化学成分和力学性能课件

第5章工模具用钢

5.1概述5.1.1分类工模具钢：用以制造各种加工工模具的钢种。

刃具钢模具钢

量具钢

碳素工具钢合金工具钢

高速工具钢按用途分类按化学成分分类第5章工模具用钢15.1.2性能要求工作条件的共性：很大的局部压力和磨损。共同点：高硬度、高耐磨性和一定的韧性及强度。高硬度：保证工模具在应力作用下形状和尺寸的稳定；高耐磨性：保证工模具使用寿命的必要条件；一定的韧性：保证工模具在受到冲击、振动作用时，不因崩裂或折断而提前失效。

既韧又耐磨，这是两个互相矛盾的基本性能，取决于马氏体的成分与硬度以及碳化物的性质、数量、形态及分布。特殊点：刃具钢：高的红硬性及一定的强度和韧性；

冷模具钢：较高的强度和一定的韧性；

热模具钢：高韧性和耐热疲劳性；

量具钢：高的尺寸稳定性。红硬性：钢在高温下保持高硬度的能力。

5.1.2性能要求工作条件的共性：很大的局部压力和磨损。25.1.3成分特点1、高碳：0.6～1.3%作用：⑴获得高碳马氏体。马氏体的硬度和切断拉力随含碳量增加而提高。⑵形成足够数量的碳化物，以保证高的耐磨性。2、主加合金元素：Cr，W，Mo，V，形成碳化物，保证高硬度和高耐磨性。3、辅加合金元素：Si，Mn，提高淬透性，减少热处理时的变形，提高回火稳定性。4、S，P均限制在0.02～0.03%以下，以改善工具钢的塑性变形能力，减轻热处理时淬裂的可能性。属优质钢和高级优质钢。5.1.3成分特点1、高碳：0.6～1.3%35.1.4热处理特点1、预先热处理：球化退火退火组织：F+细小均匀的粒状K（粒状P）目的：降低硬度，便于切削加工，为淬火作组织准备。若有网状碳化物，则正火+球化。2、最终热处理：淬火+低温回火淬火加热温度：AC1+30～50℃，保留部分未溶碳化物，以防止奥氏体晶粒长大，保持细小晶粒，保证一定的韧性和耐磨性。钢的硬度相同时，具有细小碳化物的组织，其耐磨性较高。

淬火组织：M+A＇+未溶K。

低温回火目的：消除有害应力的前提下，尽量保持高硬度。回火组织：回火M+A＇+K。

5.1.4热处理特点1、预先热处理：球化退火45.2刃具钢刃具钢：用来制造各种切削加工工具的钢种。5.2.1工作条件和性能要求1、工作条件：主要承受压应力、弯曲应力，扭转应力，还会受到冲击、振动等作用，同时受工件及切屑的强烈摩擦作用。摩擦产生的大量热量使刃具温度升高。切削速度越快，刃具温度越高。有时刀刃温度可达600℃。

2、失效形式：磨损；崩刃；折断。3、性能要求：高硬度（HRC＞60），足够的耐磨性，高的红硬性，足够的塑、韧性和强度。4、用途：制造切削刃具，如车刀、铣刀、钻头、丝锥、板牙等。5.2刃具钢刃具钢：用来制造各种切削加工工具的钢种5加工内螺纹加工外螺纹板牙丝锥加工内螺纹65.2.2碳素工具钢1、牌号、化学成分和及用途GB/T1298-86(2008)规定了其牌号、化学成分和力学性能。牌号：T+数字（A）数字：平均含碳量，以0.1%为单位。 例：T7、T12。A：高级优质钢，WP

0.030%，WS

0.020%。随数字↑，含碳量↑，硬度和耐磨性↑，而韧性↓。

5.2.2碳素工具钢1、牌号、化学成分和及用途7用途T7、T8：承受冲击负荷的工具；锤子、冲头等。T9~T10：要求中等韧性的工具，钻头、小冲模等。T11~T13：不承受冲击负荷的量具、锉刀等。螺纹量规用途T7、T8：承受冲击负荷的工具；锤子、冲头等。螺纹量规8碳素工具钢的化学成分及机械性能钢号化学成分/%退火后硬度HBS不大于淬火后硬度CSiMnPS淬火温度/℃及冷却剂HRC不小于不大于T70.65~0.74≤0.35≤0.400.0350.030187800~820水62T80.75~0.84≤0.35≤0.400.0350.030187780~800水62T8Mn0.80~0.90≤0.350.40~0.600.0350.030187780~800水62T90.85~0.94≤0.35≤0.400.0350.030192760~780水62T100.95~1.04≤0.35≤0.400.0350.030197760~780水62T111.05~1.14≤0.35≤0.400.0350.030207760~780水62T121.15~1.24≤0.35≤0.400.0350.030207760~780水62T131.25~1.35≤0.35≤0.400.0350.030217760~780水62碳素工具钢的化学成分及机械性能钢号化学成92、性能特点优点：容易锻造及切削加工，价格便宜。缺点：红硬性差，当工作温度≥250℃时，硬度和耐磨性迅速下降；淬透性低，淬火临界直径φ＜10mm，不能用作大尺寸的刃具；淬火时，变形及开裂倾向大。3、热加工特点

碳工钢一般锻造性较好，锻压比一般要大于4，终锻温度Acm以下，800℃较适宜。热加工后应快速冷至600～700℃后再缓冷，以避免析出粗大或网状碳化物。2、性能特点优点：容易锻造及切削加工，价格便宜。104、热处理工艺预先热处理：球化退火T7～T9：加热至740～750℃，保温2～4小时，冷至650～680℃等温4～6小时；T10～T13：加热至750～770℃，保温2～4小时，冷至680～700℃等温4～6小时。球化退火后的组织：粒状珠光体。最终热处理：淬火+低温回火淬火温度：Ac1+30～50℃，属于不完全淬火。淬火时过热会使晶粒长大，A中溶入过多的K，在冷却过程中极易沿晶界析出，引起强度及塑性剧烈↓，有害。淬火后的组织：M+A＇+未溶K回火温度：150～270

