模具材料2冷作专业教育

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1、四川职业技术学院四川职业技术学院模具材料及表面处理模具材料及表面处理冷作模具材料冷作模具材料多媒体课件多媒体课件机械工程系模具教研室机械工程系模具教研室1特备参考课题二课题二 冷作模具材料冷作模具材料2特备参考制造冷冲压模具的材料主要是金属，凸、制造冷冲压模具的材料主要是金属，凸、凹模所使用的模具钢有碳素工具钢；低合金凹模所使用的模具钢有碳素工具钢；低合金工具钢，中、高合金工具钢，高速工具钢；工具钢，中、高合金工具钢，高速工具钢；基体钢；硬质合金和钢结硬质合金等。基体钢；硬质合金和钢结硬质合金等。一、冷作模具材料及性能要求一、冷作模具材料及性能要求3特备参考1，分类：，分类：碳素工具钢、油淬冷

2、作模具钢、碳素工具钢、油淬冷作模具钢、空淬冷作模具钢、高碳高铬冷作模具钢、基空淬冷作模具钢、高碳高铬冷作模具钢、基体钢和低碳高速钢、高耐磨高强韧冷作模具体钢和低碳高速钢、高耐磨高强韧冷作模具钢以及其他冷作模具钢。钢以及其他冷作模具钢。2，受力情况：受力情况：拉伸、压缩、弯曲、冲击、拉伸、压缩、弯曲、冲击、摩擦等。摩擦等。3，失效形式：，失效形式：断裂、变形、磨损、粘合、断裂、变形、磨损、粘合、啃伤、软化等。啃伤、软化等。4特备参考高强度高高强度高耐磨冷模耐磨冷模具钢具钢W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2、W6Mo5Cr4V2高强韧冷高强韧冷模具钢模具钢6W6Mo5Cr4V、6Cr4W3Mo2

3、VN6、7Cr7Mo3V2Si、65Nb、LD、7CrSiMnMoV、6CrNiMnSiMoV、8Cr2MnWMoVS抗冲击冷抗冲击冷模具钢模具钢4CrW2Si、5CrW2Si、6CrW2Si、9CrSi、60Si2Mn、5CrMnMo、5CrSiMo、5SiMnMoV高耐磨、高耐磨、高韧性冷高韧性冷模具钢模具钢GM、ER5类类型型钢钢号号低淬透性低淬透性T7A、T8A、T9A、T10A、T11A、T12A、8MnSi低变形冷模低变形冷模具钢具钢9Mn2V、CrWMn、9CrWMn、9Mn2、MnCrWV、SiMnMo、CrWMo高耐磨微变高耐磨微变形冷模具钢形冷模具钢Cr12、Cr12Mo1

4、V1、Cr12MoV、Cr5Mo1V、Cr4W2MoV、Cr2Mn2SiWMoV、Cr6WV、Cr6W3Mo2.5V2.5易切削精密易切削精密冷模具钢冷模具钢8Cr2MnWMoVS火焰淬火冷火焰淬火冷模钢模钢7CrSiMnMoV(CH1)、6CrNiMnSiMoV(GD特殊用特殊用冷冷模具钢模具钢9Cr18、Cr18MoV、Cr14Mo4、1Cr18Ni9Ti、5Cr21Mn9Ni4W、7Mn15Cr2Al3V2WMo5特备参考4，使用性能要求，使用性能要求抗变形、抗磨损、抗断裂、耐疲抗变形、抗磨损、抗断裂、耐疲劳、抗软化及抗粘合：劳、抗软化及抗粘合：(1)硬度和耐磨性硬度和耐磨性硬度和耐磨性

5、是冷作模具材料硬度和耐磨性是冷作模具材料的最基本性能之一，模具的硬度应高出工件硬度的最基本性能之一，模具的硬度应高出工件硬度3050，一般为，一般为5864HRC，以保证模具在工作，以保证模具在工作过程中抗压、耐磨、不变形、抗粘合。过程中抗压、耐磨、不变形、抗粘合。(2)强度和韧性强度和韧性模具材料应具有足够的强度和韧模具材料应具有足够的强度和韧性，以防止模具在冲击负荷下发生脆性断裂。性，以防止模具在冲击负荷下发生脆性断裂。(3)热硬性热硬性以保证模具在高速冲压或重负荷冲压以保证模具在高速冲压或重负荷冲压工序中不因温度升高而软化。工序中不因温度升高而软化。(4)抗疲劳性能抗疲劳性能防止模具在交

6、变载荷作用下发生防止模具在交变载荷作用下发生疲劳破坏。疲劳破坏。6特备参考5，工艺性能工艺性能(1)可切削加工性可切削加工性应具有较好的可切削加工性能；应具有较好的可切削加工性能；球化退火改善冷作模具材料的可切削加工性能；球化退火改善冷作模具材料的可切削加工性能；选用含选用含S、Ca等元素的易切削模具材料。等元素的易切削模具材料。(2)可锻性可锻性锻造可以改善材料的内部组织，提高其强度锻造可以改善材料的内部组织，提高其强度和韧性。和韧性。(3)淬透性与淬硬性淬透性与淬硬性应具有良好的淬透性与淬硬性，以应具有良好的淬透性与淬硬性，以保证冷作模具能在较缓和的冷却介质中淬火硬化；保证冷作模具能在较缓

7、和的冷却介质中淬火硬化；淬火后易获得高而均匀的硬度淬火后易获得高而均匀的硬度(5864HRC)，并获，并获得较深的淬硬层。得较深的淬硬层。(4)淬火变形小淬火变形小对淬火温度及模具的尖角等因素不敏感，对淬火温度及模具的尖角等因素不敏感，淬火的开裂倾向小。淬火的开裂倾向小。模具钢的选材模具钢的选材7特备参考二、二、碳素工具钢碳素工具钢 优点：优点：便宜、易于锻造成形，切削加工性能也比较好。便宜、易于锻造成形，切削加工性能也比较好。 缺点：缺点：淬透性差，变形开裂倾向大，耐磨性和热强性较低。淬透性差，变形开裂倾向大，耐磨性和热强性较低。 1 1常用碳素工具钢的牌号常用碳素工具钢的牌号 T7AT7A

8、、T8AT8A、T10AT10A、T12AT12A等。等。 2 2力学性能力学性能 (1) (1) 含碳量的影响钢的硬度含碳量的影响钢的硬度 主要由含碳量和组织决定，含碳量主要由含碳量和组织决定，含碳量越高，则硬度越高，耐磨性越好。越高，则硬度越高，耐磨性越好。 (2) (2) 淬火温度的影响淬火温度的影响 适当提高淬火温度可增加硬化层厚度，从适当提高淬火温度可增加硬化层厚度，从而提高模具的承载能力，但过高的淬火温度又会使强韧性下降。而提高模具的承载能力，但过高的淬火温度又会使强韧性下降。 (3) (3) 回火温度的影响回火温度的影响 碳素工具钢的硬度随回火温度的升高而碳素工具钢的硬度随回火温

