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1、金属材料实用培训教程 l目录 l一、金属材料基础知识 l二、模具钢 l三、热处理 l四、模具制造工艺简介 l五、模具钢材常见缺陷处理 一、金属材料基础知识 （一）、钢材分类 钢铁 钢铁 1、纯铁 钢 铸铁 0.021 0.77（S点）2.21 6.67% （1）、黑色：Fe-C合金； （2）、有色：Cu、Al、Zn、Ti 、Mg合金。 （3）、按共析组织：亚共析、共析、过共析 （4）、按C含量：低C钢 C（0.020.28%）、中C钢C（0.30.6%）、 高C钢C（0.6%） 2、按形状分类： 板、扁、圆、模、管、丝、带,各类异形材。 3、按成分用途分类： （1）普钢：普碳钢、Q235（A3
2、）、螺纹钢；工槽钢、热轧板、冷轧板、 船板 超级钢：特殊冶炼+控轧技术.超细化晶粒，提高强度.如Q235级 可提高至Q345级 （2）特钢：加入合金元素，cr,Mo,Ni.V,W 一、金属材料基础知识 （二）、合金元素在钢中的作用 C、P、S、BHON 非金属元素 Cr、Mo、V、Mn、Ni、Si、W、Ti 、Co、Nb、Cu金属元素 （1）Cr：提高淬透性，二次硬化；提高钢的硬度，耐磨性； n/8规侓12%，抗腐蚀，抗氧化，Cr2O3 （2）Mo：提高淬透性，热强性，防止回火脆性；提高钢抗回 火性（回火稳定性）；耐磨性，MoC，韧性；提高热强性 （3）Si：提高硬度，强度，淬透性，3%，韧性
3、降低；提高 弹性极限，硅钢片；提升高温时的抗体氧化性 （4）Mn：降硫，MnS，提升强度（硬度）；提升淬透性，耐 磨性 一、金属材料基础知识 （5）S：热脆，易切削，MnS，420F，FDAC （6）P：冷脆，易切削 （7）C：提升强度，塑性降低，耐蚀性降低 （8）V：提升抗回火性；细化晶粒；提高强度，VC （9）Ni：抗蚀性，强A体化元素；细化晶粒、含Ni钢，吸H 白点 （10）W：红硬性，提高钢的熔点；提高强度，WC （11）Ti：细化晶粒；抗回火性，耐磨 （12）Co：红硬性；淬透性；细化晶粒 (13)B:提高热强性.耐磨性.脆性大 （14）Nb：细化晶粒，提高热强性 （15）Cu：热脆
4、性，金属间化合物，Alcu 强化作用 （三）、八大类特殊钢 碳结：GB699-2002；带“A”高级，钢种：10#-80#，带“E”特级，15Mn-70Mn Mn:0.7-1.2 合结：GB3077； 一、金属材料基础知识 主要钢种CSi MnCr MO AlTiNi Cr系（15-50Cr20Cr 0.18- 0.24 0.17- 0.370.5-0.80.7-1.0 40Cr 0.37- 0.44 0.17- 0.370.5-0.80.8-1.1 CrMo系（12- 42CrMo20CrMo 0.17- 0.24 0.17- 0.370.4-0.70.8-1.1 0.15- 0.25 42
5、CrMo(4140) 0.38- 0.45 0.17- 0.370.5-0.80.9-1.2 0.15- 0.25 CrMoAl系38CrMoAl 0.35- 0.420.2-0.450.3-0.6 1.35- 1.65 0.15- 0.250.7-1.0 CrMnSi系30CrMnSi 0.27- 0.340.9-1.20.8-1.00.8-1.1 CrMnTi系20CrMnTi 0.17- 0.23 0.17- 0.370.8-1.01.0-1.3 0.04-0.1 CrNi系12CrNi30.1-0.17 0.17- 0.370.3-0.60.6-0.9 2.75- 3.15 CrNiM
6、o系40CrNiMo(434 0) 0.37- 0.44 0.17- 0.370.5-0.80.6-0.90.15-0.5 1.25- 1.65 一、金属材料基础知识 用途.检验：低、 夹杂物：脱溶.顶锻 工具： GB1299； 不锈钢: GB1220； 轴承：GCr15 C Si Mn Cr 0 （0.95-1.05) (0.15-0.35)(0.25-0.45)(1.4-1.65） 12PPM GCr15 SiMn GB/T18254-2002； 球化退火 检验：低倍.中疏1.0 一般疏松1.0 偏析1.0 断口非金属夹杂物A（S化物）细2.5 ，粗1.5 B（AL2O3）细 2.0粗 1
7、.0C（硅酸盐）细 0.5粗 0.5 D （点状氧化物）细 1.0粗1.0 退火组织：C化物不均匀性 弹簧：GB/T1222 弹簧钢： C Si Mn Cr V 钢种： 65Mn(0.62-0.7) (0.17-0.37)(0.9-1.2)(0.25) 60Si2Mn(0.56-0.64)(1.6-2.0)(0.6-0.9)(0.35) 50C rV(0.46-0.54)(0.17-0.37)(0.50-0.8)(0.8-1.1) (0.1-0.2) 检验：脱C层 高速钢：W18CV4 C Mn Si Cr W M0 V C0 W6M05Cr4v2(M2)(0.8-1.0)(0.4-0.6)(
