模具材料及其热处理

第一 模具材料与热处理概第一 模具材料的分冷作模具材料主要用于制造对冷状态下的工件进行成形的模具。如：冷冲裁模"#左右，采用的材料$%%!$%%$。表!"#" 钢化学成（质量分数（%+-其碳素工具012340101734#1!1!1!1!1——————————油淬冷作模701/3401!1#1204!1———01#3401—+01704#1!101/04#101704#1#1!04#1———+01/3401!101704#101304010130401———01/3401#1!04#1016040101734#1————01734#1!1!1#1604#1————空淬冷作模%*3(#01734#1!1!15123431—01704#101#3401—8+#1004#1!1!13130421#1#04#1—0130401—!)+(0123401!1#1604#1!1604!101204#1013040101#0401&01084#1!(,#1#!4#10150401!16130451#1704!101/04#101/04#1—高碳高铬冷作模具!(,!(##1534#1!1004!1#1504#1!1!1!1!1!1!1##1004#!1##1304#61##1004#61———0150401—01204#101#3401—!1——%!1基体钢和低碳高速8+8(3%0130401!1!161204518100421513043101204#1—8%*5+6(,!-0180401!1!161/0451!130461#1/04!101/04#19:01!0012+2%*50180401!1!15130451813042101!04010150401—钢化学成（质量分数（"(*其高韧性高耐磨模具+%-.+-/-.-.+-/1!-.3.4-/+.—,.--/5.-1.+-/—火焰淬火模+$%%-.34/-.-.04/1.-.34/1.--.6-/1-.5-/-.—-.14/-.—表,717 牌化学成（质量分数（:;硬质合——3<=0—10——0————<——<——钢结硬质合—,8@%—!..热作模具材料主要用于制造对高温状态下的工件进行压力加工的模具，如热锻模具、模具材料的化学成分见表,717［,］A表!"#" 钢化学成（质量分数（&,.其锻压模块用+()1/13111/13112/131—12#/31—0(#251#2/&+)-1/13112#1312124/312#2113#2—125/311218312#2)*)1/13112!/312#2!13#214131—12#/31——!()-12543114131151312#2/13!2—12613#212$131161#2铬系热作模&/)(12$$31212613#212!1312528/3/2—#2#13#212$131—/)-1$!3112613#212!1312528/3/2—#2#13#212613#2—&/)(12#212!1312528/3/2#2113#2#2!/3#21!31—/!1$!3112613#2152/13/2#2413!2—12413#2—钨钼系热作模具5&$)$12$/3112613#212!/312$2113$2—!2113$212!/312—$&!12$13111!2!13!282/1372—12!1312—$&+$)-$!1$!31141311!2613$2#2!13#2!2/13$212613#2—/5!)$15/3112613#21$281352#2613!2#2613!2#2!13#2—奥氏体型热作模具&#&)-$15/31!2#52/1#4282/362—!2/13$2#2/13!20(52/1/2#$［!］。$常用的塑料成形具用钢化钢化学成（质量分数（&,.其非合金塑料成型用模01$!20101#320101/0201—————01$320101#320101/0201—————01/!20101#320101/0201—————013/201!1!1—————018/2#1!1!1—————渗碳型塑料模具01#320101#320101/020101502#1————&+901#020101#320101402010160201———9(#1/0!1!901#320101#32010140201#1!02#1———9(41!/41+)*01#320101#320101502#1#1002#1———7(010$01预硬型塑料模具!)01!520101!020101602#1#1$02!1—0140201——4))01!520101!020101602#1#1$02!1—0140201—9(0150#19(015/#10106/&+)()*)-01/020101!0201015/2#1#1002#1—014020101#020101&:010!015!)*)-013/201!1#1402#1!1402!101302#101/020101#0201010601)*)01/020101!/201#1!02#10160201—01#/201——钢化学成（质量分数）"(*其耐蚀型塑料模具+./-01...,4/..+/————./5.1,./0.1./.,6/..,5/————+%./5.1,.-.1..,4/..+/—,/+1,/——"’,3,/,61,./0.1./.,6/0.,5/—./0.1./.,.1.—,’67.,,1...,2/..,3/———7,0.4/整体淬硬型塑料模具(./5.1,../3.1,./5.1,,/4.1,/———’(%./301./../5.1,./0.1../0.1./———5%&4./301./.,/6.14/———./,01./—"’,4,/+01,/..,..,4/—./+1././,01./-—"’,4,/+1,..,..,-/—./6.1,/,!,0’%./-41../3.1,/./4.1.+/6010/—,/,.1,/./3.1,—第二 模具材料的性!"模具材料的耐磨性模具工作时，表面往往要与工件产生多次摩擦，模具必须#"模具材料的韧性对于受强烈冲击载荷的模具，如冷作模具的冲头，锤用热锻模具、往往和耐磨性、硬互相的。因之根$"硬度和红硬性 硬度是模具材料的主要技术性能指标模具在工作时必须具有高的硬度和强度能保持其原来的形状和尺寸，一般冷作模具钢，要求其淬回火硬度为&’(左右，而热作模具*&’(左右，并且要求热作模具材料在其工作温度下仍·-$成本的"#以上。所以模具材料的工艺性能就成为影响模具成本的一个重要因素，改善模为了改善模具钢的切削性和磨削性，从%"世纪("年始，研究向钢中加入适量的后发现有些易切削元素加入以后，会在模具钢中生产一些有害的夹杂物（如硫化铁等有些模具对表面粗糙度要求很低，如要求镜面抛光的塑料模具和一些冷作模具。就要接近成品模具形状的铸造毛坯。如我国已经研究采用铸造工艺生产一部分冷作模具、热作希望在使用过程中采用堆焊工艺进行修复后重新使用。对这类模具就要求选用焊接性好的!"淬火温度和淬火变形为了便于生产，希望模具材料的淬火温度范围要宽一些，特#"淬透性和淬硬性淬硬性主要取决于钢的碳含量，淬透性主要取决于钢的化学成分、$"·&%适宜的材料。国内外主要冶金生产部门也千方百计致力于模具材料冶金质量的提高。主要!"炼、注温度的微调。通过电渣重熔还能够有效地改善钢的低倍组织和致密度，提高材料的等向性。