9、度的升高而下降，在下降，在150150300300C C回火后，抗弯强度及冲击韧度随回火温度的升回火后，抗弯强度及冲击韧度随回火温度的升高而明显增高，因此应根据不同钢号选择最佳回火温度。高而明显增高，因此应根据不同钢号选择最佳回火温度。 8特备参考3 3工艺性能工艺性能 (1) (1) 锻造性能锻造性能 碳素工具钢的热变形抗力低，锻碳素工具钢的热变形抗力低，锻造温度范围宽，锻造工艺性好。造温度范围宽，锻造工艺性好。 锻打过程中始锻、终锻要轻击、中间进行重击，击打过程锻打过程中始锻、终锻要轻击、中间进行重击，击打过程中注意各部分变形要均匀，要保持各部分的温度的均匀；注意中注意各部分变形要均匀，要

10、保持各部分的温度的均匀；注意多向镦拔；注意保证足够的锻比，总的锻比一般为多向镦拔；注意保证足够的锻比，总的锻比一般为8 81818，单，单次锻比一般为次锻比一般为2 23 3，若采用，若采用5 51010效果更佳。效果更佳。 (2) (2) 退火和正火退火和正火 经锻造后的碳素工具钢模具毛经锻造后的碳素工具钢模具毛坯需进行退火处理，使其具有良好的工艺性能，为切坯需进行退火处理，使其具有良好的工艺性能，为切削加工和淬火做好组织准备。削加工和淬火做好组织准备。 表表 碳素工具钢的淬火、回火工艺碳素工具钢的淬火、回火工艺9特备参考10特备参考4 4常用碳素工具钢的牌号常用碳素工具钢的牌号 T7AT7

11、A、T8AT8A、T10AT10A、T12AT12A等。等。 T10AT10A钢钢是碳素工具钢中性能较好的钢种，其耐磨性高，淬是碳素工具钢中性能较好的钢种，其耐磨性高，淬火过热敏感性小，经适当热处理后可获得较高的强度和一定火过热敏感性小，经适当热处理后可获得较高的强度和一定韧性。适合于制作耐磨性要求较高而承受冲击较小的模具。韧性。适合于制作耐磨性要求较高而承受冲击较小的模具。 与与T10AT10A钢相比，钢相比，T8AT8A钢钢的淬透性、韧性均优于的淬透性、韧性均优于T10AT10A钢，但钢，但大、中截面模具易残存网状碳化物，故只适于制作小型拉拔、大、中截面模具易残存网状碳化物，故只适于制作小

12、型拉拔、拉深、挤压模具。拉深、挤压模具。 T7AT7A钢钢的耐磨性不及的耐磨性不及T10AT10A，但它有较好的韧性，可用在，但它有较好的韧性，可用在对韧性要求较高的模具上。对韧性要求较高的模具上。 T12AT12A钢钢的过剩碳化物较多，颗粒大且分布不均匀，网的过剩碳化物较多，颗粒大且分布不均匀，网状碳化物较严重，可用于要求高硬度和高耐磨性，而对韧性状碳化物较严重，可用于要求高硬度和高耐磨性，而对韧性要求不高的切边模和剪切刀。要求不高的切边模和剪切刀。11特备参考三、油淬冷作模具钢三、油淬冷作模具钢油淬冷作模具钢：油淬冷作模具钢：在碳素工具钢的基础上加入适量的在碳素工具钢的基础上加入适量的Cr

13、、Mo、W、V、Si、Mn等合金元素。等合金元素。目的：目的：以提高钢的淬透性、力学性能和回火稳定性。以提高钢的淬透性、力学性能和回火稳定性。特点：特点：具有高的硬度、中等的淬透性，其中具有高的硬度、中等的淬透性，其中CrWMn钢钢的淬透性优于的淬透性优于9Mn2V等钢，而等钢，而9Mn2V钢能在较低的温度下钢能在较低的温度下淬硬，其淬火变形会稍小淬硬，其淬火变形会稍小一些。一些。常用的油淬冷作模具钢常用的油淬冷作模具钢：CrWMn、9CrWMn、9Mn2V、MnCrWV钢等。钢等。12特备参考1：9Mn2V钢钢特点：特点：9Mn2V9Mn2V钢是利用我国丰富的锰、钒资源研制出钢是利用我国丰富

14、的锰、钒资源研制出 来的不含铬的冷作模具钢；来的不含铬的冷作模具钢； 锰的质量分数高达锰的质量分数高达1.701.70一一2.002.00； 钢的淬透性好。钢的淬透性好。 （1 1）力学性能）力学性能9Mn2V9Mn2V钢的碳化物量比钢的碳化物量比CrWMnCrWMn钢少，钢少，颗粒较大，耐磨性不及颗粒较大，耐磨性不及CrWMnCrWMn钢，但仍比钢，但仍比T10T10钢的耐磨性高钢的耐磨性高6 67 7倍。锰使钢的倍。锰使钢的MsMs点点下降，淬火后残留奥氏体较多，尤下降，淬火后残留奥氏体较多，尤甚于甚于CrWMnCrWMn钢，因此淬火变形比钢，因此淬火变形比CrWMnCrWMn钢还小，但其

15、尺寸稳钢还小，但其尺寸稳定性不及定性不及CrWMnCrWMn钢。钢。9Mn2V9Mn2V钢的淬透性接近钢的淬透性接近9SiCr9SiCr钢，低于钢，低于CrWMnCrWMn钢；钢；缺点缺点: :回火稳定性较差，几乎与碳素工具钢相近。回火稳定性较差，几乎与碳素工具钢相近。13特备参考(2) (2) 工艺性能工艺性能(a)锻造工艺锻造工艺始锻温度始锻温度11301160，终锻温度，终锻温度800，空冷到空冷到650700，再缓冷。，再缓冷。(b)退火工艺退火工艺加热温度加热温度750770，保温，保温35h，等温温度，等温温度680700，保温，保温46h。(c)淬火工艺淬火工艺淬火温度淬火温度7

16、80820，油冷，硬度，油冷，硬度62HRC以以上，热处理变形较小。上，热处理变形较小。(d)回火工艺回火工艺回火温度回火温度150200，空冷，硬度，空冷，硬度6062HRC,回火温度在回火温度在200300，有回火脆性及显著的体积膨胀，应，有回火脆性及显著的体积膨胀，应设法预防。设法预防。（3 3）应用：）应用：适于制造一般要求的尺寸较小的冷冲适于制造一般要求的尺寸较小的冷冲模、冷压模、雕刻模、落料模等。模、冷压模、雕刻模、落料模等。制作板料厚度小于制作板料厚度小于4mm4mm的冷冲模，刃磨寿命稳定在的冷冲模，刃磨寿命稳定在2 2 3.53.5万次。万次。14特备参考2 2： 9SiCr9