℃。硬度高，用下限，硬度低，用上限。时间一般1～2小时。

回火后的组织：回火M+A

＇+未溶K4、热处理工艺预先热处理：球化退火11碳素工具钢的淬火加热温度、回火温度及硬度钢号淬火温度，℃硬度，HRC回火温度，℃硬度HRC水冷油冷水冷油冷T7780～800800～82062～6459～61200～25055～60T8、T9760～770780～79063～6560～62150～24055～60T10～T12770～790790～81063～6561～62200～25062～64T13770～790790～81063～6562～64150～27060～64碳素工具钢的淬火加热温度、回火温度及硬度钢号淬火温度，℃硬度125.2.3低合金刃具钢1、牌号、化学成分及用途低合金刃具钢的牌号、化学成分及退火态硬度(摘自GB/T1299-2000)序号钢组牌号化学成分%退火态硬度HB(不大于)CSiMnCrWPS1-1量具刃具用钢9SiCr0.85～0.951.20～1.600.30～0.600.95～1.25－≤0.03≤0.03241～1971-28MnSi0.75～0.850.30～0.600.80～1.10－－≤0.03≤0.03≤2291-3Cr061.30～1.45≤0.40≤0.400.50～0.70－≤0.03≤0.03241～1871-4Cr20.95～1.10≤0.40≤0.401.30～1.65－≤0.03≤0.03229～1791-59Cr20.80～0.95≤0.40≤0.401.30～1.70－≤0.03≤0.03217～1791-6W1.05～1.25≤0.40≤0.400.10～0.300.80～1.20≤0.03≤0.03229～1875.2.3低合金刃具钢1、牌号、化学成分及用途低合金刃13低合金刃具钢的特性及应用

牌号主要特性应用举例9SiCr淬透性比铬钢好，φ45～50mm的工件在油中可以淬透，耐磨性高，具有较好的回火稳定性，可加工性差，热处理时变形小，但脱碳倾向较大适用于耐磨性高、切削不剧烈、且变形小的刃具，如板牙、丝锥、钻头、绞刀、齿轮铣刀、拉刀等，还可用作冷冲模具及冷轧辊8MnSi韧性、淬透性与耐磨性均优于碳素工具钢多用做木工凿、锯条及其他工具，制造穿孔器与扩孔器以及小尺寸热锻模和冲头、热压锻模、螺栓、道钉冲模、拔丝模、冷冲模及切削工具Cr06淬火后的硬度和耐磨性都很高，淬透性不好，较脆多经冷轧成薄钢带后，用于制作剃刀、刀片及外科医疗刀具，也可用作刮刀、刻刀、锉刀Cr2淬火后的硬度、耐磨性都很高，淬火变形不大，但高温塑性差多用于低速、进给量小、加工材料不很硬的切削刀具，如车刀、插刀、铣刀、绞刀等，还可用作量具、样板、量规、偏心轮、冷轧辊、钻套和拉丝模，还可作大尺寸的冷冲模9Cr2性能与Cr2基本相似主要用作冷轧辊、钢印冲孔凿、冷冲模及冲头、木工工具等W淬火后的硬度和耐磨性较碳工钢好，热处理变形小，水淬不易开裂多用于工作温度不高、切削速度不大的刀具、如小型麻花钻、丝锥、板牙、绞刀、锯条、辊式刀具等低合金刃具钢的特性及应用牌号主要特性应用举例9SiCr淬透14成分特点含碳0.75～1.5%；合金元素总量＜5%，在低合金范围，又称低合金工具钢；

高碳：保证高硬度与高耐磨性；加入Cr，Si、Mn：提高淬透性，强化马氏体基体；铬、锰等可溶入渗碳体，形成合金渗碳体，有利于提高钢的耐磨性；加入W、V：提高回火稳定性和硬度，防止过热，细化晶粒。2、性能特点与碳素工具钢相比，淬透性较好，热处理变形和开裂倾向小；耐磨性和红硬性较高。但淬火温度较高些，脱碳倾向较大。3、热加工特点热加工原则：与碳素工具钢相同，锻压比一般要大于4，终锻温度在Acm以下，以800℃较适宜。热加工后应快速冷至600～700℃后再缓冷，以避免析出粗大或网状碳化物。成分特点含碳0.75～1.5%；合金元素总量＜5%，在低合金154、热处理特点原则也与碳工钢相同，只是淬火温度比碳工钢高，范围较宽，时间稍长，一般采用油冷或熔盐冷却，回火温度也偏高一点。预先热处理：球化退火。目的：降低硬度，提高切削加工性能，改善锻造组织，为淬火作组织准备。最终热处理：淬火+低温回火。淬火温度：Ac1+30～50℃。冷却方式：油冷或熔盐冷却。回火后的组织：回火M+A

＇+未溶K。

4、热处理特点原则也与碳工钢相同，只是淬火温度比碳工钢高，范16合金工具钢的热处理参数牌号退火淬火回火加热温度/℃等温温度/℃温度/℃淬火介质硬度(HRC)温度范围/℃硬度值(HRC)9SiCr790～810700～720860～880油62～65180～20060～62200～22058～608MnSi--800～820油＞60100～20060～64200～30060～63Cr06750～790680～700780～800油62～65150～20060～62800～820水Cr2770～790680～700830～850油62～65150～17060～62180～22056～609Cr2800～820670～680820～850油61～63160～18059～61W780～800650～680800～820水62～64150～18059～61合金工具钢的热处理参数牌号退火淬火回火加热温度等温温度温度淬17合金工具钢中最常用的钢种是9SiCr。9SiCr的Ac1=770～780℃，Acm=

910～930℃，Ar1=730℃，Ms=170℃。适宜作形状复杂，变形小的刃具，特别是薄刃刀具，如板牙、丝锥、钻头等。9SiCr圆板牙刀刃的硬度要求为HRC60～63。制造工艺路线：下料→球化退火→机加工→淬火+低温回火→磨平面→抛槽→开口。淬火加热时要预热，冷却方式为分级淬火。9SiCr钢的等温球化退火工艺曲线9SiCr钢的淬火、回火工艺曲线合金工具钢中最常用的钢种是9SiCr。9SiCr钢的等温球化185.2.4高速钢1、牌号、化学成分及用途9SiCr：工作温度高于300℃，硬度降到HRC60以下在高速切削过程中，刃具的刃部温度可达600℃以上。高速钢在600℃时，仍能使硬度保持HRC60以上，从而保证其切削性能和耐磨性。高速钢刀具的切削速度比碳工钢和合工钢刀具增加1～3倍，而耐磨性增加7～14倍。5.2.4高速钢1、牌号、化学成分及用途19高速工具钢的牌号和化学成分（摘自GB/T9943-1988）牌号化学成分（质量分数）（%）CWMoCrVCoAlW18Cr4V0.70～0.8017.5～19.0≤0.303.80～4.401.00～1.40--W18Cr4VCo50.70～0.8017.5～19.00.40～1.003.75～4.500.80～1.204.25～5.75-W18Cr4V2Co80.75～0.8517.5～19.00.5～1.253.75～5.001.80～2.407.00～9.50-W12Cr4V5Co51.50～1.6011.75～13.0≤1.003.75～5.004.50～5.254.75～5.25

