第二节冷作模具材料及热处理规范

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1、第二节第二节 冷作模具材料及热处理规范冷作模具材料及热处理规范冷作模具钢综合分类：冷作模具钢综合分类：低淬透性冷作模具钢低淬透性冷作模具钢低变形冷作模具钢低变形冷作模具钢高耐磨微变形冷作模具钢高耐磨微变形冷作模具钢高强度高耐磨冷作模具钢高强度高耐磨冷作模具钢抗冲击冷作模具钢抗冲击冷作模具钢高强韧性冷作模具钢高强韧性冷作模具钢高耐磨、高韧性冷作模具钢高耐磨、高韧性冷作模具钢特殊用途冷作模具钢特殊用途冷作模具钢一、低淬透性冷作模具钢一、低淬透性冷作模具钢（一）碳素工具钢（一）碳素工具钢（二）（二）GCr15钢钢（一）碳素工具钢（一）碳素工具钢1、 优点：优点：价格便宜，来源方便，较高的硬度，价格便

2、宜，来源方便，较高的硬度， 一定的耐磨性，易于锻造，易于软化。一定的耐磨性，易于锻造，易于软化。 缺点：缺点：淬透性差，淬火易于变形、开裂淬透性差，淬火易于变形、开裂 ， 模具寿命短。模具寿命短。典型钢种：典型钢种：T7A、T10A、T12A（一）碳素工具钢（一）碳素工具钢2、热加工工艺、热加工工艺1）锻造）锻造 锻造工艺见表锻造工艺见表23。工艺要点：工艺要点： 终锻温度不能过高，冷却速度不宜过缓（锻后终锻温度不能过高，冷却速度不宜过缓（锻后空冷），以避免析出二次网状渗碳体。空冷），以避免析出二次网状渗碳体。l无粗大或网状碳化物时，采用球化退火。无粗大或网状碳化物时，采用球化退火。l出现粗大

3、或网状碳化物时，先正火再球化退火。出现粗大或网状碳化物时，先正火再球化退火。2）退火与正火）退火与正火锻后模具毛坯应经预备热处理：锻后模具毛坯应经预备热处理：u球化退火和正火工艺见表球化退火和正火工艺见表2-4、2-5。3）淬火与回火）淬火与回火 碳素工具钢淬火和回火工艺规范见表碳素工具钢淬火和回火工艺规范见表2-6，但对于具体模具应进行选择。但对于具体模具应进行选择。n淬火温度的选择淬火温度的选择,考虑的因素见图考虑的因素见图2-1、2-2。 图图2-1 淬火温度对淬火温度对T10A钢强韧性的影响 图图2-2 淬火温度对淬火温度对T8钢淬硬层深度的影响钢淬硬层深度的影响 综合分析如下综合分析

4、如下： 提高淬火温度，钢的强韧性下降，变形、开裂提高淬火温度，钢的强韧性下降，变形、开裂的倾向增大。但提高淬火温度，可提高淬透性，增的倾向增大。但提高淬火温度，可提高淬透性，增加硬化层深度，提高模具的承载能力。加硬化层深度，提高模具的承载能力。据此，碳素工具钢制模具的淬火温度选择原则是：据此，碳素工具钢制模具的淬火温度选择原则是：l对于小型模具，可采用较低淬火温度对于小型模具，可采用较低淬火温度（760780）。）。l对于较大型模具，适当提高淬火温度对于较大型模具，适当提高淬火温度（800850）。）。l对于形状复杂的模具，应采用较低淬火温度。对于形状复杂的模具，应采用较低淬火温度。n淬火冷却

5、方式的选择淬火冷却方式的选择冷却方式冷却方式水溶液、油冷水溶液、油冷水溶液水溶液油、水溶液油、水溶液硝盐硝盐分级淬火、等温淬火分级淬火、等温淬火具体冷却方法及适用范围见表具体冷却方法及适用范围见表2-7。n 回火温度选择回火温度选择 淬火后应及时回火，回火温度根据淬火后应及时回火，回火温度根据性能要求性能要求而定。而定。图图2-3碳素工具钢的力学性能碳素工具钢的力学性能与回火温度的关系与回火温度的关系l硬度要求较高时，宜采硬度要求较高时，宜采用用150200回火。回火。l抗弯强度要求较高时，抗弯强度要求较高时，宜采用宜采用220280回火回火n回火时间回火时间 12小时小时n回火冷却回火冷却

6、油冷或硝盐浴油冷或硝盐浴3、应用范围、应用范围 碳素工具钢只适宜制作尺寸较小、形碳素工具钢只适宜制作尺寸较小、形状简单受载轻、生产批量不大的模具。状简单受载轻、生产批量不大的模具。如：如：T7-轻载小型冷作模轻载小型冷作模 T8-拉深模拉深模 T10-冷镦模冷镦模 T12-拉丝、切边模拉丝、切边模（二）（二）GCr15钢钢1、主要性能特点、主要性能特点GCr15钢是专用轴承钢，冶金质量较高，与碳工钢是专用轴承钢，冶金质量较高，与碳工钢相比：钢相比：l硬度高，耐磨性好硬度高，耐磨性好 l接触疲劳强度高接触疲劳强度高l淬透性高，淬、回火变形开裂倾向小淬透性高，淬、回火变形开裂倾向小l回火稳定性高，

7、有较高的强韧性回火稳定性高，有较高的强韧性l使用寿命大幅提高使用寿命大幅提高2、热加工工艺、热加工工艺GCr15钢的锻造性能较好，工艺规程一般钢的锻造性能较好，工艺规程一般是：是： 加热温度：加热温度：10501100 始锻温度：始锻温度：10201080 终锻温度：终锻温度：850，锻后缓冷。，锻后缓冷。l锻造工艺不当，碳化物将出现不良分布。锻造工艺不当，碳化物将出现不良分布。1)锻造锻造2)球化退火与正火球化退火与正火锻后采用等温球化退火：锻后采用等温球化退火：加热温度：加热温度：770790，保温，保温24h。等温温度：等温温度：690720，等温，等温46h。退火后硬度：退火后硬度：2

8、17255HBW。l锻后若出现网状、条状碳化物，在退火前必须正火。锻后若出现网状、条状碳化物，在退火前必须正火。正火工艺：正火工艺： 加热温度加热温度 930950。 冷却方式冷却方式 小型模块，空冷；较大模块，小型模块，空冷；较大模块，鼓风或喷雾；大型模块，热油中冷却。鼓风或喷雾；大型模块，热油中冷却。3）淬火与回火）淬火与回火淬火加热温度：淬火加热温度：830860，油冷。，油冷。l尺寸较大或分级淬火的模具，宜选尺寸较大或分级淬火的模具，宜选840860。l尺寸较小模具，宜选尺寸较小模具，宜选830850。l箱式炉加热应比盐浴炉加热温度高。箱式炉加热应比盐浴炉加热温度高。 3、应用、应用