17、SiCr钢钢9SiCr9SiCr钢是一种专用刃具钢，也可用来制造机床钢是一种专用刃具钢，也可用来制造机床附件和冷作模具，如打印模、滚齿模、搓丝板、冷附件和冷作模具，如打印模、滚齿模、搓丝板、冷冲模等，目前正逐步应用到载荷较大的模具，部分冲模等，目前正逐步应用到载荷较大的模具，部分取代取代Crl2Crl2钢。钢。 （1 1）力学性能）力学性能 9SiCr9SiCr钢在室温至钢在室温至900900的力学的力学性能见下表。性能见下表。15特备参考16特备参考（2 2）工艺性能）工艺性能(a)锻造工艺锻造工艺始锻温度始锻温度10501100，终锻温度，终锻温度850800，锻后缓冷；，锻后缓冷；(b)

18、退火工艺退火工艺加热温度加热温度780810，保温，保温24h；等温温度；等温温度680720，保温，保温46h；(c)淬火工艺淬火工艺淬火温度淬火温度860880，油冷，硬度，油冷，硬度6265HRC，可采用分级或等温淬火；，可采用分级或等温淬火；(d)回火工艺回火工艺回火温度回火温度180200，硬度，硬度6062HRC，在，在250回火脆性，应避免在此温度范围回火。回火脆性，应避免在此温度范围回火。( 3) ( 3) 应用范围应用范围适于制造冷冲模和打印模等。如用适于制造冷冲模和打印模等。如用9SiCr9SiCr钢制造的螺栓钢制造的螺栓十字槽冲模，经十字槽冲模，经900900，26026

19、0280280等温等温30min30min，则硬度为，则硬度为575759HRC59HRC，强韧性好，使用寿命比经常规处理的冲模提，强韧性好，使用寿命比经常规处理的冲模提高高3 3倍。倍。17特备参考3：9CrWMn 9CrWMn9CrWMn的总质量分数不超过的总质量分数不超过5%5%，由于含有，由于含有CrCr、W W、MoMo等元素，所以比较耐磨，淬火变形等元素，所以比较耐磨，淬火变形小，使用寿命长，是常用的中档模具钢。小，使用寿命长，是常用的中档模具钢。（1）力学性能）力学性能具有一定的淬透性和耐磨性，淬火变形具有一定的淬透性和耐磨性，淬火变形小，碳化物分布均匀且颗粒细小。小，碳化物分布

20、均匀且颗粒细小。18特备参考（2 2）工艺性能）工艺性能 (a) (a) 锻造工艺锻造工艺 始锻温度始锻温度1050105011001100，终锻温度，终锻温度850850，锻后缓冷；，锻后缓冷； (b) (b) 退火工艺退火工艺 加热温度加热温度790790810810，保温，保温2 23h3h；等温温度等温温度700700720720，保温，保温3 34h4h； (c) (c) 正火工艺正火工艺 正火温度正火温度880880900900，硬度，硬度302302338HBS338HBS，目的消除网状及粗片、球混合组织，提高淬透性，目的消除网状及粗片、球混合组织，提高淬透性 。 (d)(d)淬

21、火工艺淬火工艺 预热温度预热温度400400500500淬火温度淬火温度810810830830，油冷，硬度，油冷，硬度 60HRC60HRC，可采用分级或等温淬火；，可采用分级或等温淬火；淬火深度：油淬淬火深度：油淬4050mm 4050mm 。 （e e）回火工艺）回火工艺 回火温度回火温度180180200200，硬度，硬度606062HRC62HRC，在，在250250回火脆性，应避免在此温度范围回火。回火脆性，应避免在此温度范围回火。 (3) (3) 应用范围应用范围 轻载冲裁模具、轻载拉深模具和弯曲翻边模具。轻载冲裁模具、轻载拉深模具和弯曲翻边模具。 19特备参考4：CrWMn钢钢

22、 是是9CrWMn 9CrWMn 的改进型，提高了的改进型，提高了C C、CrCr、W W的含量。与的含量。与9Mn2V9Mn2V钢和钢和9SiCr9SiCr钢比较，钢比较，CrWMnCrWMn钢在淬火及低温回火状态钢在淬火及低温回火状态下含有较多的碳化物，因而具有较高的硬度和耐磨性，下含有较多的碳化物，因而具有较高的硬度和耐磨性，W W能细化晶粒，由于能细化晶粒，由于MnMn的存在，使淬火后有较多的残余的存在，使淬火后有较多的残余A A组组织，因而淬火变形小，习惯称微变形钢。织，因而淬火变形小，习惯称微变形钢。(1) (1) 力学性能力学性能 具有较高的硬度和耐磨性、较好的韧具有较高的硬度和

23、耐磨性、较好的韧性并能减小过热敏感性、淬火变形较小。性并能减小过热敏感性、淬火变形较小。 20特备参考（2 2）工艺性能）工艺性能(a) (a) 锻造工艺锻造工艺 始锻温度始锻温度11001100一一11401140，终锻温度，终锻温度800800850850。锻后要空冷到。锻后要空冷到650650700700再转入热灰中缓冷。再转入热灰中缓冷。 (b) (b) 退火工艺退火工艺 CrWMnCrWMn钢锻后均需等温球化退火，钢锻后均需等温球化退火，退火加热温度退火加热温度790790830830，等温温度，等温温度700700720720，退火后的，退火后的组织比较均匀，退火硬度约为组织比较均

24、匀，退火硬度约为255255207HBS207HBS。 (c) (c) 淬火工艺淬火工艺 淬火加热温度淬火加热温度820820840840，油淬硬，油淬硬度为度为636365HRC65HRC，直径，直径404050mm50mm的钢件油中可以淬透。的钢件油中可以淬透。CrWMnCrWMn钢经钢经860860加热、加热、280280等温淬火后，强韧性明显提高。等温淬火后，强韧性明显提高。 (d) (d) 回火工艺回火工艺 回火温度回火温度200200，回火硬度，回火硬度606062HRC62HRC。 (3) (3) 应用范围应用范围 适于制造尺寸较大、形状复杂、易适于制造尺寸较大、形状复杂、易变形

25、、精度高的中小型模具，如：冷冲、挤压的凹凸模，轻变形、精度高的中小型模具，如：冷冲、挤压的凹凸模，轻载冲裁模具、轻载拉深模具和弯曲翻边模具。载冲裁模具、轻载拉深模具和弯曲翻边模具。21特备参考5 5：Cr2Cr2钢钢 Cr2Cr2钢钢在成分上与在成分上与GCr15GCr15基本相同，它是在基本相同，它是在T10T10钢的基础上加入一定量的钢的基础上加入一定量的CrCr，因此，其淬，因此，其淬透性、硬度、耐磨性都比碳素工具钢高。而透性、硬度、耐磨性都比碳素工具钢高。而且，该钢在淬火、回火时尺寸变化不大。且，该钢在淬火、回火时尺寸变化不大。 Cr12Cr12钢除用于制造量具外，也用于制造拉钢除用于

26、制造量具外，也用于制造拉丝模、冷镦模等冷作模具零件。丝模、冷镦模等冷作模具零件。22特备参考66CrNiSiMnMoV(GD)钢钢（新）（新）特点：特点：GD钢是一种碳化物偏析小而淬透性高的高强韧钢。钢是一种碳化物偏析小而淬透性高的高强韧钢。成分：成分：GD钢的合金总量在钢的合金总量在4(质量分数质量分数)左右，在左右，在CrWMn钢的钢的基础上，适当降低含碳量，以减少碳化物偏析，同时添加基础上，适当降低含碳量，以减少碳化物偏析，同时添加Ni、Si、M。(1)力学性能力学性能强韧性高：强韧性指标接近基体钢，有些韧性指强韧性高：强韧性指标接近基体钢，有些韧性指标超过基体钢；标超过基体钢；GD钢的