国内一些生产厂的试验说明电弧炉生产的#$%&’)+钢的横向冲击韧度值只相当于纵向的-!.通过电渣重熔以后的#$%&’)+钢钢材，横向冲击韧度值可相当于/0［1!倍以上。对于特殊要求的模具材料，则采用粉末冶金工艺生产的粉末高速2"锻造轧制工艺在保证一定的锻造比的基础上，尽可能采用镦粗一拔长锻造和交叉—组织细化处命名了商品牌号如奥地利伯乐钢厂的4)64日立金属公司的4)57859:高周波钢业公司4$85;4<=［/］，我国不少冶金生产部门也在致力于这项工作。2>级。还有模具的主要承受载荷的方向最好能选择与钢材#"导热 ·31!"精料和制品化应其他应考虑的因素在进行模具材料选择时，根据模具的使用条件和要求，除了必须，价考，可比的适用的模具材材料费用。第三 模具钢热处·%$零件（准确应称工件的热处理。以钢为例，前者是在钢厂内完成的，作为钢材产品供应市模具钢在钢厂的热处理主要是退火和正火。还有以预硬钢状态供应的预硬化型模具钢的强韧化处理（淬火和回火（控轧控冷轧状!"%!"系列。但硬度必须控制在规定范围内。&%(’)保温一定时间，随后使其缓冷到室’)为慢。对淬透性不大的钢来说，退火后的组织应为珠光体加先共析相（铁素体或碳化物或-·/.!!（!体使达饱和状态外，还将留存一部分碳化物，此种留存的碳化物在适当条件下将球化。!$!"%，则将形成单相的奥氏体组织。但一些高碳高合金钢，如高碳高于!%并保持较长时间，也难获得单一的奥氏体组织。奥氏体在高温时的均匀程度、晶粒后，除在晶界上出现数量不同的先共析产物（铁素体或碳化物外，晶粒内部将为粗细不同模具钢退火加热保温后的冷却速度的控制是很重要的。因为无论是先共析产物的多少和珠退艺需要很长时间。为了缩短整个退艺过程的周期，当缓冷至已获得所需组织和硬度（此时转变已经完成的温度后，即可适当地使其快速冷却至室温。模具钢退火，!$以上，保温足够的时间，使完全转变成奥氏体并·’’!#$&’。但模具钢中钢从退火加热温度降至稍低于下临界温度。此后，选用适当的冷却速度缓冷，使其在珠光亚共析钢完全退火后所得正常组织为铁素体和珠光体。但由于冷却速度的不同，铁素（(也不一样。钢中珠光体的百分数因冷却速度不（铁素体的碳含量在室温时只有%)*(。退火后若珠（接近平衡状态（完全退火后为+%%(的珠光体$+#+（或碳化物（当然它们的含量随温度的高低而有所改变。在退火的缓冷过程中，铁素体（或碳化物无变化，而奥氏体又转变成珠光体。此时它们的分布情（!#·+%%等温退火的工艺过程是将须退火的钢加热到临界温度以上（亚共析钢加热到!#以上，共析钢和过共析钢加热到!$以上保持一定时间，使其奥氏体化和奥氏体均匀化。然后放!!$，的温度进行等持一定时间和出炉空冷。选择奥氏体化温度除与钢种有关外，还须根据技术要求和钢的原始组织来调整。例如较高的奥氏体化温度可以促进形成层状组织；较低的奥氏体化温度容易得到球化体。奥氏体化后钢的等温温度应根据最终所欲获得的性能，从该钢种的（&&&曲线$（钢的硬度越低$（钢的硬度越高软的等温温度。此外钢在等温温度所保持的时间应较等温转变曲线上所标明的时间要长些，模具用合金渗碳钢也进行等温退火。奥氏体化温度为#()’*(+温度略高一些。这种处理的目的是为了减少渗碳过程中可能发生的任何变形。转变开始于,$(),-(+.)*/转变完成。得到的组织是铁素体和珠光体。对大多数切削加工工艺来说是合适的。等温退火炉中（该温度相当于钢的珠光体转变温度），转变完成以后再自由地冷却到室温。者混为一谈，俗称等温球化退火。等温球化退火的工艺要点是!尽可能低的奥氏体化温"*1·$($球化退火的成功与否，与奥氏体化温度有关。例如将钢加热到!"以上使其奥氏体化，然后将其冷至稍低于!"的温度并保温的退艺过程，从原则上讲，奥氏体化的温度愈高，7!"钢锭浇注后，在凝固过程中会产生不同程度的偏析（枝晶偏析。当偏析严重时，钢锭##$$%#$’之间。至于保温时间也与偏析程度和钢种有关。通常可按最大有效截面，以每!保温#)计算。为了有效地发挥扩散退火的作用，一般应在钢锭开坯或锻造后进行。因只有经过初步变，钢铸组坏，中元不的况能全退火或正火以细化其晶粒。*"钢材在冷加工过程中，钢材随加工道次（或变形量的增加而使其硬度逐渐增高和延展+#以下的温度（$上下并保持适当的时间然后冷正火是将钢加热到上临界点以上约$%!$’或更高温度使奥氏体化并保温使之均工艺。·#$,正火处理的结果随钢材和钢件的钢种、状态和截面尺寸的不同而有很大的差别。因此#"$"%"钢的退火与正艺还可参阅热处理工艺&’()!*+#,—!++-《钢的正火钢的淬火是将钢加热到临界温度（.!以上某一温度，充分保温，使奥氏体化后火的后续工序，是将淬火后的钢加热到.!以下某一温度（根据回火后要求的金相组织和性能而定（使转变完成后冷却的工艺过程。固溶处理后的钢使第二相析出而热处理一般分预先热处理和最终热处理两大类。给予钢或零件最终性能的热处理叫时·!0%（特别是奥氏体化温度和冷却介质必须符合或行业标准的规定，是不能随意更改的（除非用户订货协议规定另有特殊要求。其他工艺参数如加热时间，加热介质等。可根据具体情况（钢的特性，钢材尺寸，加热炉的类型，生产批量等而变化。因为%&’’—&((()"$*—%’’+)"$—%’’+等淬淬火加热温度模具钢主要是过共热温度在-.%/-.0之间，取-.%1（234大件取上有时取更高温度。过-.21（234。加热介质通常（空气或控采用对钢有保护作用的气氛中加热（选取 加热阶段包括升温，均温和保温。由于具体加热条件不同，确定（*升温特点预热与否成预热温度及次冷却 常用的冷却介质有水及各种水溶液；（各种冷却能力及特性的油熔盐或·%(3（!介质在使用条件下有合适的粘（（#经济（$单液淬火法（冷却到低于珠光体型转变温度区域或马氏体转变温度区域取出空冷。由于（%双液淬火法顾名思义，淬火冷却过程是在两种冷却介质（最常用的是水、油中配常是水或盐水溶液!&&左右时，迅速取出转入低温区缓冷的第二种介质中（通常为油。由于马氏体转变在较缓和的冷却条件下进行，（(）喷射淬火法大型复杂特别是厚薄差大的零件，为使冷却均匀避免过大的淬火应力，控制好冷却过程不同阶段不同部位的冷速的方法。有喷液（水或水溶液（压缩空（!分级淬火法将加热到奥氏体化温度的钢或零件淬入温度在马氏体转变温度附近的冷却介质（常用的为硝盐浴中，停留一段时间，使零件表面和中心温度逐渐趋于一致后分级淬火的温度选择有两种。一种是取被处理零件钢种的马氏体转变开始温度（)点）$&+(&’),&+$&&’。分级的停留时间也要掌握好，过短（"等温淬火 )点的热浴中等温停留、完成相变，以获得下贝氏体组织或下贝氏体和马氏体混合组织。·$&#!"（!$%&以下。其目的是在尽可能保留高硬度条件下，消除或降（!）中温回火’$%($%%&（’高温回火一般为$%%()$%&之间或更高些。目的是调整钢的强韧性（即综合力学性能使达到最佳的配合。也称调质处理。作为预先热处理时，也为后续工序如表面回火后的冷却一般均取空冷。对于具有高温回火脆性的钢种，回火后应快冷，一般淬火回艺可参考国标+,-.#)/)0—#//《钢件的淬火和回火》。’"冷处理24)%(4#/%&，使在室温未完成转变的奥氏体转4(45%&已足够，过度地降也有在干冰（固体67!加入的溶液中冷却，此法一般只能冷却到4·#%1冷处理时钢中残余奥氏体向马氏体转变主要发生在冷却过程中，中间停留会使奥氏体!""