9、适于制作精度要求较高的适于制作精度要求较高的小尺寸落料模小尺寸落料模冷挤压模冷挤压模搓丝板搓丝板成型模成型模 二、低变形冷作模具钢二、低变形冷作模具钢成分特点：成分特点：碳工钢碳工钢+少量少量Gr、Mn、Si、W、V典型钢种：典型钢种：CrWMn、9Mn2V、MnCrWV（一）（一） CrWMn1、主要性能特点、主要性能特点l淬透性良好（淬透性良好（4050模具油中可淬透）模具油中可淬透）l耐磨性良好（耐磨性良好（W碳化物作用）碳化物作用）l淬火变形小淬火变形小l易形成网状碳化物，锻造不良，韧性差易形成网状碳化物，锻造不良，韧性差终锻：终锻：800850，锻后空冷至，锻后空冷至650后缓冷后缓

10、冷2)退火与正火退火与正火 退火工艺：退火工艺：加热加热790830，等温，等温700720，保温，保温12h，炉冷至，炉冷至550出炉。出炉。 锻造不良，出现网状碳化物或粗大晶粒时，需正火。锻造不良，出现网状碳化物或粗大晶粒时，需正火。 正火工艺：正火工艺：930950保温后空冷保温后空冷2、热加工工艺、热加工工艺1）锻造）锻造加热：加热：11001150，始锻：，始锻：105011003)淬、回火淬、回火图图26、27为为CrWMn钢的力学性能与淬火温度的关系：钢的力学性能与淬火温度的关系： 综合两图分析：综合两图分析：普通淬火温度普通淬火温度820840油冷适宜，油冷适宜，硬度可达硬度可

11、达6365HRC。 图图28为为CrWMn钢两种钢两种淬火方法性能比较。淬火方法性能比较。-普通淬火普通淬火等温淬火等温淬火要求高韧性的模具，要求高韧性的模具，采用等温淬火合适。采用等温淬火合适。CrWMn钢回火温度钢回火温度与力学性能的关系。与力学性能的关系。 由图可见由图可见160200合适合适3、应用范围、应用范围 主要用于制造要求主要用于制造要求变形小、形状复杂变形小、形状复杂的的轻载冲裁模、拉深模、弯曲模、翻边模轻载冲裁模、拉深模、弯曲模、翻边模 CrWMn钢碳化物易产生偏析的问题，生钢碳化物易产生偏析的问题，生产中往往难以解决，造成模具使用中脆断损产中往往难以解决，造成模具使用中脆

12、断损坏比较严重，建议选用坏比较严重，建议选用MnCrWV或或9CrWMn钢替代。钢替代。（二）（二）9Mn2V钢钢1、主要性能特点、主要性能特点 与与CrWMn钢相比，二者耐磨性相近，钢相比，二者耐磨性相近，9Mn2V钢的碳化物不均匀性和淬火开裂的倾向钢的碳化物不均匀性和淬火开裂的倾向性比性比CrWMn钢小钢小淬透性低淬透性低回火稳定稍差。回火稳定稍差。2、热加工工艺、热加工工艺1）锻造）锻造 始锻：始锻：11301160，终锻：，终锻：800850，空冷至空冷至650700转入炉灰中冷却。转入炉灰中冷却。 2）退火）退火 加热加热750770/35h，等温，等温0700/46h。3）淬、回火

13、）淬、回火 图图211、图、图212为为9Mn2V钢的力学性能与淬火温钢的力学性能与淬火温度的关系。度的关系。图图211图图212 由图分析可知：由图分析可知： 9Mn2V钢的淬火温度范围较宽，在钢的淬火温度范围较宽，在840以下淬火，力学性能基本不变，以下淬火，力学性能基本不变，840以上淬火，综合力学性以上淬火，综合力学性能将会下降。因此能将会下降。因此合适的淬火温度为合适的淬火温度为780840，根据模具根据模具的性能要求在此范围可适当调整。的性能要求在此范围可适当调整。 淬火一般采用油冷，形状复杂的模具可用淬火一般采用油冷，形状复杂的模具可用100热油冷却热油冷却或硝盐浴分级淬火。或硝

14、盐浴分级淬火。 图图214是回火温度对是回火温度对9Mn2V钢钢的硬度和冲击韧性的影响的硬度和冲击韧性的影响 因此，因此， 9Mn2V钢适宜的回钢适宜的回火温度为火温度为160180。l在在200250回火，出现明回火，出现明显的回火脆。显的回火脆。l在在200以上回火，硬度下降以上回火，硬度下降速率增大，表明回火稳定性差。速率增大，表明回火稳定性差。（三）其他低变形冷作模具钢（三）其他低变形冷作模具钢 应用较多的低变形冷作模具钢还有应用较多的低变形冷作模具钢还有9CrWMn、MnCrWnV、SiMnMo等。往往等。往往作为作为CrWMn和和9Mn2V的替代钢种，使用效果的替代钢种，使用效果良

15、好。良好。3、应用范围、应用范围 9Mn2V钢适用于钢适用于制作钢板厚度小于制作钢板厚度小于4mm的冷冲模的冷冲模制作精密量具制作精密量具u从成分特点看属于高碳高铬钢从成分特点看属于高碳高铬钢u从组织特点看属于莱氏体钢从组织特点看属于莱氏体钢u从应用上看，应用广，用量大。从应用上看，应用广，用量大。u既有传统钢种，也有新型钢种。既有传统钢种，也有新型钢种。u典型钢号有：典型钢号有：Cr12Cr12MoVCr12Mo1V1Cr4W2MoV三、高耐磨微变形冷作模具钢三、高耐磨微变形冷作模具钢包括包括 Cr12、Cr12MoV、Cr12Mo1V1 （一）（一） Cr12 型钢型钢1、主要性能特点、主

16、要性能特点n组织中含有大量铬的碳化物颗粒，耐磨性高。组织中含有大量铬的碳化物颗粒，耐磨性高。n具有高硬度、高抗压强度和高承载能力。具有高硬度、高抗压强度和高承载能力。n淬火变形小，通过淬火温度的调整可达微变形程度。淬火变形小，通过淬火温度的调整可达微变形程度。Cr12 型钢特点比较型钢特点比较uCr12碳量高达碳量高达2.3%，碳化物不均匀性严重，碳化物不均匀性严重，脆性大；脆性大；uCr12MoV碳量减少至碳量减少至1.5%，Mo、V加入碳加入碳化物细化，韧性增加；化物细化，韧性增加；uCr12Mo1V1钢钢Mo、V进一步增加，碳化物更进一步增加，碳化物更加细化，韧性更好，但锻造性稍差，难退