27、冲击韧度、小能量多冲抗力、断裂韧度、抗钢的冲击韧度、小能量多冲抗力、断裂韧度、抗压屈服点等均优于压屈服点等均优于CrWMn钢和钢和Cr12MoV钢。钢。(2)工艺性能工艺性能(a)锻造工艺锻造工艺GD钢的碳化物偏析小，下料后可直接使用。若需钢的碳化物偏析小，下料后可直接使用。若需改锻，锻造性能好，改锻，锻造性能好，GD钢锻造温度区间宽，可以一次成形，成材率钢锻造温度区间宽，可以一次成形，成材率可达可达80以上。其加热温度以上。其加热温度10801120，始锻温度，始锻温度10401060，终锻温度，终锻温度850。23特备参考(b)退火工艺退火工艺加热到加热到760780，保温，保温2h，然后

28、，然后以以30/h的速度冷到的速度冷到680，再保温，再保温6h，炉冷到，炉冷到550出出炉空冷。炉空冷。(c)淬火及回火淬火及回火淬火温度淬火温度870930，以，以900最最佳，盐浴炉加热，加热系数为佳，盐浴炉加热，加热系数为45s/mm，可油淬、空冷或，可油淬、空冷或风冷。回火温度为风冷。回火温度为175230，回火硬度为，回火硬度为5862HRC。（3）应用范围）应用范围可代替可代替CrWMn、Crl2型、型、GCr15、6CrW2Si、9SiCr、9Mn2V等钢制作各种类型的易崩刃、等钢制作各种类型的易崩刃、易断裂的冷作模具，如冷挤模、冷弯模、冷镦模、精密易断裂的冷作模具，如冷挤模、

29、冷弯模、冷镦模、精密塑料模、温热挤压模等，另外，应用于火焰淬火模具也塑料模、温热挤压模等，另外，应用于火焰淬火模具也已取得了可喜的进展已取得了可喜的进展。24特备参考四、空淬冷作模具钢四、空淬冷作模具钢一、空淬冷作模具钢的一般特性：一、空淬冷作模具钢的一般特性： 空淬冷作模具钢的合金含量比油淬冷作空淬冷作模具钢的合金含量比油淬冷作模具钢高，且有较好的空冷淬硬性和较深的淬透深模具钢高，且有较好的空冷淬硬性和较深的淬透深度，这对于要求经淬火回火后仍保持形状稳定的复度，这对于要求经淬火回火后仍保持形状稳定的复杂模具或高精度模具是十分有益的。杂模具或高精度模具是十分有益的。 这些钢具有良好的耐磨性，热

30、处理变形小。这些钢具有良好的耐磨性，热处理变形小。二、常用空淬冷作模具钢：二、常用空淬冷作模具钢： Cr5Mo1V, Cr6WV, Cr4W2MoV, 8Cr2MnWMoVS(8Cr2S)Cr5Mo1V, Cr6WV, Cr4W2MoV, 8Cr2MnWMoVS(8Cr2S)25特备参考1 1： Cr5MolVCr5MolV钢钢特点：特点：Cr5Mo1VCr5Mo1V钢是具有较好综合性能的中合金冷作钢是具有较好综合性能的中合金冷作模具钢。在空淬冷作模具钢中，它具有较好的淬透性、较模具钢。在空淬冷作模具钢中，它具有较好的淬透性、较高的耐磨性和较小的热处理变形。高的耐磨性和较小的热处理变形。 （1

31、 1）力学性能）力学性能 Cr5MolvCr5Molv钢的含铬量中等，共晶钢的含铬量中等，共晶碳化物少，碳化物分布均匀，耐磨性好，热处理变形小，碳化物少，碳化物分布均匀，耐磨性好，热处理变形小，淬透性好。在较低的淬火温度获得较高的硬度。抗弯强度淬透性好。在较低的淬火温度获得较高的硬度。抗弯强度较较Cr6WVCr6WV钢高。钢高。 26特备参考（2 2）工艺性能）工艺性能在在950950空淬：空淬：50mm50mm152mm152mm254mm254mm的工件淬硬到的工件淬硬到626265HRC65HRC。Cr5MolVCr5MolV钢的退火加热温度为钢的退火加热温度为840840860860，

32、等温温度，等温温度为为740740760760，退火硬度为，退火硬度为202202229HBS229HBS。（3 3）应用范围）应用范围用于制造重负荷、高精度用于制造重负荷、高精度的冷作模具。的冷作模具。P3227特备参考2：Cr6WVCr6WV钢钢 特点：特点：Cr6WVCr6WV钢是一种具有较好综合性能的高碳中钢是一种具有较好综合性能的高碳中铬冷作模具钢。淬火变形小，淬透性好，具有较好的耐磨铬冷作模具钢。淬火变形小，淬透性好，具有较好的耐磨性和一定的韧性。由于钢中的合金元素和碳含量较低，所性和一定的韧性。由于钢中的合金元素和碳含量较低，所以其碳化物分布较以其碳化物分布较Cr12Cr12和和

33、Cr12MoVCr12MoV钢均匀。钢均匀。（1）力学性能）力学性能强韧性高、耐磨性低、具有优强韧性高、耐磨性低、具有优良的强韧性：抗弯强度为良的强韧性：抗弯强度为350350400MPa400MPa、冲击韧度比、冲击韧度比Crl2MoVCrl2MoV钢高钢高4040。28特备参考（2 2）工艺性能）工艺性能淬火温度为淬火温度为960980，油淬硬度高于油淬硬度高于60HRC。（3 3）应用范围）应用范围用于制造大批量生产薄板和用于制造大批量生产薄板和中等厚度板料零件的大型冲模，也可用于制中等厚度板料零件的大型冲模，也可用于制造小型精冲模、中等载荷冷挤压凸模。造小型精冲模、中等载荷冷挤压凸模。

34、29特备参考30特备参考3Cr4W2MoVCr4W2MoVCr4W2MoV是代替是代替Cr12而研制的一种新型高碳中铬而研制的一种新型高碳中铬钢，性能比较稳定，其模具的使用寿命较钢，性能比较稳定，其模具的使用寿命较Cr12、Cr12MoV有较大的提高。有较大的提高。应用：应用：制造各种冲模、冷镦模、落料模、冷制造各种冲模、冷镦模、落料模、冷挤凹模及搓丝板等工模具。挤凹模及搓丝板等工模具。31特备参考48Cr2MnWMoVS(8Cr2S)8Cr2MnWMoVS钢钢是我国研制的易切削精密冷是我国研制的易切削精密冷作模具钢。在具有较高强度和韧性的调质状态作模具钢。在具有较高强度和韧性的调质状态8Cr