#$火焰表面冷作模具钢如&’()&+!),-等均可进行火焰淬火而不导致产生裂纹。表面硬度要达到""/-0012"/3&。我国自行研制的4&’56)*),-钢是最优秀的火焰淬火型冷作模具钢。+."1!""#提高，一般可提高$1$""<。真空热处理的关键是采用合适的设备即真空退火炉、真空热处（+）（1@炉子的升降应能自·+".（!真空淬火炉气淬炉比淬油炉好。油淬时零件表面会出现白亮层，其组织为大量残余奥氏体，不能用温度为"#$%左右的一般回火加以消除，需要更高温度（&$$’!(-（/真空回火炉真空回火炉是不可缺少的，有些单位因无配套的真空回火炉而用普&$$以下可进行对流加热的高压气淬炉最为理想，且一炉（-采用真空脱脂方法是目前最先进和可靠的方法（真空度真空度是重要的工艺参数。在高温高真空度下，钢中的合金元素易蒸!0-0"表!0-0 1-$$$’----$$’-1"$)-)/$’-/)-/)/’###)-$$$--$$%($$左右进行一次预热。加热温#倍。!为保温时间系数，"为零件有效厚度，#$可按下式计算：$4!"5。!#00。·-$2材淬火保温时保温时间系数%&’(·&&时间裕量注非合金工具#)+,+$-.预热一合金工具!)#-,同高合金-)!-,0--.预热一高速-)#+,+$-.预热一次0+-.预热一（冷却真空炉常用冷却气体为2!234!52!#23、4!56的冷却时间分别为#)!7+。空气中氢气含量大于+8时，就有爆炸危险； 。所以2!虽然冷却最快，但人们仍然很少采用。2!气的价格为#-倍。国外最佳气体选择为$-8,78的23和1-8,/-8的4!。$;以上真空炉冷却气体可采用净化装置再生利用体可多次（次（****8较多。一般用液氮装置。实践证明：$:;<的循环$-,0-&%++-.盐浴冷却或冷却流态床。有较满意的冷却效果。常用模具钢真空!"#"7。钢材牌预淬回火温%硬温%真空%温%真空%冷+--,$--)0+-,-)（/-.以上#7-,$#,6:+--,$--)0!-,-)（/-.以上#7-,$!,*:+--,$--)70-,-)油#0-,!-$-,+?6:+--,$--)0/-,-)4!/0-,+-1*,$A0-)*7-,#--#-,4!#$-,!-$-,1?!/00-)#-+-,##-#-,4!+$-,$--,/!,/71*,//·##-钢材牌预淬回火温!硬温!真空!温!真空!冷(’)*+,-(01201121341*124125,61127028’)-*112130012135,*,*(61*11201121341,124125,*612(*2*11213<6124125,4012612’)4,*112011213<012410124125,4012*112612*02*1120112134411244*125,,112*026,2*112011213411124,(125,4012*(12*026,2（4=（,（7）’)7’),+0/钢等较大截面的气淬钢模具零件，应尽量推荐在高压（*钢的真空热处理工艺还可参考热处理工艺行业标准BCD<,41—4<<<《钢的真空热·444第四 常用模具材料热处理规"#"$。表!"#" 热处理名 正火消除应细化晶粒、改善组织整硬便于切作为预先热处理，或用来消除网状渗碳体，为球化退火作完全退把钢加热到临界温度以上，保温后缓慢冷却的操球化退把钢加热到%&稍高的温度保温后再冷至稍低于%’#的温度等温，然后空冷的消除片状渗碳体，使其变成球状渗碳体，改善切用于碳素工具钢及合金工调质淬火后高温回火的操既有较高的强度，又有作为模具零件淬火及氮化淬火将钢加热到临界温度以提高零件的硬度及耐性用于模具零件的最终热表!"#" 材料牌 球化（完全退火 &$%’% &&%’% %渗碳、缓冷、&%%重新加热淬盐%’%%%’% %’% %1%油%’%+-.’&%%’% %’% %’% %’%%.’**,-%’% %’% %’% %’%2%.’2*%%’% %’%!4’%%24’&!(’%盐水冷%’%+%.’+!%’% %’%!4’&%’%24’%’%盐水冷%’%)%-%’% %’%!4’&%’%24’%’%盐水冷%’%)%-%/563*%’% %渗碳%油%’%&.’!-/8%(正%(回$#(渗碳%%&%油冷%’%1-.’+-/52%’% %’% 1!%’%!4’炉冷至出炉空%%(油%&.’#.材料牌 球化（完全退火 $%$+-++-+炉冷至出炉空+,油+,两!*45"-!+-+ 1+-+ !+-+!$45"-2.+-+ $+-+/0-!0+-++!0-++-+ 3+-+$*45"-++-+ .+-+/0-+-/+10-*0$+-+油或硝盐冷3+-+1345"-8+-3+70-10+-+!0-7+-+ 3+-+1+45"-9%+-+ .+-+/0-!0+-++!0-/+-+ 3+-+$*45"-$+-+/0-7+-+10-1+-+ 3+-+$*45"-/%&$+-+/0-7+-+10-/+-+油3+-+$*45"-(%7+-+!0-炉冷至出炉空!+-+ !+-+!/45"-%6%7+-+!0-炉冷至出炉空7+-+ !+-+!/45"-材料牌 球化（完全退火 #&)+)&,+出炉空")+)硝盐分级淬火或油-()*+-)*0()12$!(34-&#-)*+)&,+出炉空")+硝盐分级淬火或油-()*+-)*0()12$(!(34-&#-)*+)&,+出炉空")+硝盐分级淬火或油-()*+-/)(-$%&53’（(-#-)*+).,+5)+/-&,+")+)油冷或分级-.)*+-二次回-912$+":冷冲模工作零件回艺规（表.6"6表.6"6 回火（*硬度要材料牌-#12$+-(12$+--&12$+--)12$+-"()+.-)+.#)+5.)+"()+.()+5))+!./)+5))+=%.()+5))+./)+5))+%!.()+.9)+5-)+.()+5()+&#)+-$".()+5()+&#)+-(!.()+5&)+&#)+-$%3!34.#)+5()+&#)+-.:热锻模材料回艺规（表.6"6表!"#"##热锻模材料回艺规回火温 材硬度要***’’**002340%5306530753%7535230209530453%553%8536812&3!%#530953%375530138%653%#53%0537!53第五 模具热处理常用设模具热处理常用设（表表!"#" 种性能特 炉炉子结构简小，操作方便，适用于加热温度低于9%5$的各种零件热处理加热。但由于炉膛内一般没有搅拌风扇，故温度均匀性稍差用于退火正火回火及固体渗碳适用于淬火加热及各种液体化学热处理，如装入适用于淬火加热早各种液体化学热处理，特别适用于高温淬火加热回火用于淬火后 第六 模具热处理质量分（#$%$表#$%$ 检查内 外观检%"模具热处理后不允许有伤和明显的腐蚀#"留两次磨量的面氧化层的深度不允许超过磨量的!硬度检硬度的检查应在零件的有效工作#"硬度应符合图纸要!"检查应按硬度试验的有关规&"检查硬度不得在表面质量要求高的部位变形检%"模具零件热处理后的尺寸应在图纸及工艺规定范#"若零件有两次留应保证变形量小于磨量的%’ !"表面氧化脱碳层不超过加工余量的!