17、火。加细化，韧性更好，但锻造性稍差，难退火。2、热加工工艺、热加工工艺1）锻造）锻造 Cr12型钢因是莱氏体钢，轧制后仍残留型钢因是莱氏体钢，轧制后仍残留明显的带状和网状碳化物，将造成模具淬火开裂，明显的带状和网状碳化物，将造成模具淬火开裂，严重损害钢的力学性能，必须严格锻造，使碳化物严重损害钢的力学性能，必须严格锻造，使碳化物级别符合要求。级别符合要求。 （P24：表：表211为碳化物级别为碳化物级别与力学性能的关系）与力学性能的关系） 锻造工艺锻造工艺预热预热750850，加热，加热10501100始锻始锻10001050，终锻，终锻850900uCr12型钢锻造性能差，必须坚持多向、多次

18、型钢锻造性能差，必须坚持多向、多次 镦拔才能使碳化物碎化并分布合理。镦拔才能使碳化物碎化并分布合理。2）退火）退火 锻后应及时退火。锻后应及时退火。等温退火工艺等温退火工艺加热加热850870/24h等温等温740760/46h炉冷至炉冷至550以下出炉空冷以下出炉空冷退火后的硬度为退火后的硬度为207255HBW，便于切削加工。，便于切削加工。3）淬火与回火）淬火与回火 l温度大于温度大于1050淬火，奥氏体变粗，抗弯强度、冲击韧淬火，奥氏体变粗，抗弯强度、冲击韧度明显降低。度明显降低。图图215、216是是淬火温度淬火温度对对Cr12MoV钢的组织和性能的影响。钢的组织和性能的影响。图图2

19、17、218、219是回火温度对是回火温度对Cr12MoV钢力学性钢力学性能的影响。能的影响。图图217图图218图图219由图分析可见：由图分析可见：l钢在钢在520左右回火出现明显的二左右回火出现明显的二次硬化。次硬化。l在在200左右回火，其抗弯、抗压左右回火，其抗弯、抗压强度最高。强度最高。l在在400左右回火，断裂韧度最高。左右回火，断裂韧度最高。 因此，因此，Cr12 型钢的淬火、回火温度应根据模具型钢的淬火、回火温度应根据模具的性能要求而定，一般可选用三种淬回火工艺。的性能要求而定，一般可选用三种淬回火工艺。 低温淬火及低温回火低温淬火及低温回火性能特点：性能特点：具有高的硬度、

20、耐磨性及韧性，具有高的硬度、耐磨性及韧性， 抗压强度较低抗压强度较低 高温淬火及高温高温淬火及高温性能特点：性能特点：具有高耐磨性、热硬性及较高抗压强度。具有高耐磨性、热硬性及较高抗压强度。 中温淬火及中温回火中温淬火及中温回火性能特点：性能特点：最好的韧性，较高的断裂韧度。最好的韧性，较高的断裂韧度。 Cr12 型钢淬火可采用空冷、油冷、分级淬火，型钢淬火可采用空冷、油冷、分级淬火，回火可采用油冷或空冷，回火次数回火可采用油冷或空冷，回火次数13次。次。3、应用范围、应用范围 Cr12钢：钢：只适用于制造冲击负荷小、耐磨性要求高的冲切只适用于制造冲击负荷小、耐磨性要求高的冲切薄硬钢板的冲裁模

21、。薄硬钢板的冲裁模。 Cr12MoV和和Cr12Mo1V1钢：钢：广泛用于制造大截面、形状复杂的重载模具，如切广泛用于制造大截面、形状复杂的重载模具，如切边模、落料模、滚边模、拉丝模。边模、落料模、滚边模、拉丝模。nCr12Mo1V1脆断倾向最小，模具寿命是脆断倾向最小，模具寿命是Cr12MoV的几倍。的几倍。（二）（二）Cr4W2MoV钢钢u是新型中合金冷作模具钢是新型中合金冷作模具钢uCr量比量比Cr12型钢减少型钢减少2/3，性能相近，性能相近u主要特点如下：主要特点如下：1、主要性能特点、主要性能特点共晶碳化物颗粒细小，分布均匀。共晶碳化物颗粒细小，分布均匀。具有较高的淬透性和淬硬性。

22、具有较高的淬透性和淬硬性。具有较好的耐磨性和尺寸稳定性。具有较好的耐磨性和尺寸稳定性。1、热加工工艺、热加工工艺 Cr4W2MoV钢锻造温度较窄，变形抗力较大，锻造钢锻造温度较窄，变形抗力较大，锻造时应注意这点。时应注意这点。加热：加热：11301150，始锻：始锻：10401060终锻：终锻：850，坑冷或热砂缓冷。，坑冷或热砂缓冷。2）退火）退火 采用等温退火。采用等温退火。1）锻造）锻造加热：加热：860/3h，炉冷至，炉冷至760等温等温46h出炉缓冷。出炉缓冷。（球化效果良好，硬度小于（球化效果良好，硬度小于241HBW）3）淬火与回火）淬火与回火根据模具工作条件可采用两种淬回火工艺

23、：根据模具工作条件可采用两种淬回火工艺： 要求耐磨性和热硬性高的模具：要求耐磨性和热硬性高的模具：10201040淬火，淬火，520540三次回火。三次回火。 要求韧性好、变形小的模具：要求韧性好、变形小的模具：960980分级淬火，分级淬火，270290回火二次。回火二次。 Cr4W2MoV钢主要用于制造各种冲模、冷镦模、钢主要用于制造各种冲模、冷镦模、落料模、冷挤凹模及搓丝板，可替代落料模、冷挤凹模及搓丝板，可替代Cr12 型钢。型钢。3、应用范围、应用范围三、其他高耐磨微变形冷作模具钢三、其他高耐磨微变形冷作模具钢 中合金冷作模具钢中合金冷作模具钢Cr6WV：具有较好的耐磨性和韧具有较好

24、的耐磨性和韧性的配合，碳化物分布均匀，淬火变形小。主要用于制性的配合，碳化物分布均匀，淬火变形小。主要用于制造高强度、高耐磨和承受一定冲击载荷的模具，如钻套、造高强度、高耐磨和承受一定冲击载荷的模具，如钻套、冷冲模及冲头等。冷冲模及冲头等。 中合金空冷模具钢中合金空冷模具钢Cr5Mo1V：引自美国的引自美国的A2开开发的新钢种，具有良好的空冷硬化性能，这对制造形状发的新钢种，具有良好的空冷硬化性能，这对制造形状复杂的冷冲模是极为有利，特别适于制造要求高耐性又复杂的冷冲模是极为有利，特别适于制造要求高耐性又要求好的韧性的模具，如下料模、冲头、滚丝模、剪刀要求好的韧性的模具，如下料模、冲头、滚丝模