W6Mo5Cr4V20.80～0.905.50～6.754.50～5.503.80～4.401.75～2.20--CW6Mo5Cr4V20.95～1.055.50～6.754.50～5.503.80～4.401.75～2.20--W6Mo5Cr4V31.0～1.15.0～6.754.50～6.503.75～4.502.25～2.75--CW6Mo5Cr4V31.15～1.255.0～6.754.75～6.503.75～4.502.25～2.75--W2Mo9Cr4V20.97～1.051.4～2.18.20～9.203.50～4.001.75～2.25--W6Mo5Cr4V2Co50.80～0.905.5～6.55.50～6.503.75～4.501.75～2.255.50～6.50-W7Mo4Cr4V2Co51.05～1.156.25～7.003.25～4.253.75～4.501.75～2.254.75～5.75-W2Mo9Cr4VCo81.05～1.201.05～1.859.0～10.03.50～4.250.95～1.357.75～8.75-W9Mo3Cr4V0.77～0.878.50～90502.70～3.303.80～4.401.30～1.70--W6Mo5Cr4V2Al1.05～1.205.5～6.754.50～5.503.80～4.401.75～2.20-0.80～1.20高速工具钢的牌号和化学成分（摘自GB/T9943-1988）20高速工具钢的特征和应用牌号主要特性应用举例W18Cr4V具有良好的热硬性，在600℃时，仍具有较高的硬度和较好的切削性，被磨削加工性能好，淬火过热敏感性小。碳化物较粗大，强度和韧性随材料尺寸增大而下降，仅适于制造一般刀具，不适于制造薄刃或较大的刀具加工中等硬度或软材料的各种刀具，如车刀、铣刀、拉刀、齿轮刀具、丝锥等；还可用于制造高温下工作的轴承、弹簧等耐磨、耐高温的零件W6Mo5Cr4V2有良好的热硬性和韧性，淬火后表面硬度可达(64~66)HRC，成本较低是仅次于W18Cr4V而获得广泛应用的高速工具钢。适于制造钻头、丝锥、板牙、铣刀、齿轮工具、冷作模具等。CW6Mo5Cr4V2淬火后，其表面硬度、高温硬度、耐热性、耐磨性均比W6Mo5Cr4V2有所提高，但其强度和冲击韧性比W6Mo5Cr4V2有所降低。制造切削性能较高的冲击不大的刀具，如拉刀、铰刀、滚刀、扩孔刀等。W6Mo5Cr4V3具有碳化物细小均匀、韧性高、塑性好等优点，且耐磨性优于W6Mo5Cr4V2，但可磨削性差，易于氧化脱碳。加工中高强度钢、高温合金等难加工材料的刀具，如车刀、丝锥、成型铣刀、拉刀、滚刀、螺纹梳刀等。不宜制作高精度复杂刀具。CW6Mo5Cr4V3在W6Mo5Cr4V3的基础上把平均含碳量由1.05%提高到1.20%，并相应提高了含钒量而形成的钢种，耐磨性更好。用途同W6Mo5Cr4V3W2Mo9Cr4V2有较高的热硬性、韧性及耐磨性，密度较小，可磨削性优良用于制作铣刀、成型刀具、丝锥、钢条、车刀、拉刀、冷冲模具等。W6Mo5Cr4V2Al含铝超硬型高速钢，具有高热硬性，高耐磨性，热塑性好，且高温硬度高，工作寿命长。加工各种难加工材料的刀具，如高温合金、超高强度钢、不锈钢等高速工具钢的特征和应用牌号主要特性应用举例W18Cr4V具有21成分特点：高碳且含有大量碳化物形成元素。碳的作用：保证M的含碳量，以及形成足够数量的碳化物。淬火加热时，一部分碳化物溶入A，保证M的含量。另一部分未溶碳化物，可防止A晶粒长大，细化晶粒。正常淬火时基体含碳量要达到0.5%，既提高钢的淬透性，又可获得高碳马氏体。获得高碳M的目的：①↑硬度，②还可在回火时析出足够数量细小弥散的碳化物，以产生二次硬化效应，↑钢的红硬性。成分特点：高碳且含有大量碳化物形成元素。22高速钢中含碳量与合金元素相匹配时，性能最有利。定比碳规律：合金元素及碳含量满足合金碳化物分子式中定比关系时，二次硬化效应最好。按此规律，高速钢中碳含量应满足下式：C=0.033W+0.063Mo+0.060Cr+0.20V对现在使用量最广的W6Mo5Cr4V2来说，应共需碳1.153%，比该牌号的含碳量高，故发展了高碳的CW6Mo5Cr4V2。碳量提高存在的问题：①残余奥氏体量↑，需要多次回火才能消除；②熔点降低，淬火温度上限必须↓；③晶粒易粗化，韧性较低。所以CW6Mo5Cr4V2的含碳量还是较1.153%低。高速钢中含碳量与合金元素相匹配时，性能最有利。23合金元素的作用：W：造成高速钢红硬性。W在钢中能生成大量M6C型[(Fe,W)6C]碳化物。W18Cr4V钢淬火加热时，7-8%W溶入A，强化M基体，提高回火时M的稳定性，11—12%的W留在碳化物中，防止A晶粒长大；高温回火时，大量析出W2C引起硬化，W2C不易聚集使高速钢有高的红硬性。V：与C的亲和力比W大，V溶于M6C型碳化物中，淬火加热时随碳化物熔入A中。在高温回火时，析出细小的V4C3质点，其弥散度比W2C还高，且不易聚集长大，对M产生弥散硬化作用，提高红硬性。V还有细化晶粒的作用。合金元素的作用：24Cr：淬火加热时，全部溶入奥氏体，提高钢的淬透性和基体中的碳含量，提高淬硬性，含量4%最好，若大于此值，则会使残余奥氏体量增多，稳定性增加，需增加回火次数来消除残余奥氏体。Mo：1.0%Mo代替1.6～2.0%W时，钢的组织与性能很相似，造成高速钢红硬性。但有其特点：①含Mo碳化物比含W碳化物细小，分布较均匀；②Mo在奥氏体中的溶解量较多，提高马氏体的合金化程度；③含Mo高速钢的塑性良好，韧性也较高；④适宜的淬火温度低60～70℃，劳动条件改善，设备寿命长；⑤比重轻，价格便易。Cr：淬火加热时，全部溶入奥氏体，提高钢的淬透性和基体中的碳252、铸态组织：高速钢的含碳量不算太高，但合金元素含量很高，使E点严重左移。铸造后，钢中出现鱼骨状的菜氏体组织，属菜氏体钢。平衡组织：莱氏体+珠光体+碳化物实际铸态组织：鱼骨状莱氏体+黑色共析体+白亮的M及A