35、2S8Cr2S仍具有较好的切削加工性能，使模具在加工后可以仍具有较好的切削加工性能，使模具在加工后可以直接使用，这对于形状复杂或要求尺寸配合特别高直接使用，这对于形状复杂或要求尺寸配合特别高的模具非常适用。的模具非常适用。（1 1）力学性能：）力学性能：8Cr2S8Cr2S钢具有高的强韧性，良好钢具有高的强韧性，良好的切削加工性能和镜面抛光性能，具有良好的表面的切削加工性能和镜面抛光性能，具有良好的表面处理性能，可进行渗处理性能，可进行渗N N、B B、CrCr、NiNi等表面处理。等表面处理。32特备参考（2 2）工艺性能）工艺性能(a) (a) 锻造工艺锻造工艺 锻造性能较好，锻造加热温度

36、锻造性能较好，锻造加热温度11001100一一11501150，始锻温，始锻温度为度为10601060，终锻温度，终锻温度900900。锻造后，。锻造后，MnSMnS沿锻轧方向延伸成条状。锻后沿锻轧方向延伸成条状。锻后要空冷到要空冷到650650700700再转入热灰中缓冷。再转入热灰中缓冷。 (b) (b) 退火工艺退火工艺 可采用球化退火或一般退火工艺，等温球化退化可采用球化退火或一般退火工艺，等温球化退化工艺为工艺为790790810810加热加热2h2h，然后冷却到，然后冷却到700700再保温再保温6 6 8h, 8h, 炉冷到炉冷到550550出炉，出炉，退火后的组织比较均匀，退火

37、硬度约为退火后的组织比较均匀，退火硬度约为255255207HBS207HBS。（ 229HBS 229HBS ） (c) (c) 淬火回火工艺淬火回火工艺 8Cr2S8Cr2S钢的热处理工艺简单，淬透性好，淬火硬钢的热处理工艺简单，淬透性好，淬火硬度高，作预先淬硬钢时，如度高，作预先淬硬钢时，如860860920920空淬、油淬或硝盐分级淬火，空淬、油淬或硝盐分级淬火，100mm100mm的钢材空淬可以淬透，硬度可达的钢材空淬可以淬透，硬度可达636365HRC65HRC ， 淬火加热温度淬火加热温度820820840840，油，油淬硬度为淬硬度为626264HRC64HRC， 550550

38、620620回火回火2h2h，回火硬度，回火硬度 404048HRC48HRC，可进行各，可进行各种常规加工。种常规加工。 (3) (3) 应用范围应用范围 用该钢制作的模具配合精度较其他合金工具钢高用该钢制作的模具配合精度较其他合金工具钢高1212个数量级。制作手表零件冲裁模，个数量级。制作手表零件冲裁模，模具寿命比模具寿命比CrWMnCrWMn钢高钢高3535倍倍。制作电。制作电器零件冲裁模，器零件冲裁模，使用寿命较使用寿命较9Mn2V9Mn2V钢高钢高210210倍。倍。P36P36。33特备参考五五高碳高铬冷作模具钢高碳高铬冷作模具钢高碳高铬冷作模具钢的一般特性高碳高铬冷作模具钢的一般

39、特性 高碳高铬模具钢由于其间存在大量硬的碳化物高碳高铬模具钢由于其间存在大量硬的碳化物而具有高的耐磨性，而且还具有变形小的特性，满而具有高的耐磨性，而且还具有变形小的特性，满足了某些要求高强度、高耐磨性和淬火变形小，且足了某些要求高强度、高耐磨性和淬火变形小，且在小的动载荷下工作的模具的要求。在小的动载荷下工作的模具的要求。 常用高碳高铬冷作模具钢常用高碳高铬冷作模具钢 Cr12, Cr12MoV, Cr12Mo1V1Cr12, Cr12MoV, Cr12Mo1V1（D2D2） 34特备参考1Cr12钢钢Cr12Cr12钢钢是高碳高铬型冷作模具钢的代表性钢号是高碳高铬型冷作模具钢的代表性钢号之

40、一。含有极高量的之一。含有极高量的C 2.00C 2.00 2.302.30和和 Cr 11.00Cr 11.00 13.0013.00，属于莱氏体钢，所以有很高的，属于莱氏体钢，所以有很高的淬透性、淬硬性和耐磨性，且淬火变形小。淬透性、淬硬性和耐磨性，且淬火变形小。但当碳但当碳化物不均匀时，变形量多向性且不规则，它的组织化物不均匀时，变形量多向性且不规则，它的组织不良是主要缺点。不良是主要缺点。（1 1）力学性能：）力学性能：Cr12Cr12钢具有较好的淬透性和良好钢具有较好的淬透性和良好的耐磨性，由于含碳量较高，容易形成不均匀的共的耐磨性，由于含碳量较高，容易形成不均匀的共晶碳化物，所以冲

41、击韧度较差，易脆裂。晶碳化物，所以冲击韧度较差，易脆裂。35特备参考（2 2）工艺性能）工艺性能(a) (a) 锻造工艺锻造工艺 Cr12Cr12钢的变形抗力大，锻锤吨位要与毛坯的大小钢的变形抗力大，锻锤吨位要与毛坯的大小相适应；导热性差，加热时必须分段预热。锻造预热温度为相适应；导热性差，加热时必须分段预热。锻造预热温度为750750一一850850，锻造加热温度，锻造加热温度10501050一一11001100，始锻温度为，始锻温度为10001000一一10501050，终锻温度，终锻温度850850一一900 900 。锻后采用炉冷或砂冷并及时退火。锻后采用炉冷或砂冷并及时退火。 (b)

42、 (b) 退火工艺退火工艺 Cr12Cr12钢一般采用等温球化退化工艺，在钢一般采用等温球化退化工艺，在830830850850加热加热23h23h，等温温度，等温温度720740720740，保温，保温34h, 34h, 退火硬度约为退火硬度约为217217267HBS267HBS。 (c) (c) 淬火回火工艺淬火回火工艺 一次硬化法淬火加热温度为一次硬化法淬火加热温度为960960980980空空淬、油淬或硝盐分级淬火，硬度可达淬、油淬或硝盐分级淬火，硬度可达606064HRC64HRC ，回火可选择在，回火可选择在160160400400进行，注意避开进行，注意避开275275375

43、375 之间的回火脆性区，回火最好进行之间的回火脆性区，回火最好进行2 2次。次。 二次硬化法淬火加热温度二次硬化法淬火加热温度1050105011001100，空淬、油淬或硝盐分级淬火，空淬、油淬或硝盐分级淬火，硬度可达硬度可达4 40 060HRC60HRC 。工件在。工件在500500520520回火三次，可获得高硬度。回火三次，可获得高硬度。 (3) (3) 应用范围应用范围 Cr12Cr12钢多用于制造承受冲击负荷小，要求高耐钢多用于制造承受冲击负荷小，要求高耐磨的冷冲模、冷剪切刃、钻套、拉伸模等。磨的冷冲模、冷剪切刃、钻套、拉伸模等。P38P38。36特备参考2 Cr12MoV2

