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1、 合金模具钢编制说明 (讨论稿) 合金模具钢标准编制组 2008 年 6 月 合金模具钢编制说明 （讨论稿） 随着国民经济的发展，模具在各个领域中的应用越来越广泛，并成为机械、冶金、电子、国防等 工业部门的重要工艺装备，模具工业已成为国家新技术产业化的重要组成部分；模具技术水平的高低与 产品的质量、 效益和新产品的开发能力具有密切关系， 它是衡量一个国家工业水平高低的重要标志之一。 国内模具钢、工具钢标准有 YB/T 094-1997塑料模具钢用扁钢 、YB/T 129-1997塑料模具钢模 块技术条件 、YB/T 107-1997塑料模具钢用热轧厚钢板 、GB/T 11880-1989模锻锤
2、和大型机械锻压用 模块技术条件及 GB/T 1299-2000合金工具钢 。 上述模具钢标准主要是针对塑料模具钢标准和大型机械用的模块， 应用面不够广， 而 GB/T 1299 合 金钢工具钢虽然包括冷作模具钢、热作模具钢、塑料模具钢和无磁模具钢的模具钢种系列，但在规格、 内在质量等方面已经不能满足当今模具世界发展的需求，与 GB/T 1299 标准相比，本次制定的合金模 具钢标准在适用的规格上更大、在牌号选择上采用 GB/T 1299 标准中常用的、订货量较大的模具钢牌 号、在冶炼方法上采用真空脱气处理或电渣重熔比 GB/T 1299 的电炉钢的质量要求更高，本标准的制定， 使国内模具钢标准
3、形成了几个不同质量等级要求的模具钢，可以满足不同用户的质量需求。 1 任务来源 根据国家标准化管理委员会发布的国标委综合2007100 号文2007 年第五批国家标准制修订计划 的通知的要求，由宝山钢铁股份有限公司特殊钢分公司、冶金工业信息标准研究总院、东北特殊钢股 份有限公司共同负责起草模具钢标准，计划序号 1925，计划编号 20077287-T-605，项目计划于 2008 年完成。 2 编制原则 本标准在起草中收集了国内模具钢、 工具钢标准的标准， 主要有 YB/T 094-1997 塑料模具钢用扁钢 、 YB/T 129-1997 塑料模具钢模块技术条件 、 YB/T 107-199
4、7 塑料模具钢用热轧厚钢板 、 GB/T 1299-2000 合金工具钢标准及机械部制定的 GB/T 11880-1989模锻锤和大型机械锻压用模块技术条件 。 本标准在起草中收集的国外模具钢、工具钢标准有 ASTM A681-94（2004） 合金工具钢 、JIS G4404-2000合金工具钢 、BS EN ISO 4957-2000工具钢 、ISO 4957-2000工具钢及北美模具压铸 协会制定的 NADCA 207-90压力铸造模具用高级 H13 钢的验收标准 。 在标准起草中对收集的国内外模具钢、工具钢标准进行了对比，本标准与 GB/T 12992000合金工 具钢 、ASTM A
5、68194（2004） 合金工具钢 、JISG 44042006合金工具钢 、BS EN ISO 4957-2000工 具钢及北美模具压铸协会制定的 NADCA 207-90压力铸造模具用高级 H13 钢的验收标准对比的主要 内容见表 5。 本标准为非等效采用 ASTM A68194（2004） 合金工具钢及北美模具压铸协会制定的 NADCA 207-90 压力铸造模具用高级 H13 钢的验收标准 。 本标准的编写格式按 GB/T 1.1-2000 标准化工作导则 第 1 部分： 标准的编写规则 和 GB/T 1.2-2002 标准化工作导则 第 2 部分：标准中规范性技术要素内容的确定方法进