8、0.4-0.6)(3.8-4.2)(6.0-7.0)(5.0-6.0)(1.8-2.3) W2mo9Cr4VCo8(M42)(1.05-1.15)(0.4-0.6)(0.4-0.6)(4.0-4.4)(1.5-2.0)(9.0-10)(1.0-1.5)(7.8-8.2) C化物组成：Cr M23C6 W Mo M6C V Vc 热处理：M2：1150-1180加热淬火 560 回火3次 检验：共晶C化物不均匀度 晶粒度：9-10级 耐热钢：钢种：0Cr25Ni20（310） 4Cr14Ni14W2Mo （四）、主要生产工艺 普钢：高炉+平、转炉 氧化顶吹 特钢：电炉EF转炉化 电弧炉（EF）L
9、F+AOD/VOD/VD/ESR+CC（模铸） LF：精炼炉.搅拌、提纯、去除夹质、夹杂物、合金化：窄成分控制 VD:真空脱气 AOD.VOD主要用于不锈钢 ESR：电渣重熔 Company name 分类 按钢中的主要化学成分组成元 素分类 按钢的组织结构特征分类 按不锈钢中碳含量及其他有害 杂质元素的含量分类 按腐蚀性分类 按不锈钢的使用介质和环境分 类 按主要节约元素分类 按不锈钢中的一些特征组成元 素分类 按不锈钢的功能特征分类 Company name 不锈钢 一二三四 不锈钢 概念：C1.2% Cr10.5% 不诱，耐酸， 纯化薄膜 金属腐蚀分类： 化学腐蚀； 电化学腐蚀， 高腐蚀
10、 合金元素的作用： C，低C，一般 0.10.2%；提高硬 度耐磨性，强度。 Cr（主要元素 ） Cr2O3 淬透性能， 抗氧化性 Ni，与Cr配合 ，18-8型 A体化 耐蚀性 Mn,N 以Mn代 Ni,201 Mo,Ti，Nb TiC 降C 分类 美标：2， 3,4系列 五大类：A F（OCr27 Mo),M. A-F双相(O22 Cr23Ni5Mo 3N)沉淀硬化。 630 631 锻造（锻锤/压机）+轧制（850/650/250），控轧控冷，再线预硬（正火+ 回火） 加工：棒线材板坯连轧机 棒、线、板 初精轧机（850） 板材轧机（650） 热轧扁、冷轧薄板 锻锤（压机、快锻） 锻材（
11、园、饼、环、模块） 锻材与轧材的区别 加工变形方式不同 轧：两向受力，锻：三向受力 组织结构不同 锻：疏松缺陷减少，抛光、强度性能提升 外观、尺寸精度不同 轧：尺寸均匀、稳定性，表面质量 锻：尺寸公差大 主要钢厂 普钢：宝钢、鞍钢、武钢、首钢、沙钢、湘钢、柳钢、韶钢 特钢：宝特、东特、大冶、太钢、长钢，西钢、首特、贵钢、中原、舞阳 、兴澄、新余 一、金属材料基础知识 二、模具钢 模具钢分类：冷作，塑料，热作。 （一）、冷作模具钢发展历程及方向 、YK30/T8/T10O1Cr12Cr12MoVCr12MoV/D2/SKD11 DC53 O12Al/65Nb/LD/7Cr7Mo3V2Si 、YK
12、30/T8/T10O1Cr12 Cr12W 、YK30/T8/T10O1Cr12Cr12MoVCr12MoV/D2/SKD11 火焰钢 /6Cr5MnSi /7CrSiMnMoV 共性要求（Cr8）:冲裁、拉伸、弯曲、冷挤、冷镦、滚丝、压弯 高强度，C0.6%；高耐磨；足够韧性 碳素，低合金，CCr15，O1，9Mn2V，6CrW2Si，60Si2Mn W6 粉末ASP23 塑料 高分子有机物，加工完成时呈固态，在制造加工过程中，以流动来造型（成型） 种类多：不同单位可组合成不同的塑料 用途广泛：具有不同性质，可用不同塑料 分类：热固性：无法重塑，胶木板 热塑性：可重复生产 英文简写 中文名
13、用途 PE 聚已烯 PP 聚炳烯 餐盒、包装盒、高温167 PVC 聚氯己烯 管道、建材、雨衣，塑料盒 ABS 丙烯 聚合物 用于家电 PS 聚苯己烯 透明料，车力覃 PET 聚酯 水瓶、易变形 PC 聚防弹胶 水壶 特性 缺点 质轻、化学性稳定，不锈蚀 回收分类难 耐冲击性好 燃烧时有毒气体 较好透明性，耐磨耗性 老化，无法自然降解 绝缘，导热性低 成型性，着色性好，加工成本低 成份：合成树脂 耐热性差，易燃烧 +填料（提高强度和耐 热性） 尺寸稳定性差，易变形 易老化 易溶于溶剂 包括木粉、 石棉等 塑料改性 增塑剂 结构：线型、体型、支链、网状 稳定性、抗氧性，着色剂，润滑剂，抗静电流 分类：通用：五大类 透明：PS PC 工程：半透明 特种：不透明 加工：模具：挤塑，挤出机，注塑，吹塑，压延 塑料机械：大 型，精密、专用注塑机 塑料收缩率 二、模具钢 （二）、塑料模具钢发展历程及方向 塑料简介：热固性（胶木）酚荃树脂；热塑性，ABS（家电），PS，PE（聚乙烯） ，PC，PP，PPS，PVC，PBT 共性：强韧性，耐磨性；b.尺寸稳定性好，变形小；c.良好机加工性；d.良好镜 面抛光，蚀刻性；e.耐蚀性，补焊性 调质 S C Si Mn Cr Mo 0.05-0.1 0.35-0.45 0.2-0.4 1.3-1.6 1.8-2.1 0.15