25、、剪刀片等。片等。（以上两只钢的热处理工艺见教材表（以上两只钢的热处理工艺见教材表214）四、高强度高耐磨冷作模具钢四、高强度高耐磨冷作模具钢典型钢种：即高速钢典型钢种：即高速钢W18Cr4V、W6Mo5Cr4V21、主要性能特点、主要性能特点成分特点：成分特点：Wc：0.7%0.9% 性能特点：性能特点：具有高屈服强度、高抗压强度、高抗弯强具有高屈服强度、高抗压强度、高抗弯强度，高耐磨性，同时具有很高的回火稳定性和热硬性。承载度，高耐磨性，同时具有很高的回火稳定性和热硬性。承载能力位于各传统冷作模具钢之首。（与能力位于各传统冷作模具钢之首。（与Cr12MoV的性能比的性能比较见教材表较见教材

26、表215） 主要缺陷：主要缺陷：轧材中存在大量的合金碳轧材中存在大量的合金碳化物，并且成带状、网状、块状分布，只化物，并且成带状、网状、块状分布，只能用改锻的方法使之细化。其次，导热性能用改锻的方法使之细化。其次，导热性差、韧性不足，易脱碳氧化。差、韧性不足，易脱碳氧化。耐磨性比较见图耐磨性比较见图220图图2202、热加工工艺、热加工工艺1）锻造）锻造 钨系高速钢：钨系高速钢：加热加热11201150，始锻，始锻10401050，终锻，终锻900950，锻后坑冷、砂冷或炉冷。，锻后坑冷、砂冷或炉冷。钼系高速钢：钼系高速钢：始锻始锻10001020，终锻，终锻850工艺要点：工艺要点：应反复镦

27、粗与拔长，锻造比一般为应反复镦粗与拔长，锻造比一般为10左右左右2）退火）退火 常采用等温退火常采用等温退火 W18Cr4V钢：钢：加热加热870880/24h，等温，等温720750 /46h，随炉冷至，随炉冷至600650 出炉空冷。出炉空冷。 W6Mo5Cr4V2钢：钢：加热加热850860 ，其余工，其余工艺参数同上。艺参数同上。3）淬回火）淬回火 高速钢传统的用途主要用制造高速切削的各类刀具，为高速钢传统的用途主要用制造高速切削的各类刀具，为了满足刀具的热硬性和耐磨性的要求，常采用高淬高回的热了满足刀具的热硬性和耐磨性的要求，常采用高淬高回的热处理工艺，这种处理对于刀具虽然满足了热硬

28、性和耐磨性的处理工艺，这种处理对于刀具虽然满足了热硬性和耐磨性的要求，但韧性不足。要求，但韧性不足。 W6Mo5Cr4V2钢经不同淬火温度和回火温度的处钢经不同淬火温度和回火温度的处理，其硬度和韧性的变化见图理，其硬度和韧性的变化见图221。图图221 由图可见，由图可见，如要求较高的韧性，如要求较高的韧性，采用低温淬火工艺较合理。采用低温淬火工艺较合理。 因此，高速钢用于重载模具常采因此，高速钢用于重载模具常采用低淬低回或低淬高回的工艺。用低淬低回或低淬高回的工艺。具体工艺如下：具体工艺如下： W18Cr4V钢：钢：11001250加热淬火，加热淬火，560 回火三次或回火三次或150250

29、 回火一次。回火一次。 W6Mo5Cr4V2钢：钢：10501200 加热淬火，加热淬火，560 回火三次或回火三次或150250 回火一次。回火一次。经此处理硬度约为经此处理硬度约为5864HRC，韧性良好。，韧性良好。3、应用范围、应用范围 高速钢主要用来制作重负荷冲头，如冷挤压钢铁材料高速钢主要用来制作重负荷冲头，如冷挤压钢铁材料的凸模，冷镦冲头，中厚钢板冲孔冲头（的凸模，冷镦冲头，中厚钢板冲孔冲头（1025），），直径直径56mm的小凸模以及用于冲裁奥氏体钢、弹簧的小凸模以及用于冲裁奥氏体钢、弹簧钢、高强度钢板的中、小凸模和粉末冶金压模等。钢、高强度钢板的中、小凸模和粉末冶金压模等。

30、W6Mo5Cr4V2钢的综合性能优于钢的综合性能优于W18Cr4V钢，制钢，制作重载冲头的使用效果更好。作重载冲头的使用效果更好。五、抗冲击冷作模具钢五、抗冲击冷作模具钢 这类钢化学成分接近合金调质钢，主加元素这类钢化学成分接近合金调质钢，主加元素Mn、Si、Cr、W、Mo（见教材表（见教材表217）。）。（一）铬钨硅系钢（一）铬钨硅系钢典型钢种：典型钢种：4CrW2Si、5CrW2Si、 6CrW2Si（均已纳入国标）（均已纳入国标）1、主要性能特点、主要性能特点l淬透性良好，碳化物少，组织均匀，淬火组织以板淬透性良好，碳化物少，组织均匀，淬火组织以板条状马氏体为主。条状马氏体为主。l具有高

31、抗弯强度，高冲击疲劳抗力高韧性和一的耐磨具有高抗弯强度，高冲击疲劳抗力高韧性和一的耐磨性。性。l抗压强度低，热稳定性差。抗压强度低，热稳定性差。l淬火变形难以控制，脱碳敏感性较大。淬火变形难以控制，脱碳敏感性较大。2、热加工工艺、热加工工艺1）锻造）锻造 始锻：始锻：11501180，终锻：，终锻：800850 ，锻后，锻后缓冷。缓冷。2）退火）退火 普通退火：加热普通退火：加热800820/35h，炉冷至，炉冷至550出炉空冷。出炉空冷。为了改善切削加工性可采用软化退火（高温回火）为了改善切削加工性可采用软化退火（高温回火）。 工艺：加热工艺：加热710740/36h，炉冷或空冷。，炉冷或空

32、冷。图图222为铬钨硅系钢的热处理特性：为铬钨硅系钢的热处理特性：a）淬火温度对淬火温度对6CrW2Si钢的硬度和钢的硬度和冲击韧度的影响冲击韧度的影响b） 5CrW2Si钢的淬火工艺、回火钢的淬火工艺、回火温度对硬度的影响温度对硬度的影响c） 5CrW2Si钢的淬硬层曲线钢的淬硬层曲线d）回火温度对回火温度对6CrW2Si钢硬度、冲钢硬度、冲击韧度的影响击韧度的影响3）淬火与回火）淬火与回火 综合分析可知：综合分析可知： 铬钨硅系钢具有较好的淬透性及明显的强韧性峰值。铬钨硅系钢具有较好的淬透性及明显的强韧性峰值。淬硬性低的淬硬性低的4CrW2Si钢进行渗碳淬火，可以获得良好的综钢进行渗碳淬火

33、，可以获得良好的综合力学性能。合力学性能。 铬钨硅系钢在铬钨硅系钢在300350回火有轻微的回火有轻微的回火脆回火脆，450左右回火可以获得左右回火可以获得较高的冲击韧度较高的冲击韧度。因此回火工艺有。因此回火工艺有两种选择，即两种选择，即20250低回低回和和430470中回中回。铬钨硅系钢适宜的淬回火工艺为：铬钨硅系钢适宜的淬回火工艺为：淬火加热：淬火加热：860900油冷，油冷，淬火硬度淬火硬度5357HRC回火加热回火加热消除应力，稳定组织：消除应力，稳定组织：200250，5358HRC良好韧性：良好韧性：430470，4550HRC3、应用范围、应用范围4CrW2Si钢：钢：主要制