＇。2、铸态组织：高速钢的含碳量不算太高，但合金元素含量很高，使263、热加工热加工的必要性：铸态组织中，碳化物含量多达18%～27%，且分布极不均匀。钢厂供应的高速钢钢材，虽经开坯轧制破碎了粗大的莱氏体，但其碳化物分布仍然不佳，往往呈严重带状、网状、大颗粒、大块堆集等，仍然需要经过反复镦粗和拔长，以改善碳化物分布的均匀性。总锻造比一般为10。钨系高速钢：始锻温度：1140～1180℃，终锻温度：900～950℃；钼系及钨钼系高速钢：始锻温度：1000℃左右，终锻温度为850～870℃。3、热加工热加工的必要性：铸态组织中，碳化物含量多达18%～274、热处理预先热处理：球化退火。目的：降低硬度，便于切削；为淬火作组织准备；工艺：缓冷球化及等温球化。退火组织：S+球状碳化物。硬度HB207～255。最终热处理：淬火+三次高温回火(560℃)。淬火加热特点：需2次预热(导热性差，并且淬火温度相当高，淬火加热时容易脱碳、变形开裂，)；加热温度相当高(1200~1280℃)，为了使碳及合金元素充分溶入奥氏体，还有大量难以溶解的碳化物，能阻碍晶粒的长大，可以保持细小的晶粒。

淬火冷却方式：分级淬火。淬火组织：60～65%隐晶M+25～30%A＇+10%K三次回火目的：消除大量A＇；析出大量弥散碳化物W2C和Mo2C产生“二次硬化”；回火组织：回火M60～65%+A＇5%+K20～25%。4、热处理预先热处理：球化退火。28锻后须球化退火，返修工件二次淬火前也须球化退火。W18Cr4V的Ac1=820～840℃。缓冷球化法：在保温后以15-20℃/h的速度，冷至500～550℃后，出炉空冷；等温球化法：等温球化法可缩短退火时间。W18Cr4V球化退火组织退火组织中碳化物类型有：M6C型[(Fe,W)6C]、M23C6型(Cr23C6)、MC型(VC)及M7C3型(Cr7C3)。W18Cr4V等温球化退火工艺锻后须球化退火，返修工件二次淬火前也须球化退火。W18Cr429Cr23C6于900～1100℃可完全溶解；M6C型[(Fe,W)6C]则在高于1160℃时才有较大的溶解度；VC在1000℃以上开始溶解。正常淬火后剩余碳化物只有M6C和VC。Cr23C6于900～1100℃可完全溶解；30W18Cr4V钢的热处理工艺曲线W18Cr4V钢的热处理工艺曲线31高速钢淬透性极好，空冷即可得到M。常用淬火冷却方式有：空冷：3～5mm的小工件。油控冷：直径＜30mm的工件可采用油冷，但不能在油中直接冷至室温，而是要冷到工件出油时，附在工件表面的油能冒烟着火为宜，此时工件在200℃以上。分级淬火：形状较复杂的工件可采用580～620℃的中性盐浴冷却，此种冷却方式应用较广。二次分级：直径＞40mm或形状更复杂些的工件，580～620℃的中性盐浴保温一段时间后，再转入350～400℃硝盐中冷却，缓冷至150℃应及时回火。等温淬火：有内孔工件或尺寸＞60mm以上的工件，于260～280℃等温处理，得到下B，以提高钢的强度和韧性。冷处理：-70～80℃，可减少A

＇量，减少回火次数。冷处理应在淬火后立即进行，淬火后的停留时间不能超过60分钟。高速钢淬透性极好，空冷即可得到M。常用淬火冷却方式有：32化学成分和力学性能课件33高速钢的淬火组织：60～65%M+25～30%A＇+10%K