&"模具的基准面一般应保证不("#*"对于级进模（连续模各孔距、步距变形应保证在士("%范围金相检主要检查零件的金相组织及化学热处理后的渗层深度；表面及心部组织，渗层深度应符合图纸要求，（#$%$$$&模种尺允许变形量碳素工具低合金工具高合金工具–("+("+("*%’–("+("-("–("%#%’–("-("–("-("–("#(%’–("-("–("-("–("模种尺允许变形量碳素工具低合金工具高合金工具$#%$#%$#%"#"(+#%–#%+#%–#%+#%–#%)*"(+#%–#%-+#%–#%+#%–#%孔中心距变$#%$#%&$#%0$#%"*"($#%)#"(-$#%0$#%)1&(-$#%-2-$#%模具形状和变形示变形趋向说减小变形措 #30" 2%减缓冷却)模具形状和变形示变形趋向说减小变形措 #30" 2%减缓冷却)采用预-%采用预!3) 0 +，,"+ + 2+凹面在下面发生下%嵌入槽内改变冷)硝盐分级.)#4加热油%)改变入油方向，内角向下凸模.)#4加模具形状和变形示变形趋向说减小变形措 内孔成喇叭预冷后喷油火"#$模薄壁处易收&采用装实箱加热以减缓薄(’!*模孔凸出部分趋向胀大，凹"&四周包铁碱浴分级+&,水淬油冷速快的小面发生凸!&$/0冷速快的一面发生外截面厚的部分成一定角度的先下水，并迎水运动+&,销钉孔径收缩，孔距同纤维方向时&采用分级(’"$钢表面粗糙度等级高的&预冷后再薄壁板可12#34$时34$时35$时&’碳钢四周包铁皮水淬、油冷至6,,.压入凸模，限形淬火(’采用分级淬+&钢，方形凹模，时淬火模具形状和变形示变形趋向说减小变形措 平面发生内凹变!"减缓靠冷却糟壁%&’钢时时时!"采用将槽口油%&’./#01加序步预先控制方!选合理选材对形状变形的零件要选用合金钢#序步预先控制方!选合理选材对形状变形的零件要选用合金钢#设!#4合理确定模具零件的硬4加!#45热处!#456适当控制加热速高合金钢要注意预6装 零件上的非工作孔及截面变化悬殊用石棉堵塞和捆易变形的槽形工件用板和螺钉将开口4"薄而长的零件可几根捆扎在一表#,!, 序矫正方矫正方法说!镶嵌带有凹糟的零件淬火冷却 #001左右。取山嵌入芯子空冷后一齐回#机械零件淬火冷却到一定温度或从室温加热至一定温力机加压产塑性变形进行4热点用火焰对变形后凸起的部分进局部加然后快冷收缩使工件的凸起部位5回火（高温回火件夹直，低温回火件要夹得过量些后进行回火，回火过程中因发生组织转变并消除应力使零件定型6收缩处理对于一些型孔胀600173001，然后在水中快缩，处理后序矫正方矫正方法说!化学腐蚀型孔收缩或外形胀大的凸模，可用"#$硝酸%&#$的盐酸配制的王水腐蚀。不腐蚀的部位涂上硝基漆或石蜡保护&镀铬对张大的内孔或收缩的外形可通过镀硬铬来修’退火返修变形过大无法矫正的零可退火软化矫正后再重淬第二 模具材料的性能要第一 模具对材料的性能要模具的工作条件及对模具材料的性能（模具种工作条对模具材料的性能要冲裁作过程中受到摩擦和冲击挤压主要用于变形成型，工作时冲头承受巨大腔中剧烈流动，使冲头和凹模工作面受到强烈的摩擦，并使模具表面温度升至!$%~具有高的变形抗力、耐磨性及断裂抗力，拉深作应力不大，但凹模处承受摩擦弯曲主要用于具有一定塑性金属材料的弯曲成具有高的耐磨性和断塑料压受力大，工作温度较高（!$$%&!($易模具种工作条对模具材料的性能要模料注射具有较高的抗蚀性及一定的耐磨性和强压铸度变化具有高的热强性及冷热疲劳锻模具工作温度（），坯料变形过程中与型腔表面摩擦，并受到冲击载粉末冶金金属粉末的硬度一般很高，模具在工作过程中受到摩擦。此外，金属粉末粒度具有高的硬度和耐磨性，较低的表面粗度展到使模具生产出的产品成为废品时，模具才失效。用。·$&!!"应力集中而导致早期疲劳断裂或折断。如改成尺寸逐渐过渡的方式，就能明显提高冲头的$用性能及高的。·#$&!"（表面粗糙度模具的工作表面要求具有极低的粗糙度，不允许留有任何刀痕或（$）圆角半径模具上尺寸过渡处的圆角半径，均应严格按图纸要求加工，不得缩（%磨削裂纹模具在磨削加工时，如金相组织中残余奥氏体含量偏高、进给量过大、&模具热处理（#）表面含碳量模具在淬火时如炉内气氛不合适，会造成氧化、脱碳或表面增碳等缺（$（模具的回火回火的目的是为了降低淬火应力和调整硬度。因此，必须按工艺第二 模具常用材（$$$）·#$&表!"!" 化学成牌$%, -./0-.-./0-.-.34-.!-.!-.!-.-!-.--.30-.-./0-.-.4--.!-.!-.!-.-!-.--.2!-.-./0-.-.4--.!-.!-.!-.-!-.--.54-.!-.!-.!-.-!-.--.04-.!-.!-.!-.-!-.--.84/.-!-.!-.!-.-!-.-/./4/.!-.!-.!-.-!-.-!--./6-.-./0-.-.4--.-.0-/.-!-.!-.-!-.-2--.30-.-./0-.-.4--.-.6-/.!-.!-.-!-.-)7-./0-.-./0-.-.6-/./.--/.!-.!-.-!-.-7-.-21-.)+-./--.-./0-.-.3--.-.5--.!.043.!-.-!-.-6$)’-.34-.-.!--.-.3--./.34/.-./4-.!-.!-.-!-.-%-.64-./.!-/.-.3--.-.84/.!-.-!-.-!.--!.!-.!-.//.4-/3.-!-.-!-.-;/.24/.!-.!-.//.--/!.!-.-!-.-;.!-1/.&’-.4--.!-.-.4--.-.4--.-./4-./.2-/.!-.-!-.--.4--.-.!4-./.!-/.-.5--.-./4-.!-.-!-.-/6$-.0--.!-.!-.3.6-2.!-.!-.-!-.-/0.41/8.-</.--1/.4$)2’3-.20-.-.6-/.-.6-/.3.6-2.!.6-3.!-.-!-.-<-.61/.9:-.3-1-.4$2-.24-.!-.!-.3.2-2./.4-!.!-.-!-.-;.4-14.<-.0-1/.5’4$-.44-.!-.!-.3.0-2.2.4-4.!-.-!-.-5.--10.-<-.0-1/.化学成牌!") +,$’/23*223!3!3.362,373624/3!3!3-/3+24.302362473(123/24235!$’/23*623235273!3*3+537382/32323734/3*2"23+*2373+2/323*223!322323./23.223!323+223/3/2/3-53+2483023/2423+$23..2323627323/223,35++3737273023.2423!238+73237+2323/+2373,273222:9/52;!3!3!3!322323:9.72;!3!3!3!322323:9,223.+2323/22373*273!3!32!23,+23!3!3.3+2,373,2732323:223+2232</+2373/27323*223237+23!3!32&$23+223!323+22323+223237+2373,27323236235*23!323/223.3/2.3!3!3:2!/23.223!323/22323/22372323-534*=23++2323.223732273732273237223232323624>#2326423.322.373*2/323*273232化学成牌!") *+,-,/0.2/3/4.3/./5.3/!../钼铬铸（一2/..2/3/5.,/./6../.2.././0.3/!../钼铬铸（二,0.2/3/4.3/./6../.2.././0.3/..