44、Cr12MoVCr12MoVCr12MoV钢钢是由是由Cr12Cr12发展而来的，由于含碳量发展而来的，由于含碳量较低，且添加了较低，且添加了MoMo、V V，碳化物不均匀性较，碳化物不均匀性较Cr12Cr12有所有所改善，所以强度、韧度都比较高，有较好的热加工改善，所以强度、韧度都比较高，有较好的热加工性，且具有更高的淬透性，淬火变形较小，在性，且具有更高的淬透性，淬火变形较小，在300300400400时仍能保持良好的硬度和耐磨性。时仍能保持良好的硬度和耐磨性。（1 1）力学性能：）力学性能：Cr12MoVCr12MoV钢具有较好的淬透性，钢具有较好的淬透性，300300400mm400m

45、m的工件可以完全淬透，并有很高的耐磨的工件可以完全淬透，并有很高的耐磨性。淬火时体积变化小。性。淬火时体积变化小。37特备参考（2 2）工艺性能）工艺性能(a) (a) 锻造工艺锻造工艺 Cr12MoVCr12MoV钢的变形抗力比碳钢的变形抗力比碳素工具钢高素工具钢高2323倍，锻锤吨位要与毛坯的大小相适应。倍，锻锤吨位要与毛坯的大小相适应。锻造预热温度为锻造预热温度为750750一一850850，锻造加热温度，锻造加热温度10801080一一11201120，始锻温度为，始锻温度为10001000一一10501050，终锻温度，终锻温度850850一一900 900 。锻后采用炉冷或砂冷。锻

46、打时坚持多向镦。锻后采用炉冷或砂冷。锻打时坚持多向镦拨、多次镦拨，才能保证击碎碳化物。拨、多次镦拨，才能保证击碎碳化物。 (b) (b) 退火工艺退火工艺 Cr12MoVCr12MoV钢一般采用等钢一般采用等温球化退化工艺，在温球化退化工艺，在850850870870加热加热24h24h，等温温，等温温度度720740720740，保温，保温34h, 34h, 退火硬度约为退火硬度约为207207255HBS255HBS。38特备参考 (c) (c) 淬火回火工艺淬火回火工艺 低淬低回工艺：低淬低回工艺：淬火加热温度为淬火加热温度为95095010001000，回火，回火200200，可获得高

47、的硬度和韧性，但抗压强度较低。，可获得高的硬度和韧性，但抗压强度较低。 中淬中回工艺：中淬中回工艺：淬火加热温度为淬火加热温度为10301030，回火，回火400400，可获得最好的强韧性，较高的断裂抗力。可获得最好的强韧性，较高的断裂抗力。 高淬高回工艺：高淬高回工艺：淬火加热温度为淬火加热温度为1080108011001100，回火，回火500500 520520，可获得良好的热硬性，其耐磨性、硬度也较高，可获得良好的热硬性，其耐磨性、硬度也较高，但抗压强度和断裂韧度较低。但抗压强度和断裂韧度较低。 (3) (3) 应用范围应用范围 Cr12MoVCr12MoV钢是冷作模具钢中应用范围钢是

48、冷作模具钢中应用范围最广、数量最大的冷作模具钢，几乎所有的冷作模具中均有最广、数量最大的冷作模具钢，几乎所有的冷作模具中均有应用，尤其是形状复杂、高精度或重载荷的模具。但由于钢应用，尤其是形状复杂、高精度或重载荷的模具。但由于钢中有大块共晶碳化物及较严重的网状碳化物，钢的脆性倾向中有大块共晶碳化物及较严重的网状碳化物，钢的脆性倾向大，因而限制了其应用范围。大，因而限制了其应用范围。P39P39。39特备参考3 Crl2MolVl3 Crl2MolVl Crl2MolVl Crl2MolVl 简称简称D2D2钢，高耐磨微变形冷作模具钢，高耐磨微变形冷作模具钢，同钢，同Crl2MoVCrl2MoV

49、钢在化学成分上的差异是增加了钢在化学成分上的差异是增加了MoMo、V V，改变了钢的铸造组织，细化了晶粒，改善了莱氏，改变了钢的铸造组织，细化了晶粒，改善了莱氏体的形貌，强韧性及耐磨性优于体的形貌，强韧性及耐磨性优于Crl2MoVCrl2MoV钢，提高了钢，提高了模具的使用寿命。模具的使用寿命。（1 1）力学性能：）力学性能：Cr12Mo1V1Cr12Mo1V1钢具有较好的淬透性，钢具有较好的淬透性，300300400mm400mm的工件可以完全淬透，并有很高的耐磨的工件可以完全淬透，并有很高的耐磨性。淬火时体积变化小。性。淬火时体积变化小。40特备参考（2 2）工艺性能）工艺性能(a) (a

50、) 锻造工艺锻造工艺由于由于D2D2钢的屈服点及塑性变形抗力较钢的屈服点及塑性变形抗力较Crl2MoVCrl2MoV钢高，因而钢高，因而D2D2钢的锻造性能及热塑成型性较钢的锻造性能及热塑成型性较Crl2MoVCrl2MoV略差。锻造温度为略差。锻造温度为1060106011001100。 (b) (b) 退火工艺退火工艺 Cr12MoVCr12MoV钢一般采用等温球化退钢一般采用等温球化退化工艺，在化工艺，在850850870870加热加热24h24h，等温温度，等温温度720740720740，保，保温温34h, 34h, 退火硬度约为退火硬度约为207207255HBS255HBS。 (

51、C) (C) 预调质工艺预调质工艺在高合金钢中，由于淬火温度比在高合金钢中，由于淬火温度比较高，预调质处理温度可比模具最终热处理的温度低较高，预调质处理温度可比模具最终热处理的温度低10 10 3030。回火也在较高的温度下进行，使处理后可以进行精加。回火也在较高的温度下进行，使处理后可以进行精加工。工。41特备参考 ( d ) ( d ) 淬火回火工艺淬火回火工艺 低淬低回工艺：低淬低回工艺：淬火加热温度为淬火加热温度为95095010001000，回火，回火200200，可获得高的硬度和韧性，但抗压强度较低。，可获得高的硬度和韧性，但抗压强度较低。 中淬中回工艺：中淬中回工艺：淬火加热温度

52、为淬火加热温度为10301030，回火，回火400400，可获得最好的强韧性，较高的断裂抗力。可获得最好的强韧性，较高的断裂抗力。 高淬高回工艺：高淬高回工艺：淬火加热温度为淬火加热温度为1080108011001100，回火，回火500500 520520，可获得良好的热硬性，其耐磨性、硬度也较高，可获得良好的热硬性，其耐磨性、硬度也较高，但抗压强度和断裂韧度较低。但抗压强度和断裂韧度较低。 (3) (3) 应用范围应用范围 用用D2D2钢制造的滚丝轮、滚轧轮、钢制造的滚丝轮、滚轧轮、“离合调整板离合调整板”冷冲模，比用冷冲模，比用Crl2MoV钢制造的可提高寿命钢制造的可提高寿命5 56

