区内之钢种在指引下可互替使用(除易削钢外)质量价格价格价价格

420系列•德国DIN1.2083/1.2316日本JISSUS420J2•防酸性之模具（PVC，PMMA等腐蚀性物质）•出厂有退火状态（加工后淬硬）及预硬状态•龙记代理之品牌：

»法国奥伯杜瓦（A&D）-X13T6W（236/236H）»龙记特殊钢：LKM2083/LKM2O83HLKM2316A/LKM2316/LKM2316ESR»瑞典一胜百（ASSAB）-S136/S136H»大同（DAIDO）-S-STAR420系系列列材材料料抗抗腐腐蚀蚀性性机机理理及及鉴鉴别别方方法法？？机理理：：420系系列列材材料料主主要要添添加加了了合合金金元元素素Cr（（含量量一一般般≥≥13.0%）），，Cr在氧氧化化性性介介质质中中极极易易钝钝化化，，生生成成致致密密的的氧氧化化物物保保护护膜膜，，从从而而使使钢钢材材的的抗抗腐腐蚀蚀性性大大大大提提高高。。鉴别别方方法法：：滴滴少少许许硫硫酸酸铜铜溶溶液液于于钢钢材材表表面面，，片片刻刻后后若若无无反反应应，，则则为为420不不锈锈钢钢；；反反之之则则马马上上生生锈锈，，即即为为非非420类类钢钢材材。。龙龙记记销销售售420类类塑塑胶胶模模具具钢钢参参照照表表●OPTIMAX(淬火火)●X13T6W(淬火火)●S136(淬火火)●X13T6W(预硬硬)●S136(预硬硬)S-STAR●●●LKM2083(淬火火)●LKM2316A(淬火火)●LKM2316ESR●LKM2083H●LKM2316○RAMAX168●420类类○易切切削削钢钢在此此地地区区内内之之钢种种在在指指引引下下可互互替替使使用用(除除易切切削削钢钢外外)抛光光性性价格格★影影响响塑塑模模钢钢抛抛光光质质量量的的因因素素1.冶冶金金质质量量（（非非金金属属夹夹杂杂物物、、气气泡泡、、氧氧化化物及及硫硫化化物物））2.组组织织不不均均匀匀度度（（浇浇注注技技术术及及锻锻造造））3.硬硬度度（（高高硬硬度度有有利利于于抛抛光光））4.抛抛光光技技术术热作作模模具具钢钢•出出厂厂是是退退火火状状态态，，加加工工后后可可热热处处理理至至硬硬度度HRC42~48•要求求高高的的热热硬硬性性，，高高温温耐耐磨磨性性，，高高的的抗抗氧氧化化能能力力、、热热疲疲劳劳抗抗力力及及高高韧韧性性•作作为为压压铸铸模模具具、、长长寿寿命命或或带带磨磨损损性性塑塑料料+混混加加剂剂的的塑塑胶胶模模之之材材料料•最最常常见见为为H11及H13，，龙记记代代理理品品种种有有：：»LKM2344/LKM2344SUPER»（（A&D））-SMV3W»(DAIDO)-DH31-S»（（ASSAB））-DIEVAR/HOTAR/8407»(A&D)-ADC3冷作作模模具具钢钢•出出厂厂是是退退火火状状态态，，加加工工后后可可提提高高硬硬度度至至HRC58~62•高硬硬度度，，高高耐耐磨磨性性，，足足够够的的韧韧性性和和疲疲劳劳抗抗力力，，热热处处理理变变形形小小•作作为为冷冷作作模模具具、、长长寿寿命命塑塑胶胶模模之之材材料料•大大致致分分以以下下几几种种：：»AISIO1»AISID2»特特殊殊材材料料-粉粉末末钢钢•龙龙记记代代理理品品种种：：»O1：：ARNEDF-2/GOA/LKM2510»D2：：XW-42/DC11/LKM2379»D2（（MOD））：：DC53/ASSAB88»粉粉末末钢钢：：V10»其其他他：：CALMAX635/LKM2767（（6F7））其他他特特殊殊钢钢日本本新新东东透透气气钢钢»PM-35预硬硬至至HV350~400»PM-40预硬硬至至HV400~450•一一种种特特殊殊烧烧结结粉粉末末钢钢，，具具透透气气功功能能，，抗抗锈锈防防酸酸能能力力极极佳佳，，易易切切削削，，放放电电加加工工良良好好•适适用用于于塑塑胶胶及及压压铸铸模模具具，，解解决决因因困困气气所所形形成成之之品品质质及及效效率率问问题题。。？密度度，，硬硬度度值值的的表表示示法法，，使使用用中中注注意意事事项项3.