镍铬铸（一2/..2/.5.3/-./-../.4../3/,.3/..镍铬铸（二,0.2/3/..3/-./-.13/...6.3/,-.14/....镍铬铸（三2/..2/3/6.,/./6.3/./5.3/3/6.,/..+..51./钼钡铸2/..2/3/5.,/./-.././0.3/...,-1./-,/（88表,8,8 5-2-8-8-882-&$%6-!&(&$.",?-!0!3 --,---41.*’’,5-1.’5-3+3’1#-1$’56---’554-$54--1.’-（55表5=5= 模具类常用材热处凸凹形状简单冲裁板料厚度@A4!A#/!053+.4B3/B形状复杂、冲裁板料厚度$%%，要求&+’0**&’2*1+53/B3/B一般弯曲A4!.1B.3B要求耐磨性高、形状复杂、生批量大的弯&+’*53/B3/B热弯曲.&8’&,.5B.5B一般拉深A4!.4B3/B*5*DE435B不锈钢拉深41DE4不热处35B35B热拉深.&8’&,.5B.5B钢件冷压E*#*+’**16*+535B35B&+’*&*&3+3’2*6.1$’5635B35B!"塑料模常用材料及热（$）表!#!# 模具类常用材热处批量小状简单!(（渗碳)*>工作温度受冲击的压塑$’-./.$’-!4’-1.$’-.>高压塑’-617’-8!.’-!>一般注射$$$’-./.4!4’-1..>高注射’-617’-8!.’-.1.>高耐蚀注射:;9$<9压铸模常用材料及热处理（表!#!# 模具类 热处铝合金压铸8’-$.398’-$.!8$<锌合金压铸1../2.$.8=<铜合金压铸9’-!1*79’-9.99’-!479’-9.999+<黑色金属压91!9’-8.09>不热处8锻模常用材料及热处理（表!#!# 模具类型常用材模膛表燕尾部中小型锤锻/.)/.03/.0./.08!<9$<大型锤锻$’-3.$’-3$’-/.8(<9!<堆焊或镶块锤锻模体>?8$.!>8(’8!<9!<堆焊金$’-3.$’-$’-.$’-!/模具类常用材模膛表燕尾部热切边凹$#%&’%*&/0’热切边凸$#%&’*&/0’冷切边凹,14#153#1/0冷切边凸%6000/0热冲孔凹&51/&$热冲孔凸$#%&&/0’冷冲孔凹$#%&’./冷冲凸#1*#16,’./9（55 形状简单的小型粉末冶金1454（渗碳45.4/形状简单的粉冶金8*;567.4/形状复杂的粉末冶金##.4/9（55表5:5: 零件名常用材热处上下模!!,4<=5>4:<=&14:4模5’渗碳淬.4/凸凹模固定5’托料卸料5’导料04/挡料0&/导正销位,5/垫0&/ 工作硬（"耐磨韧淬硬深可加工脱碳敏感&#(*+,好较中深较小*-&,好中中深较中/-(,-较较中深中中-*,较中较浅好大-&,中中较较中大-&,中中中较较较*#’($5./)（*--8,较较中深较较8#’8/-8,较较中深较较81.<（#!=-8,较较好较中中11<-8,较较好较中中/$<-&,较中好较较中-’1.(8,-中好较较好中/.(8,--8,中中较较较极*-(8,--8,中中较较较较(-,-差中中中好小-(1.;)-/,--8,较较好深较较/=/=%%钢（学性服强击韧硬抗氧热磨热疲热熔+@""*-8--’1.(%,(%@:D33:::##D:::::#:::#:33-(%,(/@:D##-.<54@&(+@:D33:::DD3:::::D:::#:3-#’/<(+@:333::#333::#::DD:#D#D#5/.(+@-(%@:333:##333:##:#DDD:DD#3.(5@8(:33D#:#333#D#333##:D#3D:3D(8,DDDD3#:DDDD3:#D3D#3D:钢（学性服强击韧硬抗氧热磨热疲热熔$%""++-+++-+++-++-++++-,$0#20,0/%&.,0/%8999##9999:#:##9#99999##::898988##98##99##8988#90#&200%&8#999:#9999#:888#8#8#89:9#0#1==0000%####9#####99#8989:99::#.&.9#:#888###9##9988#0#1=0-.99#99#####88###9#999#99=#1==0$%,’:8##999888#####:#9#88890-%,#8::88899998####880#1=060/0/%8::#0#1=&560&%&00%:89#8#9####999#:8998989##90-0-%99##898##:9898998989#0#1=&20=%,00%##9:999####9999#8##8988##89#8889#0/0/%#9#:888#:#9880#1=20&%&:8####9999###99:9:#8989:#90..99#9899##998#9998989#=&0&:####:#9#######99::9#899##..89:#88#9##8899:#9#89#,23&0=%,::#:9###::999998899899:0/0/%9:::9##:::88889989#025260&%’::::#:###:999888899#8#*&*9:::9###::9998#98#钢（学性服强击韧硬抗氧热磨热疲热熔$%""++-+++-+++-++-++++-,$*#3&68-:;;&31&4788%&88%;=::==######;=::###=#:8/9=#;;;#;注：

表&?&? 使用硬（"耐磨抛光性硬化深可加工敏感耐蚀性类牌3$9差较中浅中较差3$9差较较浅中较较3$9差差较浅好较差3$9差差中浅较小较6,.9中差中浅中较较,*9中差中中中较较/1,.9中差小浅较较尚58$9中好小深好较中3#0&@13&9中好小深好中中3#0&8$9中好较较好较较.#8$9较好小深好较中&3$9较较小深中小好.43$9较较小深中小好（料的费用约占#!"$%&"。实际选材时应根据生产加工产品的批量大小和生产方式来第三 冷作模具钢及其热处第一 冷作模具钢成分及特冷作模具钢成（$表!"#" （分类 ’,.0其标准3456734!4!4!4!434%6734!4!4!4!434:67$4!4!4!4!4$4$67$4!4!4!4!4—56345!73434$%34:3!4!434$45’-!34667343463!4!4$433!4!334!4$4!43!3469734$4633453!4!4!434:3496734!4$4%3!434$3!4346’-!34867343463!4!4$433!4334$4!4’-34:67$4!4!4!4$4#3$48’-!34#6734349!4!4$433!43$4$4!4分类 !表!"#" （标&%&型00—!2!2!2——00—!2!2!2!2!2余0—!2!2!2!2—余:—023232——余:*—029;023232——余’*—32!2———余’—32————余=—32!2!2——余—02320202—余—020202——余4—02#2#2——余型4—02#2#2?"./#20,"./#20余—高速冷作模具钢牌号及（ （标准—1—A——A06—按化学成分按钢的性分 适用范碳素工具低合金工具低淬透性’9’3’3&)!