53、6倍。倍。42特备参考六六基体钢和低碳高速钢基体钢和低碳高速钢基体钢是以高速钢成分为基体，具有高速钢正常淬火后基体钢是以高速钢成分为基体，具有高速钢正常淬火后的基本成分，碳的质量分数一般在的基本成分，碳的质量分数一般在0.5%0.5%左右，合金元素的质左右，合金元素的质量分数在量分数在10%10%12%12%范围内，故而得名。这类钢不仅具有高速范围内，故而得名。这类钢不仅具有高速钢的特点，而且抗疲劳强度和韧性均优于高速钢，材料成本钢的特点，而且抗疲劳强度和韧性均优于高速钢，材料成本比高速钢低。有很高的抗压强度和耐磨性，在高温条件下使比高速钢低。有很高的抗压强度和耐磨性，在高温条件下使用时，其红

54、硬性很好。耐磨性比高速钢和高铬合金钢差，多用时，其红硬性很好。耐磨性比高速钢和高铬合金钢差，多用于热处理中容易开裂的冲模，经淬火、回火、低温氮碳共用于热处理中容易开裂的冲模，经淬火、回火、低温氮碳共渗处理后，用作冷挤压凸模比高速钢寿命高。渗处理后，用作冷挤压凸模比高速钢寿命高。 常用基体钢和低碳高速钢常用基体钢和低碳高速钢 6Cr4W3Mo2VNb, 7Cr7Mo2V2Si6Cr4W3Mo2VNb, 7Cr7Mo2V2Si， 6W6Mo5Cr4V6W6Mo5Cr4V43特备参考1 6W6Mo5Cr4V1 6W6Mo5Cr4V 6W6Mo5Cr4V 6W6Mo5Cr4V 简称简称6W66W6钢，

55、钢，是低碳高速钢，是低碳高速钢，相对于相对于W6Mo5Cr4V2W6Mo5Cr4V2钢，碳的质量分数下降了钢，碳的质量分数下降了0.21%0.21%，钒的质量分数降低了钒的质量分数降低了1.051.05 1.11%1.11%，碳化物的不均匀，碳化物的不均匀性得到明显改善，淬火状态的抗弯强度和塑性提高性得到明显改善，淬火状态的抗弯强度和塑性提高了了30%30% 50%50%，冲击韧度提高了，冲击韧度提高了50%50%10100% 0% 。（1 1）力学性能：）力学性能：6W66W6钢有较高的强度和韧性，较钢有较高的强度和韧性，较好的耐磨性，并有较好的加工工艺性能。多用于要好的耐磨性，并有较好的加

56、工工艺性能。多用于要求强韧性高的冷挤压模和冷冲模。求强韧性高的冷挤压模和冷冲模。44特备参考（2 2）工艺性能）工艺性能(a) (a) 锻造工艺锻造工艺 6W66W6钢因含钼量较高。锻造温度范围较窄，锻造钢因含钼量较高。锻造温度范围较窄，锻造工艺为：加热温度工艺为：加热温度11001100一一11401140，始锻温度为，始锻温度为10501050一一11001100，终锻温度，终锻温度800800一一900 900 。需深透锻造，控制流线方向。需深透锻造，控制流线方向。 (b) (b) 退火工艺退火工艺 6W66W6钢锻后退火，普通球化退化工艺：加热钢锻后退火，普通球化退化工艺：加热到到85

57、0850860860保温保温1 1 2h2h，炉冷到，炉冷到550550后出炉空冷。等温球化退化工艺：后出炉空冷。等温球化退化工艺：加热到加热到850850860860保温保温1 1 2h2h，慢冷到，慢冷到740740750750保温保温3 3 4h4h，炉冷到，炉冷到550550后出炉空冷。退火硬度约为后出炉空冷。退火硬度约为197197255HBS255HBS。 (c) (c) 淬火、回火工艺淬火、回火工艺 为了获得良好的韧性和较高的耐磨性，为了获得良好的韧性和较高的耐磨性，通常采用较低温度淬火，较高温度回火。工艺为：加热到温度通常采用较低温度淬火，较高温度回火。工艺为：加热到温度118

58、0118012001200淬火，在淬火，在560560580580回火三次，每次回火三次，每次1.5h1.5h，硬度为，硬度为60 60 63HRC63HRC。 (3) (3) 应用范围应用范围 用用6W66W6钢可替代高速钢和高碳高铬钢，制造钢铁钢可替代高速钢和高碳高铬钢，制造钢铁材料冷挤压冲头或冷镦冲头，寿命可提高材料冷挤压冲头或冷镦冲头，寿命可提高210210倍。但倍。但6W66W6钢的含碳量低，钢的含碳量低，且易脱碳，因此耐磨性稍差且易脱碳，因此耐磨性稍差。P42P42。45特备参考2 6Cr4W3Mo2VNb2 6Cr4W3Mo2VNb 6Cr4W3Mo2VNb 6Cr4W3Mo2V

59、Nb 简称简称65Nb65Nb钢，钢，是一种含铌基是一种含铌基体钢，（冷、热兼用）。体钢，（冷、热兼用）。CrCr，W W，MoMo，V V的含量设计的含量设计取自淬火状态的取自淬火状态的W6Mo5Cr4V2W6Mo5Cr4V2高速钢的基体成分，合高速钢的基体成分，合金元素在模具钢中的作用与高速钢相似。钢中还加金元素在模具钢中的作用与高速钢相似。钢中还加入少量强碳化物元素入少量强碳化物元素NbNb。（1 1）力学性能：）力学性能： 65Nb65Nb钢有较高的强韧性，其韧钢有较高的强韧性，其韧性比母体高速钢性比母体高速钢W6Mo5Cr4V2W6Mo5Cr4V2和高碳高铬钢都高。和高碳高铬钢都高。

60、 但在压力超过但在压力超过2450MPa2450MPa的模具上应用，并要的模具上应用，并要求有高耐磨的情况下，求有高耐磨的情况下，65Nb65Nb钢的抗压屈服强度和耐钢的抗压屈服强度和耐磨性均显不足。磨性均显不足。46特备参考（2 2）工艺性能）工艺性能(a) (a) 锻造工艺锻造工艺 锻造性能良好，锻造时要缓慢加热，保证透烧，加锻造性能良好，锻造时要缓慢加热，保证透烧，加热温度热温度1120112011501150。始锻温度不宜太高，。始锻温度不宜太高，1100110011201120，终锻温度不，终锻温度不宜过低，宜过低，850850900900。锻后应回火，缓冷（砂冷或炉冷）或及时退火。

61、锻后应回火，缓冷（砂冷或炉冷）或及时退火。65Nb65Nb钢的抗氧化性良好，属于高合金钢，导热性差，与高速钢、高铬工钢的抗氧化性良好，属于高合金钢，导热性差，与高速钢、高铬工具钢相比，变形抗力低，高温韧性好。具钢相比，变形抗力低，高温韧性好。 (b) (b) 退火工艺退火工艺 65Nb65Nb钢锻后退火，常规球化退化工艺：加热到钢锻后退火，常规球化退化工艺：加热到860860保温保温3 344h h，炉冷到，炉冷到550550后出炉空冷。等温球化退火工艺：加热到后出炉空冷。等温球化退火工艺：加热到860860保温保温3 344h h，慢冷到，慢冷到740740等温等温5 566h h，炉冷到，