合合金金钢钢的的热热处处理理热热处处理理的的类类别别热热处处理理工工艺艺上上海海龙龙记记热热处处理理服服务务热热处处理理的的类类别别•普通通热热处处理理»真真空空»非非真真空空•表面面热热处处理理»表表面面淬淬火火»火火焰焰加加热热»感感应应加加热热•化学学热热处处理理»渗渗碳碳»氮氮化化»碳碳氮氮共共渗渗»渗渗金金属属热热处处理理工工艺艺退火正火淬火火回火火(高高溫溫/低低溫溫)氮化化加熱熱到到高高於於臨臨界界點點Ac3某一一定定溫溫度度,保保溫溫一一段段時時間間,然然後後緩緩慢慢冷冷卻卻細化化晶晶粒粒,改改善善組組織織,降降低低硬硬度度而而改改善善鋼鋼材材的的切切削削性性及及為為淬淬火火做做好好組組織織準準備備例如如:LKM2510出廠廠狀狀態態-退退火火至至HB230退火火正火火加熱熱到到高高於於臨臨界界點點Ac3約30-50C,保保溫溫一一段段時時間間,然然後後在在空空氣氣中中冷冷卻卻(冷冷卻卻速速度度比比退退火火為為快快)細化化晶晶粒粒,改改善善組組織織,降降低低硬硬度度而而改改善善鋼鋼材材的的切切削削性性與退退火火比比較較,正正火火後後所所得得的的珠珠光光體體較較細細,硬硬度度和和強強度度較較高高適用用於於低低碳碳及及中中碳碳結結構構鋼鋼,作作為為硬硬度度調調質質之之用用加熱熱到到奧奧氏氏體體溫度度,保保溫溫一一段段時時間間,然然後後用用冷冷卻卻介介質質(如如水水、、油油、、空空氣氣/氮氮氣氣)急急速速冷冷卻卻,從從而而得得到到馬馬氏氏體體組組織織提高高鋼鋼的的硬硬度度和和耐耐磨磨性性(需需與與回回火火配配合合)例如如:LKM2510的淬淬硬硬溫溫度度為為820C淬火火回火火加熱熱到到Ac1以下下某某一一定定溫溫度度,保保溫溫一一定定時時間間,再再冷冷卻卻到到室室溫溫消除除淬淬火火後後的的內內應應力力及及降降低低脆脆性性除著著回回火火溫溫度度的的升升高高,強強度度和和硬硬度度逐逐漸漸下下降降,而而塑塑性性及及韌韌性性逐逐漸漸升升高高例如如:LKM2510當回回火火溫溫度度=200C,硬度=62HRC;當回火溫度度=400C,硬度=50HRC氮化增加表面硬硬度，從而而改善模具具耐磨性，，提高壽命命可改善耐腐腐蝕性(適適用於低、、中合金工工具鋼)將模具或零零件加熱至至500-570C並注入氨氣氣，氨氣在在此溫度下下分解成氮氮離子滲入入鋼材表面面，影成堅堅硬的氮化化物氮化層深度度：0.08mm-0.2mm氮化層硬度度：700-1000HV為什麼模具具熱處理後後會變形？？外應力機械加工在高溫下，，應力釋放放+強度下降=變型內應力熱應力加熱速度快快或不均，形成模具不不同地方不不同膨脹=變型組織轉變應應力組織之體積積不同，轉轉變時產生生差異。鐵素體(2.86A)->奧氏體(3.57A)->馬氏體(2.98A)，體體積增增加=變型4.钢材之之其他相关关知识钢材之标准准钢材之硬度度钢材之标准准美国—AISI/SAE/ASTM德国—DIN日本—JIS中国—GB法国—AFNOR美国标准（（AISI）P1-P19LowCarbonSteelP20-39LowCarbon,HighAlloysteelH11-H19ChromiumbaseOxOilHardeningSteelDxHighCarbonChromiumSteel2XX,3XX,4XX,6XXStainlessSteel1.2738Lowcarbon,highalloy1.2311Lowcarbon,highalloy1.2312Lowcarbon,highalloy,freemachine1.2083Stainlesssteel1.2316Highperformancestainlesssteel1.2344Chromiumbase1.2510Lowalloysteel1.2379Highcarbon,highchromiumsteel德国标准（（DIN）SxxCPlaincarbonsteelSUSxxStainlesssteelSKxCarbontoolsteelSKSxLowalloysteelSKDxMediumhighalloysteelSUJxBearingsteelSUMFreecuttingsteel日本标准（（JIS）钢材之硬度度常规表示有有布氏（HB）、洛氏（HRC）、、维氏（HV）、里氏（HL）硬度等，其其中以HB及HRC较为常用。