<加工性能好，在薄壳适于制作轻载冲裁模，一般成形模和压印低合金工具抗冲击性6&)%!1&)%!!*!81低碳中合金，抗冲击疲劳极适于各种冲剪工具、按化学成分按钢的性分 适用范低合金工具低变形性!"$&’(")&*+"#",!"-&’+*+",%/&"+",淬透性较好，淬火操但韧度、回火抗力及耐适用于中、小批量，高合金工具微变形性&’0$，&’0$",%&’1$$"0%’"淬透性高，中等的回火抗力耐磨性好，淬火变形小，但变形抗力和适于成批大量生产的冷冲模、中等载荷的高合金工具高强韧-(-"2&12&’12"$-&’13"$%2&’1""%属于高碳高适于各类重载冷水高速高强度0/&(-"2&具有高的抗压强度、回火抗力和耐磨性，韧适于制造重载的长的拉深模，冷挤压（$636表$636 钢特性与用淬火过热倾向较小，强度和耐唐性7)7高，适于制造具有一定韧度且刃口锋利的工具和冷冲裁-2钢中加入一定量的锰元弹性较7)，油淬可淬透!格低廉，工艺性能好，但有过热敏感性和回弹簧用于制造冷镦模的顶料杆等工模具制品-8$"&$钢特性与用"#%较"#%有较高的淬透性和高温力于制造冷剪金属的刀搓丝板的铲刀、冷冲裁和切"#%淬火晶粒较细，使回火态下获得较高的韧度(#%!"#&钢具有较高的淬火硬度和一定的高温空气锤用工*%"属于高碳高铬类型莱氏体钢。该钢具有较好的淬进性和良好的耐磨性，由于"%钢含（质量分".与"%同属一类莱具有较好的淬透性和良好的淬火变形倾向小，比".含碳低，且-*淬硬性组织廉易但韧度稍低适于制造冷镦模的切边冲料杆型的冷挤压凸#’+韧性较#4’+差，低温回火状态强韧性高，在某些场合可代!"#4’+适用于制造冷镦凸模和重载$"#+.由于+3和-含量化了晶粒，增加了钢的韧度和淖透性，该钢适于制造截面较大、形状复杂、工作条件繁重的冷冲模和用于度的冷作模具和铆顶锻模及其它冲压模具5使用强度 (性能界于.7(和$+!(%低，具有较高的硬度和韧度可代替7"($+"(%钢作切削刀具和挤压模具、冲头"+.工具孔凹切边滚边搓丝量规)"(+%-:"#+3)8&+,高速钢，并可通过渗氮提高耐磨钢特性与用"$%%+属于冷热兼用的新型模具钢。作为冷作它比碳素工具钢、低合金工具钢和".型钢有较高的韧度和耐磨性；作为热作模具钢比’.+有较高的高温强度和较优良的热疲劳性能，适于重载挤压!$%1%%"))%&比"%*%碳含量稍有3)()，优化合金元素配元少量的合金化方案，可整体或火焰淬火强度优于"/%*，韧度优于1%*%+，耐唐性接近"-.%&+，有较高的断裂韧度，0.%/%是一种易切有淬透性高，热处理变形小，切削加工性能优良，强韧性好等优点。于硫化物夹杂沿纵向分因此横向性能腐蚀性差，可在预硬态（$.4$056"）使用在高硬（!042756"）使用。可用于制作土模硬度高强度冲1"/-$2/2$2$0"第二 冷作模具钢的热处（.8’88’82类钢退火状淬火状硬度压痕直径:淬火温度:<冷却介（56"!-!>-!>=--!>=-!>类钢退火状淬火状硬度压痕直径#淬火温度#%冷却介硬度（!’!)(,-/0/2345624560*!60-/524960456//0456,456’1//234562456)1/))4967456(1/7)496(4561.*/5249604567947(,（油*+/5249604567/47),（油:/))49674567,47/,（油)*2!630,%盐浴或0),%（控气氛空冷/,,%回火1.-.73,409,（油（气)3431*<=77,40/,（油）气)747/*-.*8=77,40/,（空冷)74/(04963456042,,,（油/*2!67/,%预热保温2,4（浴（）/,,%回火/))4967456042,,,（油)’5*!622,4229,（油5*!622,,422(,（油)’*.*+8!62,0422/,（油3’/8/-22,,422),（油752/,,42/(,（油(522542//,（油*522742/,,（油)74:02/242/),（油*类模具名使用条推荐使用钢代用钢工作硬平面精压有色金属钢) !"（$$&）$$&模具类工作条选用材工作硬 轻 ，-)#重 ，)0!#! ，&0) #精)0!#) !# 易断凸 & ##./—高高精度) ! （或硬质合金类#+一般* ) ##复杂 0!)#一般*- 0!#&0#长 ! )0!#! （或硬质合金类#模具类模具名使用条选用材料钢号（代号（"低碳&()*初镦凹中碳钢金结构#,%-./+#,123.-045，67-&，8#,8.-0-9:()*初镦凹模低碳钢碳钢合金结构;1（-18*低碳+&9:-.8#,9:..(3*终镦冲中碳钢金结构+#,123.-045，8#,8.-0-2%=#,10，2+.(#1+%*低碳&((*终镦凹中碳钢金结构#,%-./(，>8.(3*终镦凹模低碳钢碳钢合金结构:.18*整形冲低碳钢碳钢合金结构’+&9:-()*整形凹低碳钢碳钢合金结构’#,%-()*整形凹模低碳钢碳钢合金结构:.18*切边冲低碳)#,9:，#,%-+&*中碳钢金结构()*切边凹低碳&+%*中碳钢金结构.+%*冲孔冲低碳钢碳钢合金结构(8*+3（软氮化冲孔凹低碳钢碳钢合金结构+&*直径%-低碳钢中碳钢((=*顶料结构直径A%低碳钢中碳钢，合金(=*结构缩径模低碳67-缩径模中碳钢金:.18*零件名 热处工作硬（"零件名 工作零件名 热处工作硬（"零件名 工作硬热处（"%&!$垫定位淬头部淬螺13*(1*头部淬 13*模圆柱-渗碳淬+&*淬13*(-*零件名零件名 热处工作硬（"零件名 工作硬热处（"推推——托料板——卸料板压边淬火导料 淬’)-’)-0/-挡料 淬)&-淬火顶0’12，0/34%淬——淬’%-弹淬)/-!!!!!56&67表%6&6 钢89,&正火温度:+//-%%7-%).-+&/-%’’-%+’/-%07->7//-++/-&/%-7//-&%.-=>7(/-&++-7%+0/-21=41+(/-%5去除应力退火 目的是消除模具淬火或精加工前的残余应力避免高速钢返修淬火时出现的萘状断口其规范见表%6&6./。表%6&6 钢加热温度:保温时间:冷却方碳素工具0//-.-空冷或炉合金工具0&/-%-空冷或炉高速0’/-%-空冷或炉!"#$%&()’*为宜，要避免在退火过程中出现有残存的原片状碳化物或新的片状及棱角状碳化物，但应保留许多未溶的细小碳化物颗粒作为球化的结&&+!+%%钢（,-显微组..%2!(0)’(’.%(21’(’’.&(%04(珠光体&5级碳化物!级0)’(’.%(21’(0’.&(467&碳化物!级0)’(0’.21’(’.5(碳化物!级04’(’.&(0’’(0&’.!($<珠光体&级碳化物网!04’(’.&(0’’(0&’.!(4<01’(’.&(20’(0&’.&(104’(’.&(0’’(0’.!(1)’(’.&(0!’(0’.!(9$%&共晶碳化物!1)’(’.&(05’(2’.5(151)’(’.&(05’(2’.5(<26515’(’.&(05’(2’.5(9$5&12’(4’.!(05’(2’.2(256=&1)’(0’.0!’(0’.2(09$/615’(12’9@&(0!’(0’.5(06!&<6!11’(4’.!(226)9%40(1)’(’.&(05’(0’.5(&’·%51!’’(+,淬火目的是获得最终需要的淬火组织，经回火处理后所获得的力学性能应能满足因此正确地制定淬艺参数及精心的操作将会有利于达到预期的效果。冷作模具用钢的淬艺参数见表’-.-/’表’-.- 冷作模具钢常用的淬模具类 淬火温0冷却方要求回火后小塑模34$4!#$%##$%/#$"5厚度6’#77模具$#77模具28’(%"#$528’(%/#$水喷淬或碱水淬，56/+$’#77模具大中型重载模2#’%!#$热碱浴或碱5小型模中型模(4!#$4(#$冷油或热碱5中型模8>>%’#$!’$简单模复印模(!#$/#%#$/!#$/%#&热’+#&碱!’$"#$重载模’;/#’#$!#$微畸变模(%#$//##$硝盐性有机液!’$!""#$高韧性模!;+2"//"#$$盐浴+($高抗压强度模//+#$//%#$$盐重载冷挤压%2"/###$/’!#$盐浴分!+#@（质量分数AC’2CD*B2C（·/"(件按直径计算；管形零件（空心圆柱工件，当