高速钢的回火组织：60～65%的回火M+5%A＇+20～25%K

高速钢的淬火组织：60～65%M+25～30%A＇+10%K34高速钢的热处理参数牌号预热温度/℃淬火温度/℃淬火剂回火温度/℃回火硬度(HRC)不小于盐浴炉箱式炉W18Cr4V820～8701270～12851270～1285油550～57063W18Cr4VCo5820～8701270～12901280～1300油540～56063W18Cr4V2Co8820～8701270～12901280～1300油540～56063W12Cr4V5Co5820～8701220～12401230～1250油530～55065W6Mo5Cr4V2730～8401210～12301210～1230油540～56063(箱式炉)64(盐浴炉)CW6Mo5Cr4V2730～8401190～12101200～1220油540～56065W6Mo5Cr4V3730～8401190～12101200～1220油540～56064CW6Mo5Cr4V3730～8401190～12101200～1220油540～56064W2Mo9Cr4V2730～8401190～12101200～1220油540～56065W6Mo5Cr4V2Co5730～8401190～12101190～1210油540～56064W7Mo4Cr4V2Co5730～8401180～12001190～1210油530～55066W2Mo9Cr4VCo8730～8401170～11901180～1200油530～55066W9Mo3Cr4V820～8701210～12301220～1240油540～56063(箱式炉)64(盐浴炉)W6Mo5Cr4V2Al820～8701230～12401230～1240油540～56065高速钢的热处理参数牌号预热温度/℃淬火温度/℃淬火剂回火温度35高速钢的热处理缺陷：欠热：淬火温度过低，A晶粒很细小，碳化物溶解量少，A的含碳量及合金元素含量低，淬火及回火后红硬性和耐磨性↓。过热：由于淬火温度过高等原因，造成A晶粒过大，剩余碳化物数量减少，碳化物出现粘连、拖尾、角状或沿晶界成网状分布，将使钢的强度、韧性↓。过烧：晶界首先熔化，出现共晶莱氏体和黑色共析体组织，是不可挽救的缺陷。生产中以淬火态A晶粒度判断淬火温度是否合适。获得9.5～10.5级晶粒度的温度合适，晶粒度级别高，则淬火温度偏低，晶粒度级别低，则淬火温度偏高。高速钢的热处理缺陷：365、系列演变：最早钨系高速钢（如W18Cr4V），红硬性很高，但脆性较大，易崩刃。发展了钼系高速钢（如W2Mo9Cr4V2），脱碳及晶粒长大倾向较大。钨-钼系高速钢（如W6Mo5Cr4V2），综合钨系及钼系高速钢的优点，是现在使用最广泛的高速钢。特殊用途的高速钢有：高钒高速钢：为提高耐磨性需要而发展的，如W6Mo5Cr4V3。高钴高速钢：为进一步提高红硬性而发展，如W18Cr4V2Co。高碳高速钢：为进一步提高红硬性而发展，如CW6Mo5Cr4V2，CW6Mo5Cr4V3。加铝超硬高速钢：为了适应加工难切削材料而发展，如W6Mo5Cr4V2Al。高速钢在淬火后还可进行表面处理。如：软氮化、氮碳共渗、氧氮共渗及多种复合处理等。5、系列演变：376、应用范围从刃具扩展到了模具。近年来轧辊、高温弹簧、高温轴承和以高温强度、耐磨性能为主要求的零件，都是高速钢可以发挥作用的领域。6、应用范围从刃具扩展到了模具。385.3模具钢模具是机械制造、冶金、电机电器制造及无线电、电工仪表等行业中，制造零件的主要加工工具。模具钢就是用来制造这类加工工具的钢种。根据模具的使用性质，可将模具钢分为两大类：冷模具钢：是指使金属在冷状态下变形的模具用钢，其工作温度一般小于250℃。热模具钢：是指使金属在加热状态或液态下成形的模具用钢，其模腔表面温度高于600℃。5.3模具钢模具是机械制造、冶金、电机电器制造及无线395.3.1冷作模具钢冷变形模具包括拉丝模、压弯模、冲裁模（落料、冲孔、修边模、冲头、剪刀模等）、冷镦模和冷挤压模等。1、工作条件及性能要求工作条件：由于被加工材料的变形抗力较大，模具工作部分，特别是刃口受到强烈的摩擦和挤压，工作过程中还受到冲击力的作用。失效形式：正常为磨损，也有断裂，崩刃及变形超差。性能要求：高硬度、强度及耐磨性，较好的淬透性和韧性。与刃具钢相比，冷模具钢在淬透性、耐磨性及韧性等方面的要求较高，而在红硬性方面的要求较低或基本没有要求。5.3.1冷作模具钢冷变形模具包括拉丝模、压弯模402、常用钢种碳素工具钢：例如T8、T10、T12；用于制作小尺寸，形状简单，载荷较轻的模具。其特点是加工性好，价格便宜，但淬透性低，耐磨性差，淬火变形大。低合金工具钢：例如9Mn2V,CrWMn，9CrWMn等；用于制作尺寸较大，形状复杂，载荷轻的模具。其特点是淬透性较好，淬火变形小，较好的耐磨性。Cr12型模具钢：例如Cr12，Cr12MoV，Cr12Mo1V1，用于制作尺寸大、形状复杂、重载的模具。其特点是淬火变形小，淬透性好，耐磨性高。耐冲击工具钢：例如4CrW2Si，5CrW2Si，6CrW2Si，用于制作刃口单薄，受冲击负荷的切边模，冲载模等，其特点是冲击韧性高。2、常用钢种碳素工具钢：例如T8、T10、T12；用于制作小41冷模具钢的牌号和化学成分(摘自GB/T1299-2000)序号钢组牌号化学成分（质量分数）（%）CSiMnCrWMoV其他3-1冷作模具钢Cr122.00～2.30≤0.40≤0.4011.50～13.00----3-2Cr12Mo1V11.40～1.60≤0.60≤0.6011.00～13.00-0.70～1.200.50～1.10-3-3Cr12MoV1.45～1.70≤0.40≤0.4011.00～12.50-0.40～0.600.15～0.30Co:≤1.103-4Cr5Mo1V0.95～1.05≤0.50≤1.004.75～5.50-0.90～1.400.15～0.50-3-59Mn2V0.85～0.95≤0.401.70～2.00---0.10～0.25-3-6CrWMn0.90～1.05≤0.400.80～1.100.90～1.201.20～1.60---3-79CrWMn0.85～0.95≤0.400.90～1.200.50～0.800.50～0.80---3-8Cr4W2MoV1.12～1.250.40～0.70≤0.403.50～4.001.90～2.600.80～1.200.80～1.10-3-96Cr4W3Mo2VNb0.60～0.70≤0.40≤0.403.80～4.402.50～3.501.80～2.500.80～1.20Nb0.20～0.353-106W6Mo5Cr4V0.55～0.65≤0.40≤0.603.70～4.306.00～7.004.50～5.500.70～1.10-3-117CrSiMnMoV0.65～0.750.85～1.150.65～1.050.90～1.20－0.20～0.500.15～0.30－冷模具钢的牌号和化学成分(摘自GB/T1299-2000)序423、Cr12型模具钢的成分、热加工及热处理特点（1）成分及组织特点成分特点：高碳高铬。目的：为了获得高碳马氏体和足够数量的碳化物，并能在淬火及高温后，产生二次硬化作用，以使钢具有高的硬度和高的耐磨性。Cr12含碳2.00～2.30%，是含碳量最高的钢，Cr12MoV和Cr12Mo1V1含碳量都在1.40%以上。平均含Cr量都在12%左右，属于高合金钢。Mo、V，进一步↑钢的回火稳定性，增加淬透性，还能细化组织，改善韧性。组织特点：与高速钢相似，也属于莱氏体钢。铸态组织中有网状共晶莱氏体组织，存在大量的共晶碳化物，主要为(Cr,Fe)7C3型，且分布不均匀。3、Cr12型模具钢的成分、热加工及热处理特点（1）成分及组43（2）热加工Cr12型冷模具钢在机加工成型前，要经过两次或三次以上的镦粗和拔长，以破碎共晶碳化物，使碳化物尽量分布均匀。Cr12钢：锻坯加热温度为1050～1100℃，始锻温度1050～1080℃，终锻温度为860～880℃；Cr12MoV钢：锻坯加热温度为1100～1150℃，始锻温度1080～1100℃，终锻温度为860～880℃。最后形成的锻坯，要求碳化物排列方向垂直于工件的工作面，锻后应缓冷。（2）热加工44（3）热处理Cr12MoV钢制造冲孔落料模工艺路线：锻造→退火→机加工→淬火+回火→精磨或电火花加工→成品退火：球化退火。850～870℃，保温3～4小时，炉冷至720～740℃，等温6～8小时后，炉冷至500℃出炉空冷。退火后组织：S+粒状碳化物，硬度207～269HB。淬火+回火：有两种方法。具有很高的淬透性，空冷即可淬硬，但生产中一般采用油控冷淬火，即在油中冷至180～200℃后出油空冷。回火温度对油淬Cr12MoV钢硬度的影响，有明显的二次硬化效应，而且淬火温度愈高，这种效应愈显著。热处理后的组织：回火M+A＇+K（3）热处理Cr12MoV钢制造冲孔落料模工艺路线：45化学成分和力学性能课件46回火温度对油淬Cr12MoV钢硬度的影响回火温度对油淬Cr12MoV钢硬度的影响47一次硬化法