34、造大中型重载冷镦冲头及精压模主要制造大中型重载冷镦冲头及精压模 5CrW2Si钢：钢：主要制造重载冷剪刀片、中厚钢板穿孔主要制造重载冷剪刀片、中厚钢板穿孔冲头及风动工具等。冲头及风动工具等。 6CrW2Si钢：钢：常用于耐磨和强度要求较高的重载冲模、常用于耐磨和强度要求较高的重载冲模、压模。压模。主要性能特点：主要性能特点：l具有较好的淬透性和回火稳定性。具有较好的淬透性和回火稳定性。l碳化物颗粒细小，组织均匀。碳化物颗粒细小，组织均匀。l淬火变形较小。淬火变形较小。l脱碳倾向大。脱碳倾向大。（二）（二）9SiCr 该钢是传统的低合金工具钢，广泛用于制造薄刃具，也该钢是传统的低合金工具钢，广泛

35、用于制造薄刃具，也多用于制造形状复杂的轻载冷冲模。多用于制造形状复杂的轻载冷冲模。淬回火工艺：淬回火工艺： 图图223为淬、回火温度对为淬、回火温度对9SiCr钢的力学性能的影响钢的力学性能的影响淬火工艺：加热淬火工艺：加热860880油冷、分级。油冷、分级。回火工艺：回火工艺：硬度要求为硬度要求为6264HRC时，取时，取180220回火。回火。硬度要求为硬度要求为5658HRC时，取时，取280320回火。回火。硬度要求为硬度要求为5456HRC时，取时，取350400回火。回火。应用范围：应用范围： 主要用于制造形状复杂、变形小，耐磨性要求较高的主要用于制造形状复杂、变形小，耐磨性要求较

36、高的冷作模具，如冲模、打印模、搓丝板、冷轧辊等。冷作模具，如冲模、打印模、搓丝板、冷轧辊等。（三）其他抗冲击冷作模具钢（三）其他抗冲击冷作模具钢 典型的合金弹簧钢典型的合金弹簧钢60Si2Mn常作为抗冲击工具、模具常作为抗冲击工具、模具使用，如标准件行业中的冷镦模冲头、螺母冷镦模具等。使用，如标准件行业中的冷镦模冲头、螺母冷镦模具等。（抗冲击冷作模具钢的常规热处理工艺见教材表（抗冲击冷作模具钢的常规热处理工艺见教材表218）六、高强韧性冷作模具钢六、高强韧性冷作模具钢 低合金钢、不锈钢和轴承钢冷挤压技术的发展对冷作模低合金钢、不锈钢和轴承钢冷挤压技术的发展对冷作模具钢担出了更高的要求，不但要有

37、高硬度、高耐磨性，而且具钢担出了更高的要求，不但要有高硬度、高耐磨性，而且还要有高韧性。能够满足这些性能要求的只有近年来研制的还要有高韧性。能够满足这些性能要求的只有近年来研制的降碳高速钢、基体钢、低合金高强度钢、马氏体时效钢等。降碳高速钢、基体钢、低合金高强度钢、马氏体时效钢等。其典型钢种的牌号及成分见教材表其典型钢种的牌号及成分见教材表229。（一）降碳高速钢（一）降碳高速钢6W6Mo5Cr4V（6W6）1、主要性能特点、主要性能特点 与高速钢比较碳、钒含量减少较多，使得碳化物总量减与高速钢比较碳、钒含量减少较多，使得碳化物总量减少，少，碳化物不均匀性碳化物不均匀性得到改善。得到改善。 淬

38、火硬化状态的淬火硬化状态的抗弯强度抗弯强度和和塑性塑性提高了提高了30%50%，冲击韧度冲击韧度提高了提高了50%100%，硬度降低了硬度降低了23HC。易脱碳，耐磨性稍差。易脱碳，耐磨性稍差。2、热加工工艺、热加工工艺 1）锻造）锻造 始锻温度：始锻温度：10501100，终锻温度：，终锻温度：850900，锻后缓冷。，锻后缓冷。2）退火）退火 可按高速钢进行。可按高速钢进行。 3）淬回火）淬回火 图图224是淬、回火温度对是淬、回火温度对6W6钢的力钢的力学性能的影响：学性能的影响：图图 224 由图分析可知：为了获得良好的韧性和较高的耐磨性，由图分析可知：为了获得良好的韧性和较高的耐磨性

39、，可采用较低温度淬火和较高的回火温度，即：可采用较低温度淬火和较高的回火温度，即： 加热加热11801200油淬，油淬，560580/1.5h回火回火三次。三次。3、应用范围、应用范围 6W6钢主要用于取代钢主要用于取代高速钢或高速钢或Cr12型钢制作易于脆断或型钢制作易于脆断或开裂的冷挤压凸模或冷镦模开裂的冷挤压凸模或冷镦模，寿命可提高，寿命可提高210倍；用于倍；用于大规格的圆钢下料剪刀寿命可提高大规格的圆钢下料剪刀寿命可提高10倍。倍。（二）基体钢（二）基体钢l是指具有高速钢正常淬火时基体成分的钢。是指具有高速钢正常淬火时基体成分的钢。典型钢种：典型钢种：65Cr4W3Mo2VNb（65

40、Nb）7Cr7Mo2V2Si（LD）5Cr4Mo3SiMnVAl(012Al)1、65Nb钢钢 （1）主要性能特点）主要性能特点l具有高速钢的强度、硬度和耐磨性，又有较好的韧性。具有高速钢的强度、硬度和耐磨性，又有较好的韧性。l钢的工艺性能得到很大改善，直径小于钢的工艺性能得到很大改善，直径小于50mm的钢的钢轧材坯料不需改锻，仍可获得满意的性能和寿命。轧材坯料不需改锻，仍可获得满意的性能和寿命。（2）热加工工艺）热加工工艺 1）锻造）锻造 始锻：始锻：10801120，终锻：，终锻：900850，锻后缓冷。，锻后缓冷。2）退火）退火 加热加热860/730740等温。等温。 该钢退火易软化，

41、延长等温时间，硬度可降至该钢退火易软化，延长等温时间，硬度可降至180HBW，为模具的冷挤压成型提供了条件。，为模具的冷挤压成型提供了条件。 3）淬火与回火）淬火与回火 图图225是淬火温度对是淬火温度对65Nb钢力钢力学性能的影响学性能的影响 由图可见，当淬火温度大于由图可见，当淬火温度大于1180，晶粒粗化，残余奥氏体增，晶粒粗化，残余奥氏体增加，硬度、强度下降。加，硬度、强度下降。适宜淬火温度为：适宜淬火温度为：10801180回火温度与力学性能的关系见教回火温度与力学性能的关系见教材表材表220。由于有二次硬化现象，由于有二次硬化现象，65Nb钢一般钢一般采用采用高温回火，回火温度为高