6、行编写。 3 主要技术内容说明 3.1 标准名称 本标准的名称为合金模具钢 。 3.2 范围 本标准适用于热轧和锻制的圆钢、方钢和扁钢。为了适应模具日趋大型化的要求，热轧棒材的适用 规格按 GB/T 702 的规定，锻制钢材的适用规格为 100mm440mm100mm800mm 的扁钢、直径（边长） 90mm600mm 的圆钢和方钢，为了满足模具行业对模具钢的表面质量需求，本标准还规定了表面机加工 交货的模具钢。 GB/T1299 适用于热轧、锻制、冷拉及银亮钢、条钢。 ASTM A681 适用于热加工和冷加工合金工具钢棒、板、薄板、带、线材、丝和锻件。 JIS G4404 适用于热轧、锻制的
7、合金工具钢圆钢。 BS EN ISO4957 标准适用于热轧、锻制、冷拉或冷轧圆钢、扁钢。 本标准在钢材的规格范围上比 GB/T1299、ASTM A681、JIS G4404、BS EN ISO4957 的大，在品种范围 上不及 ASTM A681 的广。 3.3 订货内容 “订货内容”一章是参照国际惯例设置的章节，设置这一章节是为了适应当前市场经济的特点，体 现标准的贸易性特点，以提示供需双方在贸易订货时应明确的各项技术内容和要求，并以合同的形式加 以确认，有利于合同能正确而及时履行，维护供需双方的利益。 3.4 分类 3.4.1 本标准按用途分类分为冷作模具钢、热作模具钢、塑料模具钢。
8、冷作模具钢主要用于工件在冷状态（室温）条件下进行成形的模具，如冷冲压模具、冷拉伸模具、 冷镦模具、冷挤压模具等。 热作模具钢主要用于工件在高温状态的金属进行成形的模具。 塑料模具钢主要是由于石油化工工业的迅速发展，对塑料模具的性能要求越来越高，数量也迅速增 加，因此国外发达的国家，将塑料模具钢发展成为一个专用的系列。 3.4.2 本标准按冶炼方法分为真空脱气钢和电渣重熔钢，其含义是指钢最后应采用真空脱气处理或电渣 重熔，但不强调初炼炉的炉型，有利于各钢厂发挥各自的资源优势。 3.5 尺寸及其允许偏差 3.5.1 热轧棒材 3.5.1.1热轧圆钢、方钢的尺寸允许偏差 本标准规定“热轧圆钢和方钢的
9、尺寸及其允许偏差按GB/T 702的规定，具体组别应在合同中注明，未 规定时按GB/T 7022004的第2组规定执行”。 BS EN ISO 4957规定“产品的尺寸、形状及其允许偏差应符合供需双方协议。协议应尽可能采用相应 的国际标准，或适用的国家标准。对于轧制圆钢和扁钢，本标准所规定的产品尺寸和偏差为ISO 1035-1、 ISO1035-4： 1982” 。 本标准引用的GB/T 702标准是修改采用ISO1035-1： 1980、 ISO1035-2： 1980、 ISO1035-4： 1982，有的指标严于IOS标准，有的指标松于IOS标准。 本标准比JIS G4404热轧圆钢的尺
10、寸允许偏差严，比ASTM A681的尺寸允许偏差松。 本标准、ASTM A681、JIS G4404、BS EN ISO 4957热轧圆钢、方钢的尺寸允许偏差见表1。 3.5.1.2 热轧扁钢的尺寸允许偏差 本标准规定“热轧扁钢的尺寸及其允许偏差应符合GB/T 702的规定”,BS EN ISO 4957热轧扁钢的尺寸允 许偏差按ISO1035-3：1980；JIS G4404标准不包括热轧扁钢。 本标准严于ISO标准松于ASTM标准。 本标准、ASTM A681、BS EN ISO 4957热轧扁钢的尺寸允许偏差见表2。 3.6 锻制钢棒 3.6.1 锻制圆钢、方钢 本标准规定 90mm40
11、0mm 的锻制圆钢和方钢按 GB/T 908 的第 1 组规定执行，规格大于 400mm 的锻制圆钢和方钢按本标准的要求执行。 JIS G4404、BS EN ISO 4957 不包括锻制圆钢和方钢。 ASTM A681 的锻制圆钢和方钢的尺寸允许偏差严于本标准。 本标准、ASTM A681 锻制圆钢、方钢的尺寸允许偏差见表 3。 3.6.2 锻制扁钢 JIS G4404、BS EN ISO 4957 不包括锻制扁钢。 ASTM A681 的锻制扁钢的尺寸允许偏差严于本标准。 本标准、ASTM A681 锻制扁钢的尺寸允许偏差见表 3。 4 钢的牌号 4.1 牌号选定的原则 本标准牌号的选定原