高度

!"#壁 壁’加热时间公式*!式中（-./（%（--#’2#$345453454"634545钢加热温度加热系数每--有效厚度的加热时间1-./空气电阻盐浴碳素工具$$’2—"#&8’2"#’2"#’#62’#低合金工具$$’2—"#(3’2"#’2"#’#$2’#高合金工具$$’2(’’29$’29$’2（不预热—"#’2"#’#82’#"#’2"#"#’’#$’#52’#6—高速工具""’’2"3$’2"’2(2$0（二次预热表3454 钢直径1盐搭空气炉控气氛(2"’（加热时间高速3’2$’2(&&’28>$$加热（-./）$2"’23’25’2热锻模具厚度"--325’1>"’’--"’23’-./1-（(’’2($’7预热钢直径盐搭空气炉控气氛'()"$（'$$$预热#$(#'(%$(&$(-厚度 !（'$$$,预热碳素工具合金工具正确地选用淬火的冷却方式及冷却介质将会有利于减少或防止模具变形、开裂等热处理缺&&#)&淬火方冷却时间单液淬#）在水中冷&""冷却%）在%$1$油中每#$&1双介质淬（双液淬火一般以&有效厚度在水中停留（0大件取上限，小件取下限对形状复杂的每-在水中#0；大截面合金工具""有效2&0计算；对大型锻/空气断续冷却时间第一次水冷必须保证锻件表层冷到珠光体转变区以下温度，冷却时间为$2&($2*然后再空冷冷时间每次不少于22$预冷淬!预3#%04截面厚（""）5（%('0）!""。如果在一个工件上有两个处，应按次序对截面厚度进行计算。预冷温度见表%/&/#6。分级淬淬火加热温度比正常&$$,热浴温度"04$(&$,分级淬火停留时间经验公式 !（!为工件有效厚度贝氏体等温淬火加热温度比正常高出&$()$7；等温温度主要由钢的7曲线及零件要求的组织性能而定，一的时间，该时间与零件尺寸及等温温度有关!为沿零件截面在等温温度下的均温时间，主要取决零件尺寸!为从#曲线上查出的转变所需的时间。总时间#9喷雾淬控制水压为%1$1$$:;<，空气为-$$:;<，控制零件与喷嘴的距离、喷雾器的孔数及喷射度表%/&/ 预冷温淬火加热温预热温冷却介硬（=>7-$$(@6$(@-盐水.-$$()#$(碱浴—硝.7BCD-$$()#$(@-$(.·#'# 预冷温淬火加热温!预热温!冷却介硬’(()+’()-+()>1,()+’()>%021+()+’()>5’(()+’()--()-冷>*%&’(()++()+(()冷>’(()+(()-’()->%,51,()+’()>表09:9 等温温度范围! 等温温度范围!,*0-()+%’0,()0/()02<0,()0*():%00+()表09:9 淬火用盐浴成分及使用温介（!使用温度!碱>?（+AB?#（>?（+*?0>?（+(@A??（?0/*()/*()/’()硝盐?（@?0?:?@A?0?（@A?0A3A?0/0()/*()/**)/,()低温盐CB%D0%B%D0%DCB%D0ABD’+()-*(()加热用盐CB%D0ABD>DABDCB%0CB%D0CB%D0D0(（%DD0DCB%D0B%D0--,-//(()+*()+((),,(),-()-(()-(()*+(++()-的韧度。合金工具钢的回火温度应根据模具的使用硬度来选择（09:9/1。用二次硬化法在大量的残（$&次每次#$(。$&$&’$*所示的回表$’&’#)常用冷作模具钢的回艺规 回火温度+-.%-2%--2%--*%-2-%-$/*%&**%&/*%)56$#/*%$/*%&$*%&.*%—&$*%&.*%$$*%&-*%&.*%$/*%&$*%&.*%$/*%&/*%2.*%-!"#$$/*%&/*%2.*%-$/*%&2*%!"$5$85#/*%$.*%&/*%$&$* )56$!"#$温度$-*%#)*%$**%$-$**%$)*%&$-%4>点很低，模具淬火至室温后保留较多$&$#。表$’&’ 深冷处理方可达到的温度+–用液体氮的–冰冻–.*%’深冷处理的保留时间可按"@·$式计算式中："—保留时间；$—工件的有效厚度；—经验系数，见$&$$度，常用冷作模具钢深冷处理前在室温下允许停留的时间见表$’&’!"$表!#"# 工件在#%$&’#&(深冷装置中可取!工件形工件冷至不同温度应取的–)&’–*&’–%&&’&–%!&’&圆方&+%+&+%+%+!+%+!+不同钢种深冷处理前在室温下允许停留的残余奥氏体的稳定化 处理前在室沮下允许停留的时间-不敏%*/!$、&/1$4/%!（%%,&/淬火中05、035、9/%、%*/7/%567（%&,&(淬火!’高度敏%&%,!&:*:%;/&+,’$几种冷作模具钢深冷处理的钢淬火温度-深冷处理温性能的变马氏体的增加（>?/长度的增（&%+&+—&&—&%+%+—&+&—–"+&+—&+&+—–%%+!+&+%&+%+&+03–$+!+&+!+!+&+9–"+!+&+!+!+&+/0%!–!&+$+—%@+$+—–%*+&+$&+%*+&+第三节冷作模具钢的为了便于指导合理选材和正确制定钢的加工工艺，有必要进一步就常用冷作模具钢的!$!%&，一些钢结硬质合金的临。+,#表!"#" +,#)钢0钢!#$&#(%,--%415-9/-;<)=6-(3700150-;;=/145.615表39&9 （钢#$&!#(&!--(%31/-/30-4&)386%15/4150-(4)37.-(4)&)8.-:)3表39&9 钢#$&!#(&!%6%61570).-070).-72)&表39&9 牌!#$&!#(&!,AC)D.过冷奥氏体等温转变图也叫!曲线。!曲线是将奥氏体过冷至!#以下，在不同温度和时间下经过等温转变之后而得到各种结构组织的曲线图，故也称作奥氏等温分解曲线，显然!曲线是钢在热处理时选择冷却规范不可缺少的资料，根据!曲线图形可计算出钢$&$&$($&%#)#*钢的奥氏体等$&$钢的奥氏体等温转变曲图!"#" $%!钢的奥氏体等温转变曲!"#"(*+%钢的奥氏体等温转变曲线$*+%钢的奥氏体等温转变曲线$%&’()钢的奥氏体等温转变图!"#" $+,-!./钢的奥氏体等温转变曲图!"#" ’*+*钢的奥氏体等温转变曲图!"#" !*/*,(钢的等温奥氏体转变曲图!"#" ()$钢的等温奥氏体转变曲图!"#" ,&’-.).)*钢的奥氏体等温转变曲$!(&’1!0钢的奥氏体等温转变曲线图!"#" %&’)钢的奥氏体等温转变曲图!"#" !,-.