42、温回火，回火温度为520580/12h，二次。，二次。图图225 生产中常根据模具的不同用途，采用不同的淬、回火生产中常根据模具的不同用途，采用不同的淬、回火工艺，具体工艺方案及性能见教材表工艺，具体工艺方案及性能见教材表221。（3）应用范围）应用范围 65Nb钢适于制作形状复杂的钢适于制作形状复杂的非铁金属挤压模、冷冲非铁金属挤压模、冷冲模、冷剪模及单位压力为模、冷剪模及单位压力为2500MPa左右的钢铁材料冷左右的钢铁材料冷挤压模具挤压模具，也可用于轴承、标准件、汽车行业中的锻模、，也可用于轴承、标准件、汽车行业中的锻模、冲模及剪切模具可获得高的使用寿命。冲模及剪切模具可获得高的使用寿命

43、。2、7Cr7Mo2V2Si（LD） 该钢不含钨，铬、钼、钒含量都高于高速钢基体，二该钢不含钨，铬、钼、钒含量都高于高速钢基体，二 次硬化强烈，淬透性提高，晶粒细化。次硬化强烈，淬透性提高，晶粒细化。 所以，该钢所以，该钢性能优于性能优于Cr12型钢、高速钢、，具有型钢、高速钢、，具有高强度、高韧性和高耐磨性。高强度、高韧性和高耐磨性。 其次是冷热加工工艺性良好，通用性强。其次是冷热加工工艺性良好，通用性强。（1）主要性能特点）主要性能特点（2）热加工工艺）热加工工艺 1）锻造）锻造 宜缓慢加热，锻造温度严格控制在宜缓慢加热，锻造温度严格控制在11301150，终锻温度为，终锻温度为850，锻

44、后砂冷。，锻后砂冷。 2）退火）退火 采用球化退火。加热采用球化退火。加热840860/2h，等，等温温700720/46h，缓冷至，缓冷至400以下出炉空冷。以下出炉空冷。 3）淬火与回火）淬火与回火 LD钢淬火温度与硬度、晶粒度、残留钢淬火温度与硬度、晶粒度、残留奥氏体量的关系及回火硬度见教材表奥氏体量的关系及回火硬度见教材表222、223。 综合分析：淬火温度为综合分析：淬火温度为11001150。淬后有。淬后有34%的残留奥氏体。的残留奥氏体。 回火温度回火温度540570/12h，回火，回火23次。次。高韧性要求的模具，也可以采用低淬低回工艺。高韧性要求的模具，也可以采用低淬低回工艺

45、。 （3）应用范围）应用范围 广泛用于冷挤、冷镦、冲压和弯曲等冷作模具的制造，广泛用于冷挤、冷镦、冲压和弯曲等冷作模具的制造，其寿命可比高铬钢、高速钢提高几倍到几十倍。其寿命可比高铬钢、高速钢提高几倍到几十倍。3、5Cr4Mo3SiMnVAl(012Al)（1）主要性能特点）主要性能特点l碳量较低，为碳量较低，为0.47%0.57%。l强韧性高，热疲劳性好。强韧性高，热疲劳性好。l是冷、热兼用型模具钢。是冷、热兼用型模具钢。l渗碳性能良好，可通过渗氮进一步提高耐磨性。渗碳性能良好，可通过渗氮进一步提高耐磨性。（2）热加工工艺）热加工工艺该钢导热性差，变形抗力大，锻造较为困难。该钢导热性差，变形

46、抗力大，锻造较为困难。锻造工艺：锻造工艺：加热加热11001140， 始锻始锻10501100 终锻终锻850以上，锻后砂冷。以上，锻后砂冷。 退火工艺：退火工艺：加热加热850870/4h，炉冷至，炉冷至710720/6h，保温结束炉冷至，保温结束炉冷至550出炉空冷。出炉空冷。 淬火工艺：淬火工艺：用于冷作模具最佳工艺为用于冷作模具最佳工艺为500和和800二次预热，盐浴加热二次预热，盐浴加热10901120油淬。油淬。 回火工艺：回火工艺：510回火二次，每次回火二次，每次2h油冷。回火油冷。回火硬度为硬度为6062HRC。（3）应用范围）应用范围 012Al用于冷作模具，主要替代用于冷

47、作模具，主要替代Cr12MoV钢制作钢制作冷镦模、中厚钢板凸模、搓丝板、内六角凸模、切边模冷镦模、中厚钢板凸模、搓丝板、内六角凸模、切边模等，使用寿命比等，使用寿命比Cr12MoV钢大幅提高。钢大幅提高。（三）（三）6CrNiSiMnMoV（GD） 基体钢的缺陷是基体钢的缺陷是：合金化程度高，钢材成本较大。：合金化程度高，钢材成本较大。淬火温度区间都较窄，一般不能用箱式电阻炉加热，限淬火温度区间都较窄，一般不能用箱式电阻炉加热，限制了该项钢在中小企业的推广使用。制了该项钢在中小企业的推广使用。GD钢就是针对上钢就是针对上述缺陷研制的新钢种。述缺陷研制的新钢种。 主要性能特点：主要性能特点： 钢

48、的韧性、抗压强度等性能显著优于钢的韧性、抗压强度等性能显著优于CrWMn和和Cr12MoV钢，但耐磨性略低于钢，但耐磨性略低于Cr12MoV。 碳化物偏析小，可以不改锻，下料后直接使用。碳化物偏析小，可以不改锻，下料后直接使用。 淬透性良好，空冷可以淬硬，淬火变形小。淬透性良好，空冷可以淬硬，淬火变形小。 淬火加热温度低，区间宽，可采用油淬、风冷淬火加热温度低，区间宽，可采用油淬、风冷及火焰加热淬火，回火温度也低，利于节能。及火焰加热淬火，回火温度也低，利于节能。 淬硬性良好，油淬硬度可达淬硬性良好，油淬硬度可达6465HRC，空淬硬度可达空淬硬度可达6061HRC最佳热处理工艺：最佳热处理工

49、艺： 淬火加热淬火加热870930，回火，回火175230/2h一次。一次。 应用范围：应用范围：GD钢主要钢主要替代替代CrWMn、Cr12型钢、型钢、9Mn2V、6CrW2Si钢制造各种钢制造各种异形、细长薄片冷冲凸异形、细长薄片冷冲凸模，形状复杂的大型凸凹模，中厚钢板冲裁模、剪刀片及模，形状复杂的大型凸凹模，中厚钢板冲裁模、剪刀片及精密淬硬型塑料模具等。精密淬硬型塑料模具等。（四）（四）7CrSiMnMoV（CH-1） CH-1钢又称火焰淬火钢，也称低合金空淬模具钢。钢又称火焰淬火钢，也称低合金空淬模具钢。是为是为适应大型、特大型模具的热处理要求、缩短制造周期、节约适应大型、特大型模具的