较低温度淬火+低温回火。选用较低的淬火温度，晶粒较细，钢的强度和韧性较好，热处理变形较小。淬火加热温度：980～1050℃，260℃硝盐分级淬火或采用油控冷淬火。回火温度：200℃左右。二次硬化法

较高温度淬火+多次高温回火。此工艺方法使钢有较高的红硬性和耐磨性，但强度和韧性下降，工艺上也较复杂，适用于工作温度较高(400～500℃)，且受荷不大或淬火后表面需要氮化的模具。淬火加热温度：1080～1120℃。回火：500～520℃回火2～3次后，硬度为HRC60～61。一次硬化法较低温度淬火+低温回火。48Cr12型冷变形模具钢具有的特点：高的耐磨性主要由于存在大量的碳化物；高的淬透性经900～1000℃淬火加热后，固溶体中含有4～5%的Cr，过冷奥氏体稳定性很高，直径大于200～300mm的工模具可以完全淬透。淬火时可得到最小的体积变形随着淬火温度升高，体积变化减小，至某一淬火温度后，尺寸变化可以接近于零，原因是残余奥氏体量增多。最终残余奥氏体的量，可以通过适当的回火处理来调整，以获得微变形。经二次硬化处理有较高的红硬性和耐磨性。碳化物不均匀性比较严重，尤其是含碳最高的Cr12钢更甚，通常需要通过改锻来降低碳化物不均匀性的级别。Cr12Mo1V1是该类型模具钢中的新牌号钢，因其Mo和V含量较高，含碳量较低，是该类型钢中强韧性最好的钢。Cr12型冷变形模具钢具有的特点：494、其它冷模具钢（1）高碳中铬钢典型钢号：Cr5Mo1V和Cr4W2MoV；成分特点：含Cr及含C量都较Cr12型模具钢低；组织及性能特点：碳化物不均匀性级别较低，韧性较好，综合力学性能好，代替Cr12型钢作冷冲、冷挤模具等有较好效果。Cr4W2MoV中加入W，进一步提高了回火稳定性。Accm=795℃，Ar1=760℃，锻造加热温度：1100℃，始锻温度：1050℃，终锻温度：高于880℃，锻后缓冷；球化退火：860～900℃加热，保温3小时，炉冷至760℃等温4～6小时，炉冷至500℃出炉空冷。一次硬化法：960～980℃加热淬火，回火温度：260～320℃，2次，每次1～2小时。二次硬化法：淬火加热温度：1020～1040℃，回火温度：500～540℃，3次，每次1～2小时。4、其它冷模具钢（1）高碳中铬钢50（2）低碳高速钢高速钢做冷模具，不再利用其红硬性，而是要利用它的高淬透性和高耐磨性，但其韧性较低。低碳高速钢，如6W6Mo5Cr4V，既↑了钢的韧性，又保持了高速钢的高硬度和高耐磨性，常用作黑色金属的冷挤压模。6W6Mo5Cr4V始锻温度：1050～1100℃，终锻温度：850～900℃；球化退火工艺：与高速钢相同，退火硬度≤HB229；淬火加热温度：1180～1200℃，回火温度：560～580℃，3次，每次1～1.5小时。（2）低碳高速钢51（3）基体钢基体钢：成分与高速钢淬火组织中基体的化学成分相同的钢种。该钢种既具有高速钢的高强度，高硬度，又因不含大量碳化物而使韧性和疲劳强度优于高速钢。典型钢号：6Cr4W3Mo2VNb。在W6Mo5Cr4V2高速钢淬火基体的成分基础上适当提高碳量，并用少量Nb合金化的钢种。Nb的作用：细化晶粒，↑钢的韧性和工艺性能。热加工：易锻造，锻造加热温度：1120～1150℃，始锻温度：1100℃，终锻温度：850～900℃，锻后缓冷；球化退火：加热温度：860±10℃，保温2～3小时，740±10℃等温5～6小时。淬火加热温度：1080～1180℃。回火温度：520～580℃，2次。可以进行气体软氮化等以↑表面的耐磨性。（3）基体钢52冷模具钢的热处理参数牌号退火淬火回火加热温度/℃等温温度/℃硬度值(HRC)温度/℃淬火介质硬度值(HRC)温度范围/℃硬度值(HRC)Cr12830～850720～740≤269950～980油61～64180～20060～62320～35057～58Cr12Mo1V1870～900－217～255980～1020油或空气＞62200～530－Cr12MoV850～870730±10207～2551020～1040油62～63200～27557～59400～42555～57Cr5Mo1V840～870760202～229920～980油或空气＞62175～530－9Mn2V760～780680～700≤229780～820油≥62150～20060～62CrWMn790±10720±10207～255820～840油63～65160～20061～629CrWMn780～800670～720197～241820～840油64～66170～23060～62Cr4W2MoV860±10760±10≤269960～980油或空气≥62280～30060～626Cr4W3Mo2VNb860±10740±10≤2411080～1180油≥61540～580≥566W6Mo5Cr4V850～860740～750197～2291180～1200硝盐或油60～63500～58058～637CrSiMnMoV790-800680～700217～255870～900油或空气≥63150±1062～63冷模具钢的热处理参数退火淬火回火加热温度等温温度硬度值(HR535、耐冲击工具钢冷模具常用钢种（Cr12型模具钢、高碳中铬钢、低碳高速钢及基体钢）使用性能要求：均以高耐磨性为主，均采用了过共析钢乃至莱氏体钢。而对冷冲裁模、切边模等，其刃口单薄，使用时又受冲击负荷作用，则应以要求有高的冲击韧性。因此采用了中碳成分的铬钨硅钢，如4CrW2Si、5CrW2Si及6CrW2Si钢。GB/T1299-2000增加了不含钨，而以钼、钒代钨的两个新钢种6CrMnSi2Mo1V、5Cr3Mn1SiMo1V，这两个新钢种的韧性较铬钨硅钢更高。5、耐冲击工具钢冷模具常用钢种（Cr12型模具钢、高碳中铬钢54耐冲击工具钢的牌号和化学成分(摘自GB/T1299-2000)序号钢组牌号化学成分（质量分数）（%）CSiMnCrWMoV2-1耐冲击工具钢4CrW2Si0.35～0.450.80～1.10≤0.401.00～1.302.00～2.50--2-25CrW2Si0.45～0.550.50～0.80≤0.401.00～1.302.00～2.50--2-36CrW2Si0.55～0.650.50～0.80≤0.401.00～1.302.20～2.70--2-46CrMnSi2Mo1V0.50～0.651.27～2.250.60～1.000.10～0.50－0.20～1.350.15～0.352-55Cr3Mn1SiMo1V0.45～0.550.20～1.000.20～0.903.00～3.50－1.30～1.80≤0.35耐冲击工具钢的牌号和化学成分(摘自GB/T1299-200055牌号主要特性应用举例4CrW2Si高温时有较好的强度和硬度，且韧性较高。适用于剪切机刀片、冲击震动较大的风动工具、中应力热锻模、受低热的压铸模5CrW2Si特性同4CrW2Si，但在650℃时的硬度稍高，可达（41~45）HRC左右,热处理时对脱碳、变形和开裂的敏感性不大。用于手动和风动凿子、空气锤工具、铆钉工具、冷冲模、重震动的切割器，作为热加工用钢时，可用于冲空、穿孔工具、剪切模、热锻模、易熔合金的压铸模6CrW2Si特性同5CrW2Si，但在650℃时硬度可达（43~45）HRC左右。可用于重载荷下工作的冲模、压模、铸造精整工具、风动凿子等，作为热加工用钢，可生产螺钉和热铆的冲头、高温压铸轻合金的顶头、热锻模等耐冲击工具钢的特性及应用牌号主要特性应用举例4CrW2Si高温时有较好的强度和硬度，56