12、则： 1 在符合国情的情况下， 选用国内外广泛使用的、 成熟的、 产量较高的牌号。根据 2006 年模具钢年会提供的资料， 2005 年主要生产的模具钢牌号为 H13、 3Cr2W8V、 D2、 Cr12MoV、 Cr12、9Cr06WMn、P20、718 及耐蚀模具钢，本标准在制定中将这些牌号作为选用的依据之一。2 选定的牌号尽量要与国际标准、国外先进标准的牌号有对应性，使牌号与国际接轨以方便产品的出口贸易。下面将各牌号的选用情况大致介绍如下： 本标准中4Cr5MoSiV1、 3Cr2W8V、 5Cr06NiMo、 5Cr08MnMo、 Cr12、 Cr12MoV、 Cr12Mo1V1、 C
13、rWMn、 9Cr06WMn、3Cr2Mo、3Cr2MnNiMo、7Mn15Cr2Al3V2WMo牌号选自GB/T1299-2000，这些是国内常用的模具钢牌号。 4Cr5MoSiV1A 相当于北美模具压铸协会制定的 NADCA 207-90 标准中的 H13 牌号，为了与牌号4Cr5MoSiV1 相区别，在 4Cr5MoSiV1 后加 A，表示其是高质量的牌号。 2Cr13、4Cr13 牌号选 GB/T 1220-2007，3Cr17Mo 牌号选自 YB/T 094-1997，2Cr13、4Cr13、3Cr17Mo是应用较广的耐蚀塑料模具钢牌号。 1Ni3Mn2CuAl 为上海材料所研发的材
14、料，适用于制造高镜面的塑料模具，在国内应用较广泛。 本标准对牌号的命名方法同 GB/T 1299 保持一致，如将 20Cr13 和 40Cr13 调整为 2Cr13 和 4Cr13， 10Ni3Mn2CuAl 调整为 1Ni3Mn2CuAl，塑料模具钢牌号前不加前缀 SM。 本标准与 ASTM A681、JIS G4404、BS EN ISO4957 标准的牌号对应情况见表 4。 4.2 牌号的主要特点及用途 为了便于本标准的使用者了解各牌号的主要特点及用途，本标准将各牌号的主要特点及用途作为标 准的资料性附录，为本标准的使用者选择材料提供参考依据。 5 化学成分 5.1 残余元素 P、S 本
15、标准的 P、S 残余元素分二个组别考核：1）真空脱气钢的 P、S 不大于 0.025，2）电渣重熔钢 的 P、S 分别不大于 0.020和 0.015，其中 4Cr5MoSiVA 钢的 P、S 分别不大于 0.015和 0.005。 GB/T 1299 的 P、S 不大于 0.030；ASTM A681 的 P、S 不大于 0.030；JIS G4404 冷作模具钢 P、 S 不大于 0.030、热作模具钢 P 不大于 0.030，S 不大于 0.020；BS EN ISO 4957 冷作模具钢 P、S 不大于 0.030、热作模具钢 P 不大于 0.030，S 不大于 0.020。 本标准的
16、 P、S 控制严于 GB/T 1299、ASTM A681、JIS G4404 和 BS EN ISO 4957 标准。 5.2 残余元素 Ni、Cu 本标准的 Ni、Cu 均为不大于 0.25；GB/T 1299 的 Cu 不大于 0.30，Cu+Ni 不大于 0.55%； ASTM A681 的 Cu+Ni 不大于 0.75%；JIS G 4404 热作模具钢和冷作模具钢未规定，其它钢种的 Ni、Cu 为 不大于 0.25。 本标准的 Ni、Cu 控制严于 GB/T 1299、ASTM A681、JIS G4404 和 BS EN ISO 4957 标准。 5.3 化学成分允许偏差 本标准、GB/T 1299、JIS G4404、BS EN ISO4957 标准都规定了成品化学成