50、热处理要求、缩短制造周期、节约生产成本而研制的新钢种。生产成本而研制的新钢种。主要性能特点：主要性能特点： 具有高强韧性（参见教材表具有高强韧性（参见教材表226）。）。耐磨性良好（见下图）。耐磨性良好（见下图）。CH-1钢耐磨性比较钢耐磨性比较 淬火温度范围很宽，在淬火温度范围很宽，在860960范围内变化，利于范围内变化，利于火焰加热淬火。火焰加热淬火。 淬透性好，淬硬性高，热处淬透性好，淬硬性高，热处理变形小，空冷后硬度可达理变形小，空冷后硬度可达60HRC以上。以上。碳化物偏析小，塑性变形抗力低，锻造性能良好。碳化物偏析小，塑性变形抗力低，锻造性能良好。焊接工艺性好，能满足冲模的焊补要

51、求。焊接工艺性好，能满足冲模的焊补要求。应用范围：应用范围： 主要用于主要用于大型、形状复杂的多孔位薄板冷冲模，如汽车大型、形状复杂的多孔位薄板冷冲模，如汽车覆盖件冷冲模覆盖件冷冲模，也可以替代，也可以替代Cr12MoV钢制造强韧性要求钢制造强韧性要求高的冷作模具。高的冷作模具。（五）（五）8Cr2MnWMoVS（8Cr2S） 8Cr2S钢又称易切削精密冷作模具钢，主要性能特点如下：钢又称易切削精密冷作模具钢，主要性能特点如下： 淬透性、淬硬性良好，淬透性、淬硬性良好，100mm的圆钢空淬或硝盐分的圆钢空淬或硝盐分级淬火，硬度可达级淬火，硬度可达6164HRC。 热处理工艺简单，热处理工艺简单

52、，作为预硬钢的热处理工艺为作为预硬钢的热处理工艺为：（860880）2min/mm空冷，（空冷，（550620）2h回火。回火。作为高硬态模具的热处理工艺为作为高硬态模具的热处理工艺为：860900空淬，空淬，160250回火。回火。具有较高的强韧性（见教材表具有较高的强韧性（见教材表228）。）。 切削加工性良好，退火态可比一般工模具钢缩短加工切削加工性良好，退火态可比一般工模具钢缩短加工工时工时30%以上，硬度为以上，硬度为4045HRC的调质状态仍可采用的调质状态仍可采用高速钢刀具顺利地进行车、铣、刨、钻、镗高速钢刀具顺利地进行车、铣、刨、钻、镗 攻螺纹等常规攻螺纹等常规加工。加工。热处

53、理变形小。热处理变形小。 具有良好的表面热处理性能。具有良好的表面热处理性能。应用范围：应用范围： 作为预硬钢，适于制作精密的塑料模、胶木模和印作为预硬钢，适于制作精密的塑料模、胶木模和印刷电路板冲孔模，与其他模具钢相比，配合精度提高，使刷电路板冲孔模，与其他模具钢相比，配合精度提高，使用寿命提高。用寿命提高。 作为高硬态钢，主要制作精密零件的冲裁模，如作为高硬态钢，主要制作精密零件的冲裁模，如手表零件、电子零件的冲裁模，寿命较传统模具钢都有手表零件、电子零件的冲裁模，寿命较传统模具钢都有大幅提高。大幅提高。（高强韧性冷作模具钢的热处理规范见教材表（高强韧性冷作模具钢的热处理规范见教材表229

54、）七、高耐磨高韧性冷作模具钢七、高耐磨高韧性冷作模具钢 高强韧性冷作模具钢由于钢中含碳量的减少，耐磨性高强韧性冷作模具钢由于钢中含碳量的减少，耐磨性不如高铬钢和高速钢，高耐磨、高强韧性冷作模具钢弥补不如高铬钢和高速钢，高耐磨、高强韧性冷作模具钢弥补了这类钢不足。了这类钢不足。典型钢种：典型钢种： 9Cr6W3Mo2V2（GM）Cr8MoWV3（ER5）（一）（一）GM钢钢1、主要性能特点、主要性能特点 与高铬钢、高速钢相比，碳化物不均匀程度大大降与高铬钢、高速钢相比，碳化物不均匀程度大大降低，晶粒细化，强度、韧性提高，具有最佳的耐磨性和低，晶粒细化，强度、韧性提高，具有最佳的耐磨性和强韧性配合

55、。强韧性配合。（见教材表（见教材表231）2、热加工工艺、热加工工艺 （1）锻造）锻造 加热加热11001150，始锻，始锻1100，终锻终锻850900，锻后缓冷并及时退火。，锻后缓冷并及时退火。 （加热要缓，锤击时应按轻（加热要缓，锤击时应按轻重重轻法则操作）轻法则操作） （2）退火）退火 采用球化退火。加热采用球化退火。加热850870/3h，炉冷至炉冷至730750/46h，炉冷至，炉冷至500出炉。出炉。（3）淬火与回火）淬火与回火 图图227 淬火温度对淬火温度对GM钢硬度的钢硬度的影响见图影响见图227。淬火温度对淬火温度对GM钢残留奥氏体量的影响见图钢残留奥氏体量的影响见图22

56、8。 淬火温度对淬火温度对GM钢奥氏体晶粒尺寸的影响见图钢奥氏体晶粒尺寸的影响见图229。 图图228 图图229 由图分析可知：由图分析可知：GM钢有较宽的淬火温度，淬火后钢有较宽的淬火温度，淬火后晶粒细小，残留奥氏体量少。晶粒细小，残留奥氏体量少。通常淬火温度为：通常淬火温度为：10801120，油淬。油淬。 淬火硬度为：淬火硬度为：6466HRC。回火温度对回火温度对GM钢硬度的影响见图钢硬度的影响见图230。 图图230 由图可见，由图可见，GM钢二次硬化能钢二次硬化能力显著高于力显著高于Cr12型钢，接近高型钢，接近高速钢水平，硬化峰值范围宽，说速钢水平，硬化峰值范围宽，说明回火稳定

57、性高。明回火稳定性高。GM钢适宜的回火温度为：钢适宜的回火温度为：520540/2h，回火，回火2次次.3、应用范围、应用范围 主要用于主要用于多工位级进模、高强度螺栓滚丝模和电机多工位级进模、高强度螺栓滚丝模和电机 转子片复式冲模转子片复式冲模等，其寿命比等，其寿命比65Nb钢和钢和Cr12MoV钢提高钢提高26倍以上。倍以上。（二）（二）ER5钢钢1、主要性能特点、主要性能特点 与基体钢相比，与基体钢相比，ER5钢提高了钢提高了C、V、Cr、Mo、W等碳化物元素的含量，因此，在保持高韧性的同时，耐等碳化物元素的含量，因此，在保持高韧性的同时，耐磨性比基体钢、磨性比基体钢、GM钢好，远远超过