钢的奥氏体等温转变曲图!"#" &’$!钢的奥氏体等温转变曲图!"#" &()!!,钢的奥氏体等温转变曲图!"#" %.#)!+钢的奥氏体等温转变曲图!"#" .)-)4+钢的奥氏体等温转变曲·$%#图!"#" &’)*+,!-钢的奥氏体等温转变曲图!"#" /)钢的奥氏体等温转变曲图!"#" *+’)!钢的奥氏体等温转变曲图!"#" $%$&’()*+,钢的奥氏体等温转变曲!"#"!#-.%(/钢结硬质合金的奥氏体等温转变$%&合金的过冷奥氏体转变曲线’(碳素工具钢的力学（*图!"#" 几种碳素工具钢淬火温度对性能的影图!"#" &-.钢淬回火温度对抗弯强度的影图!"#" 回火温度对%$&钢的强度和冲击韧度影图!"#" %()钢的硬度残余奥氏体量与淬火温度的关(—试样表面硬 !—试样中心硬*%()&钢淬火硬度沿截面图!"#" %钢回火温度与硬度的关.!低合金冷作模具钢的力（见图#&0图!"#" 23,45钢经不同温度淬火并在&1$4回火后的力学性!"#"#!23,45钢经最佳淬火温度淬火并在不同温度回火后的抗弯强度$’+,淬火后在不同温度-.后的硬度变化$’+,淬火后回火硬度与保温时间的关系#0$’+,淬火后在不同$$%!钢的残余奥氏体图!"#" $%!钢的硬度与回火温度的关（*$)+油淬图!"#" $%!钢的淬透性曲,—*回热!—*$)+加热#—.*)+加$!%&’()钢的淬透性（钢的成分!*,!*!!-!0*)-&*#2-!"#"$#%&’()钢的抗弯强度和挠度与淬火温度的关系（()+3(4回火!"#"$$%&’()钢的冲击韧度和疲劳极限与淬火温度的关系（原始组织为球状珠光体%&钢冲击韧度与淬火温度的关%&钢的疲劳极限与淬火温度的关$%’()钢淬透性曲线奥氏体,-，直0%11-图!"#" ()钢的淬火硬度与淬火温度的关图!"#" ’()钢的硬度残余奥氏体量与淬火温度的关（在油中冷却图!"#" ’()钢的回火硬度曲-油淬图!"#" ’()钢的硬度与回火保温时间的关,-油淬图!"#" ()钢的硬度残余奥氏体量与回火温度的关,-淬火$%()钢的热处理变形率（试样尺寸!$++$0*油淬$!’()钢的抗弯强度与淬火温度的关图!"#" 淬火温度和冷处理对’()钢硬度的影（%—淬火后冷却到"%!—淬火后冷"3$/#—油淬$%&)*钢的淬透性曲线（钢的成分,&!*+00’(11!)2，34加热端淬图!"#" &)*钢的回火硬度曲图!"#" (*+*钢在不同淬火温度下的力学性（!--4回火0图!"#" (6*+*钢的抗弯强度抗压强度与淬火温度的关（!--4回火0!"#"$%&’()*+,+-.钢的淬透性曲线2—油冷!—空!"#"$3&*钢的硬度!"#"4/&*+,+-.钢的残余奥氏体图!"#" *+,+.钢的硬度与回火温度的关高合金冷作模具钢的力学（$0图!"#" 1(%!钢的硬度奥氏体晶粒与淬火温度的关$#1(%!钢不同淬火温度的$%&’(!)$**-加热淬火后并在不同温度回火保持(./0的力学性能图!"#" &’(!钢的抗压强度与回火温度的关$$!12钢的抗压强度及（(*(*-空淬图!"#" ()*钢的抗弯强度与回火温度的关图!"#" (!)*钢的硬度残余奥氏体量与淬火温度的关图!"#" (!)*钢的马氏体转变图!"#" )*钢在不同淬火温度下的力学性图!"#" !()钢的抗拉强度与硬度的关图!"#" !()钢的抗拉强度及冲击韧度与回火温度的关+,空淬图!"#" 五种典型冷作模具钢冷处理与深冷处理对耐磨性的比%—-’!!—-!(#—-.(/—01().-’/*!.—-(3高速钢的力（见$/4图!"#" &’&(*%钢热处理工艺对力学性能的影图!"#" 回火温度与保温时间对1&23*0,%4!钢硬度的影!"#"$&回火次数对6%钢性能的影响表!"#" （密.1"硬抗弯强.(冲击韧硬质钢基体粘结&状火状8&型8$<=$<@<@<—余@$<!@>@$<#A#!$!<9(8@<!<——余@$<#@AA$A<$>@$<8@<———余@$<@@<@(!8@<!<B<—余@$<!>@$<;——C<9$8————————!>8@<!<!<—余!$!<8$<@<$<$<余#!$$!<型D9#$<#<#<—余C<B$>C<C$CA@#$;<$=<$<#<#<#<$!<余C<B$>C<C$CAB<D9#高速@$>—3"9#@#<#<E$G余C<#C>C<BCB$#$<H奥氏体不锈;<=;<!C<$B$<B<;<8C$<余C<CC>JB>:@<@<!<—余C<C=;$$—!<（!"#"AA图!"#"$$钢结硬质合金的退艺规%）铬钼钢结硬质合金&）合金’）(")*钢结硬质图!"#" 钢结硬质合金的淬回火艺规&）高速钢结（,系）’）*钢结硬质合金$%&’合金的热处理工艺(）&’合金的退艺曲线)）&’合金的淬火回艺曲线*）&’合金的等温淬艺曲热处理工艺对钢结硬（、图"#.!"#"#!）图!"#" 淬火加热温度对’/012-钢结硬质合金力学性能的影图!"#" 回火温度对淬火&’(钢结硬质合金硬度和冲击韧度的影表!"#" ,合金经不同温度等温淬火后的性等温温度（密度0·1抗弯强度-(冲击韧度-78·9:9:9:9:9:9:表!"#" ,合金经+淬火及不同温度回火后的性等温温度-密度0·1抗弯强度-(冲击韧度-78·未回—;$:9:;=:9:9:9:9:9:*$:9:9:—*<:—=:热处理工艺对钢结硬质合金模钢性能和使用的影（见表!"#"##、表!"#"#=和图!"#"$!）表!"#" 编回火温度*使 *万次*/0123!1#3#(432表!"#"#4淬火方法对$%&’(冷挤压模具的影编热处理工艺模具使 万次/00)!)+油156!0)!)+加热!))+等温淬116#0)!)+加热!))+分级淬126!!))+回火!85!钢结硬质合金的回火硬度与模具使用的关系（见表!"#"#(）表!"#" 组成（质量分数9力学性硬（,-抗弯强*抗压强*弹性模*密51605))60#3560435#6!)))60#3060#35!605))60!3560#35)6——0!3#60!3第四 热作模具钢及其热处第一 热作模具钢的分类与特!"$中已纳标的有#$（凹模和凸模应用和使用效果较好的新钢种。!"$&’"!"#"$上述三种热作模具钢分类方法之间的关系及所包括的钢种见表!($(’表!($( 按用途分按性能分按化学成分 锤锻模具用低耐热高韧性模具低合金热作模具%)*,-.，%)*-/-*,-高耐热耐磨性铬钼钨系模$%-.0,1，$)*%-$%!,%-%)$%-##-%$!-%$-#,-$#-.!-热冲载模具高耐热耐钨马氏体8-/’9)*4+,’9-.#%-/’%)*4+,%-.#8-/’%)*!5’#’4,,+,$·’4:!"#"$表!"#" 特性与用%&’()(*钢具有与%’+(钢相类似的性能，淬透性稍差。此外在高温下工作时，其耐热疲劳性则逊于%&+(钢。此钢适用于制造要求具有较高强度和高耐磨性的各种类型锻模（长!--..）。要求韧度较高时，可采用电渣重熔,(%&’+,(*%--/0--1时的力学性能几乎相同。在加热到%--1时，仍能保持$--23以上的硬度。由于钢中含有钼，因而对回火脆性不敏感。从0--1缓慢冷却下来以后，冲击韧度稍有降’,(钢有良好的淬透性。$--..4#--..4$--..的大块钢料5!-1油淬和%0-1$&’!657钢是广泛应用的热作模具钢，是我国产量较大的模具钢之一