耐冲击工具钢的热处理参数牌号退火淬火回火加热温度/℃硬度值(HRC)温度/℃淬火介质硬度值(HRC)温度范围/℃硬度值(HRC)4CrW2Si800～810197～217860～900油53～56200～25053～58430～47045～505CrW2Si800～820207～255860～900油≥55200～25053～58430～47045～506CrW2Si800～820229～285860～900油≥57200～25053～58430～47045～506CrMnSi2Mo1V-≤229677℃±15℃预热，885℃(盐浴)或900℃(炉控气氛)±6℃加热，保温5～15min油冷≥58--5Cr3Mn1SiMo1V--677℃±15℃预热，941℃(盐浴)或955℃(炉控气氛)±6℃加热，保温5～15min空冷≥56--耐冲击工具钢的热处理参数退火淬火回火加热温度硬度值(HRC575.3.2热作模具钢1、工作条件及性能要求：工作条件：模腔表层金属受热，且有热疲劳和强烈的磨损。锤锻模工作时的温度约有400～450℃，热挤压模模腔表面温度约500～800℃，压铸模模腔表面温度约1000℃。共同的性能要求：高温硬度、高温强度较高，较高的耐磨性、导热性，高的热疲劳抗力，较高的淬透性和尺寸稳定性。因此要求钢的导热性高，临界点（Ac1等）高，热疲劳倾向小。热模具钢的含碳量在0.3-0.6%范围。5.3.2热作模具钢1、工作条件及性能要求：582、各种热加工模具的常用钢种锤锻模用钢对塑性变形抗力及韧性要求高；截面尺寸大，淬透性要高。成分和性能要求都与调质钢很接近，但强度、硬度要求更高些。常用钢种：5CrNiMo、5CrMnMo等。热挤压模在工作过程中加载速度较慢，模腔受热温度较高，热挤压模用钢以高温强度、高热疲劳性能为主，对冲击韧性及淬透性的要求可适当降低。常用钢种：3Cr2W8V、4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1等压铸模压铸模的工作条件及性能要求与热挤压模相近，主要要求高的回火稳定性与高的热疲劳抗力。压铸铝、镁合金（熔点580～740℃）4Cr5MoSiV。压铸铜合金（熔点850～920℃）：3Cr2W8V。压铸黑色金属(熔点1345～1520℃)：钼基合金和镍基合金。2、各种热加工模具的常用钢种锤锻模用钢59热模具钢的牌号及化学成分(摘自GB/T1299-2000)

序号钢组牌号化学成分（质量分数）9%）CSiMnCrWMoV其他4-1热作模具钢5CrMnMo0.50～0.600.25～0.601.20～1.600.60～0.90－0.15～0.30－－4-25CrNiMo0.50～0.60≤0.400.50～0.800.50～0.80－0.15～0.30－Ni1.40～1.804-33Cr2W8V0.30～0.40≤0.40≤0.402.20～2.707.50～9.00－0.20～0.50－4-45Cr4Mo3SiMnVAl0.47～0.570.80～1.100.80～1.103.80～4.30－2.80～3.400.80～1.20Al0.30～0.704-53Cr3Mo3W2V0.32～0.420.80～1.20≤0.652.80～3.301.20～1.802.50～3.000.80～1.20－4-65Cr4W5Mo2V0.40～0.50≤0.40≤0.403.40～4.404.50～5.301.50～2.100.70～1.10－4-78Cr30.75～0.85≤0.40≤0.403.20～3.80－－－－4-84CrMnSiMoV0.34～0.450.80～1.100.80～1.101.30～1.50－0.40～0.600.20～0.35－4-94Cr3Mo3SiV0.35～0.450.80～1.200.25～0.703.00～3.75－2.00～3.000.25～0.75－4-104Cr5MoSiV0.33～0.430.80～1.200.20～0.504.75～5.50－1.10～1.600.30～0.60－4-114Cr5MoSiV10.32～0.450.80～1.200.20～0.504.75～5.50－1.10～1.750.80～1.20－4-124Cr5W2VSi0.32～0.420.80～1.20≤0.404.50～5.501.60～2.40－0.60～1.00－热模具钢的牌号及化学成分(摘自GB/T1299-2000)60热模具钢的特性和应用