58、钢好，远远超过Cr12MoV（见教（见教材表材表232、233）。）。2、热加工工艺、热加工工艺 锻造：锻造：锻造性能良好，锻造性能良好，始锻始锻1150，终锻，终锻900。 退火：退火：860/2h，冷至，冷至760/4h，炉冷至，炉冷至500以下出炉空冷，硬度为以下出炉空冷，硬度为220240HBW。 淬火与回火：淬火与回火：淬火温度宽，二次硬化效果好，热处理变淬火温度宽，二次硬化效果好，热处理变形小。一般工工艺为形小。一般工工艺为1120加热，加热，550三次回火三次回火。 应用范围：应用范围：适于制作大型重载冷镦模、精密冷冲模等。适于制作大型重载冷镦模、精密冷冲模等。如用如用ER5制作

59、的电动机硅钢片冲模，总寿命达制作的电动机硅钢片冲模，总寿命达500万次。万次。 该钢锰含量高，在使用状态呈稳定的奥氏体组织，所该钢锰含量高，在使用状态呈稳定的奥氏体组织，所以导磁率非常低，在磁场中不被磁化，主要用来制造磁以导磁率非常低，在磁场中不被磁化，主要用来制造磁性材料的成型模具和无磁轴承。性材料的成型模具和无磁轴承。 热处理工艺：热处理工艺：1170固溶淬火，固溶淬火，650750时效时效15h，可获得较高强度、硬度和耐磨性，但切削加工性较，可获得较高强度、硬度和耐磨性，但切削加工性较差。差。八、特殊用途冷作模具钢八、特殊用途冷作模具钢l耐蚀冷作模钢：耐蚀冷作模钢：9Cr18、Cr18M

60、oV、Cr14Mo等等。 这类钢的成分特点是高碳高铬，淬火后马氏体中含铬这类钢的成分特点是高碳高铬，淬火后马氏体中含铬量高达量高达12%，所以，既有高的耐磨性又有良好的耐蚀性，所以，既有高的耐磨性又有良好的耐蚀性能，主要用来制作耐蚀塑料模具。能，主要用来制作耐蚀塑料模具。l无磁模具钢：无磁模具钢：7Mn15Cr2Al3V2WMo九、硬质合金九、硬质合金种类：种类：金属陶瓷硬质合金、钢结硬质合金金属陶瓷硬质合金、钢结硬质合金1、金属陶瓷硬质合金、金属陶瓷硬质合金成分：成分：碳化物粉末（碳化物粉末（WC、TiC)+粘结剂（粘结剂（Co、Ni） 性能特点：性能特点：具有高硬度、高抗压强度和高耐磨性，

61、具有高硬度、高抗压强度和高耐磨性，脆性大，不能进行锻造、热处理及切削加工。脆性大，不能进行锻造、热处理及切削加工。 应用：应用：用于冷冲模的硬质合金一般是钨钴类（用于冷冲模的硬质合金一般是钨钴类（ Co+ WC），），主要用于制作多工位级进模、大直主要用于制作多工位级进模、大直径拉深凹模的镶径拉深凹模的镶块。块。（钨钴类硬质合金的力学性能见教材表（钨钴类硬质合金的力学性能见教材表234）2、钢结硬质合金、钢结硬质合金钢结硬质合金与金属陶瓷硬质合金比较：钢结硬质合金与金属陶瓷硬质合金比较： 粘结剂为合金钢粉末。粘结剂为合金钢粉末。 力学性能特点相同，但钢结硬质合金具有可加工性力学性能特点相同，但

62、钢结硬质合金具有可加工性和热处理性。和热处理性。典型牌号：典型牌号：GT35、TLMW50、DTn其中其中DT合金是较理想的有代表性的工模具材料合金是较理想的有代表性的工模具材料（1）DT合金的力学性能（见教材表合金的力学性能（见教材表235） 具有高硬度、高耐磨性和高强度，又有一定的韧性，具有高硬度、高耐磨性和高强度，又有一定的韧性，还具有较好的抗热裂能力，不易出现崩刃、碎裂等。还具有较好的抗热裂能力，不易出现崩刃、碎裂等。（2）DT合金的热加工特性合金的热加工特性 等温球化退火工艺：等温球化退火工艺：860880/23h，炉冷，炉冷，700720/6h，炉冷至，炉冷至550以下出炉空冷。以

63、下出炉空冷。 淬火、回火工艺：淬火、回火工艺：l 预热预热800850，加热，加热10001020油淬。油淬。l 回火温度取决于合金钢基体的成分，一般采用低回火温度取决于合金钢基体的成分，一般采用低温回火或高温回火，回火时间为温回火或高温回火，回火时间为2h。锻造工艺：锻造工艺： 经烧结态的合金必须经过锻造成形，提高合金密度，经烧结态的合金必须经过锻造成形，提高合金密度，降低碳化物偏析。降低碳化物偏析。DT合金导热性差，预热要充分，加热合金导热性差，预热要充分，加热要缓慢均匀，要防止氧化脱碳，变形量控制在要缓慢均匀，要防止氧化脱碳，变形量控制在5%，采用，采用轻锤快打，防止锻裂。锻后要缓冷，严

64、禁水冷、空冷。轻锤快打，防止锻裂。锻后要缓冷，严禁水冷、空冷。 工艺为：预热工艺为：预热700800，始锻，始锻11501200，终，终锻锻880900。（3）DT合金的切削加工合金的切削加工 DT合金退火后能够进行各种切削加工，但加工难合金退火后能够进行各种切削加工，但加工难易与加工工艺参数有很大的关系。易与加工工艺参数有很大的关系。 磨削加工时，应采用高转速，小磨削量，并供给磨削加工时，应采用高转速，小磨削量，并供给充足的冷却液，磨削退火工件，采用干磨合适。充足的冷却液，磨削退火工件，采用干磨合适。 电加工后，一般要采用二次回火来消除硬化层，电加工后，一般要采用二次回火来消除硬化层，并仔细研磨电加工面。并仔细研磨电加工面。（4）DT合金的应用合金的应用 DT合金性能优越，现已越来越多地用于合金性能优越，现已越来越多地用于制造冷镦模制造冷镦模具、冷挤压模具、冲裁模具、拉深模具等具、冷挤压模具、冲裁模具、拉深模具等，使用寿命比高，使用寿命比高速钢和高铬钢提高几倍到几十倍。速钢和高铬钢提高几倍到几十倍。 DT合金价格比合金钢贵几倍，小批量生产时，技术合金价格比合金钢贵几倍，小批量生产时，技术经济效益不明显。为了节约材料，制作模具时，一般采用经济效益不明显。为了节约材料，制作模具时，一般采用镶套、焊接、粘结和机械组合连接的方法。镶套、焊接、粘结和机械组合连接的方法。