牌号主要特性应用举例5CrMnMo具有良好的韧性、强度和高耐磨性，对回火脆性不敏感，淬透性好。适用于中、小型热锻模，且边长≤300~400mm。5CrNiMo特性与5CrMnMo相近，高温下强度、韧性及耐热疲劳高于5CrMnMo适用于形状复杂、冲击载荷重的各种中、大型锤锻模。3Cr2W8V高温下有高硬度、强度、相变温度较高，耐热疲劳性良好，淬透性也较好，断面厚度≤100mm，可淬透，但其韧性和塑性较差。适于作高温、高应力但不受冲击的压铸膜，如平锻机上的凸凹模、镶块、铜合金挤压模等4Cr5MoSiV具有高的淬透性，中温以下综合性能好，热处理变形小，耐冷热疲劳性能良好。适于制造热挤压模、螺栓模、热切边模、锤锻模、铝合金压铸模等。4Cr5MoSiV1在中温（~600℃）下的综合性能好，淬透性高（在空气中即能淬硬），热处理变形率较低，其性能及使用寿命高于3Cr2W8V。可用于模锻锤锻模、铝合金压铸模、热挤压模具、高速精锻模具及锻造压力机模具等。热模具钢的特性和应用牌号主要特性应用举例5CrMnMo具有613、常用钢种的成分、热加工及热处理工艺特点（1）5CrNiMo和5CrMnMo成分特点中碳(0.30~0.60%)C，保证较高的韧性和热疲劳抗力；碳含量过高，韧性好导热性↓；碳含量过低，强度、硬度、耐磨性难保证。加入Cr、Ni、Mn，↑淬透性；Ni显著提高强度和韧性；Mn代Ni时，钢的强度不降，但塑、韧性有所↓。加入Mo，保证较高的热强性，↑回火稳定性，减小回火脆性，细化晶粒。3、常用钢种的成分、热加工及热处理工艺特点（1）5CrNiM625CrNiMo和5CrMnMo的热加工要经过各向锻造，并交替进行镦粗和拔长2-3次，使组织、性能均匀。锻造加热温度：1150-1180℃，终锻温度：850-880℃，锻后应缓冷；大件应进行防白点的等温处理（600℃炉内等温，再冷至150-200℃后空冷）。5CrNiMo和5CrMnMo的热加工要经过各向锻造，并交替635CrNiMo和5CrMnMo的热处理预先热处理：完全退火。工艺：加热温度：780-820℃，保温时间4-6h，炉冷至500℃后空冷。组织：细片状P+F。最终热处理：淬火+高温回火。淬火加热温度：820-860℃。加热时模面和模尾的保护：在专用铁盘上铺一层旧渗碳剂等保护剂，锻模以模面向下放入，再用耐火泥密封。淬火冷却介质：锭子油或机油。冷却过程中须使油循环冷却，油温不得超过70℃，油中冷却至150～200℃取出，立即回火，不允许冷至室温。淬火组织：M。回火温度：锻模类型不同，锻模模面和尾部硬度要求不同，回火温度不同。回火冷却方式：应油冷，以避免回火脆性。回火组织：回火S。5CrNiMo和5CrMnMo的热处理预先热处理：完全退火。64牌号锻模类型模体模尾回火温度/℃硬度(HRC)回火温度/℃硬度(HRC)5CrNiMo小型490～51044～47620～64034～37中型520～54038～42620～64034～37大型560～58034～37640～66030～355CrMnMo小型490～51044～47620～64034～37大型520～54038～42600～62035～39热锻模的回火温度牌号锻模类型模体模尾回火温度/℃硬度(HRC)回火温度/℃硬65实例扳手热锻模，要求硬度(351~387)HBS，σb(1200~1400)MPa，Ak(32~35)J，生产工艺路线：锻造→退火→粗加工→成型加工→淬火+高温回火→精加工（修型、抛光）退火：加热温度为780-820℃，保温时间4-6h，炉冷至500℃后空冷。退火组织：细片状珠光体+铁素体。实例扳手热锻模，要求硬度(351~387)HBS，σb(1266扳手热锻模（下模）示意图扳手热锻模（下模）示意图675CrMnMo淬火回火工艺500℃预热：降低热应力；820-860℃：淬火750~780℃预冷：防止模具淬火开裂。150~200℃油控冷立即回火：避免开裂。500~540℃回火：消除应力，获得所需组织(回火S或T)。回火后油冷：避免回火脆性。5CrMnMo淬火回火工艺5CrMnMo淬火回火工艺500℃预热：降低热应力；5CrM68（2）3Cr2W8V成分特点含C量：0.30～0.40%。虽低，但合金元素含量高，使共析点严重左移，已属过共析钢。Cr：↑钢的淬透性，使模具具有较好的抗氧化性和抗蚀性；W：↑热稳定性和耐磨性；V：细化晶粒，改善耐磨性。该钢的高温硬度和硬度较其它热模具钢高。热加工始锻温度：1080～112℃，终锻温度：850～900℃，锻后空冷至700℃后缓冷（砂或炉冷）。（2）3Cr2W8V693Cr2W8V的热处理预先热处理：球化退火工艺：830～850℃保温3～4小时，以≤40℃/h的速度炉冷至≤400℃，出炉空冷。硬度为HB207～255。组织：F基体+粒状K（M2C，M23C6型）。最终热处理：淬火+2次560℃回火淬火加热：800～850℃预热，加热温度范围：1080～1150℃，压铸模用上限，锤锻模用下限。淬火介质：油或硝盐分级淬火。淬火后组织：M+K+A。回火：560℃，2次，回火后用油冷，再于160～200℃补充回火一次。回火后组织：回火M+K+A

＇。3Cr2W8V的热处理预先热处理：球化退火70（3）4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1、4Cr5W2SiV成分特点含Cr：约5%，并加入Mo、W、V、Si。Cr、Mo：↑淬透性。尺寸很大的模具淬火时可以空冷。Mo：↑热强性、↑回火稳定性，避免回火脆性。Cr、Si：↑钢的抗氧化性和钢的临界点，有利于提高其抗热疲劳性能。V、W：↑钢的二次硬化效果，↑热稳定性。热处理淬火+2次高温回火。力学性能具有很高的强度和韧性，可作为超高强度结构钢使用，牌号则表示为40Cr5MoSiV、40Cr5MoSiV1、40Cr5W2SiV。（3）4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1、4Cr5W271钢号热处理硬度HRCσbMPaσSMPaδ%φ%αkJ/cm24Cr5MoSiV1000℃淬火580℃二次回火511745－13.545554Cr5MoSiV11010℃淬火566℃二次回火5118301670928194Cr5W2SiV1050℃淬火580℃二次回火49187016609.542.534部分热模具钢的力学性能热处理硬度σbσSδ%φ%αk4Cr5MoSiV1000725.3.3塑料模具用钢：1、工作条件及性能要求工作条件：承受的温度约150～200℃，并周期性地承受压力，在压制部分含氯、氟的塑料时，将受到有害气体的侵蚀作用。性能要求：表面光洁度要求很高，要呈镜面，因此模具用钢的冶金质量要求高；表面要耐磨抗蚀，有一定的表面硬化层；有足够的强度和韧性，承受负荷时不变形或破损；热处理时变形要小，以保证互换性和配合精度。5.3.3塑料模具用钢：1、工作条件及性能要求732、常用钢种（1）中、小型且不很复杂的模具：T7、T10、9Mn2V、CrWMn等。（2）大型塑料模具：4Cr5MoSiV。在要求高耐磨性时可以采用Cr12MoV钢。（3）复杂、精密的模具：18CrMnTi、12CrNi3A和12Cr2Ni4A等。（4）压制会析出有害气体并与钢起强烈反应的材料时：马氏体不锈钢2Cr13或3Cr13。（5）预硬化型塑料模具专用钢：3Cr2Mo、3Cr2MnNiMo。2、常用钢种（1）中、小型且不很复杂的模具：T7、T10、9743Cr2Mo、3Cr2MnNiMoGB/T1299－2000列入的