62、炉冷到500500后出炉空冷。退火后出炉空冷。退火硬度约为硬度约为217HBS217HBS。等温时间延长到。等温时间延长到9h9h，硬度约为，硬度约为187HBS187HBS。可以采用冷挤。可以采用冷挤压成形。压成形。 (c) (c) 淬火、回火工艺淬火、回火工艺 65Nb65Nb钢的淬火温度钢的淬火温度1080108011801180，为保证，为保证成分均匀，晶粒不长大在盐浴炉中加热。根据模具形状可油冷、油成分均匀，晶粒不长大在盐浴炉中加热。根据模具形状可油冷、油空空冷和分级淬火等。在冷和分级淬火等。在520520560560回火二次，硬度为回火二次，硬度为57 57 63HRC63HRC。

63、 (3)(3)应用范围应用范围 65Nb65Nb钢工艺性能良好，热处理工艺范围宽钢工艺性能良好，热处理工艺范围宽。P43P4347特备参考3 7Cr7Mo2V2Si 3 7Cr7Mo2V2Si 7Cr7M02V2Si 7Cr7M02V2Si 简称简称LDLD钢钢, ,是一种不含钨的基体钢。钢中是一种不含钨的基体钢。钢中C C，CrCr，MoMo，V V的含量都高于高速钢基体，所以钢的淬透性和二次硬化能力的含量都高于高速钢基体，所以钢的淬透性和二次硬化能力都得到提高，未溶的都得到提高，未溶的VCVC还能显著细化奥氏体晶粒，提高钢的还能显著细化奥氏体晶粒，提高钢的韧性和耐磨性。加入韧性和耐磨性。加

64、入1 1% %的的SiSi可可强化基体，提高回火化基体，提高回火稳定性。定性。 7Cr7M7Cr7M0 03V2Si3V2Si 简称简称LDLD1 1钢。钢。（1 1）力学性能：）力学性能：在保持高韧性的情况下，其抗压、抗弯在保持高韧性的情况下，其抗压、抗弯强度及耐磨性均优于强度及耐磨性均优于65Nb65Nb钢。钢。48特备参考（2 2）工艺性能）工艺性能( a ) ( a ) 锻造工艺锻造工艺 LDLD钢的热塑性比高碳高铬钢好，锻造性能钢的热塑性比高碳高铬钢好，锻造性能类似类似65Nb65Nb钢。钢。 ( b ) ( b ) 退火工艺退火工艺 LDLD钢的脱碳敏感性比高碳高铬钢大，钢的脱碳敏

65、感性比高碳高铬钢大，宜采用真空炉或控制气氛炉进行退火，退火工艺采用直接退宜采用真空炉或控制气氛炉进行退火，退火工艺采用直接退火，工艺：加热到火，工艺：加热到830860830860保温保温23h23h，以不超过，以不超过30/h30/h炉炉冷到冷到550550后出炉快冷。等温退火工艺：加热到后出炉快冷。等温退火工艺：加热到830860 830860 保温保温23h23h，慢冷到，慢冷到750770750770等温等温46h46h，炉冷到，炉冷到550550后出炉后出炉快冷。退火硬度约为快冷。退火硬度约为241269HBS241269HBS。 ( c ) ( c ) 淬火、回火工艺淬火、回火工艺

66、 LDLD钢的淬火温度钢的淬火温度1100110011501150。在在530530570570回火回火2 2、3 3次，每次次，每次1 1、2h2h硬度为硬度为57 63HRC57 63HRC。 (3) (3) 应用范围应用范围 由于由于LDLD钢具有良好的强韧性和耐磨性，适钢具有良好的强韧性和耐磨性，适合要求高强韧性、高冲击负荷下的模具。合要求高强韧性、高冲击负荷下的模具。P44P44。49特备参考45Cr4Mo3SiMnVAl（新）（新） 5Cr4Mo3SiMnVAl5Cr4Mo3SiMnVAl 简称简称012Al012Al钢，是冷热模具兼用钢，钢，是冷热模具兼用钢，属于基体钢，具有较好

67、的综合性能和热稳定性。此钢的冷热属于基体钢，具有较好的综合性能和热稳定性。此钢的冷热疲劳抗力和耐磨性高于疲劳抗力和耐磨性高于3Cr2W8V3Cr2W8V钢。钢。012Al012Al钢因合金元素含量钢因合金元素含量多，锻造性能比多，锻造性能比3Cr2W8V3Cr2W8V钢差。锻造加热温度钢差。锻造加热温度1100110011401140，始锻温度，始锻温度1050105010801080，终锻温度，终锻温度850850，锻后要回火，锻后要回火，缓冷缓冷( (砂冷或炉冷砂冷或炉冷) )或及时退火。或及时退火。 012Al012Al钢钢的锻造抗力大，锻造过程中需充分预热和保温，的锻造抗力大，锻造过程

68、中需充分预热和保温，锻打时应采用锻打时应采用“轻一重一轻轻一重一轻”的方法，落锤均匀，避免连续的方法，落锤均匀，避免连续重锤，严禁放冷锤，以防出现内裂等缺陷。重锤，严禁放冷锤，以防出现内裂等缺陷。50特备参考七七 高耐磨高强模具钢高耐磨高强模具钢 高耐磨高强模具钢高耐磨高强模具钢的一般特性的一般特性 具有高硬度、高抗压强度、高耐磨性和高具有高硬度、高抗压强度、高耐磨性和高的热稳定性。但韧性较低。的热稳定性。但韧性较低。 常用常用高耐磨高强模具钢高耐磨高强模具钢 W18Cr4V, W6Mo5Cr4V2W18Cr4V, W6Mo5Cr4V2，W12Mo3Cr4V3NW12Mo3Cr4V3N51特备

69、参考高耐磨高强韧冷作模具钢（新）高耐磨高强韧冷作模具钢（新） 9Cr6W3Mo2V29Cr6W3Mo2V2 9Cr6W3M02.5V2.59Cr6W3M02.5V2.5 简称简称GMGM钢，是一种高耐磨高强韧冷钢，是一种高耐磨高强韧冷作模具钢。硬度接近于高速钢，韧性和强度优于高速钢和高作模具钢。硬度接近于高速钢，韧性和强度优于高速钢和高铬工具钢。铬工具钢。GMGM钢中钢中CrCr、W W、MoMo、V V等合金元素配比合理，碳的等合金元素配比合理，碳的加入按平衡碳的规律配碳，未溶碳化物细小、弥散分布，避加入按平衡碳的规律配碳，未溶碳化物细小、弥散分布，避免了粗大一次碳化物的产生。免了粗大一次碳

70、化物的产生。GMGM钢的锻造工艺为：锻造前应钢的锻造工艺为：锻造前应缓慢加热，充分透烧，加热温度为缓慢加热，充分透烧，加热温度为1120112011501150，始锻温度，始锻温度为为1100110011201120，终锻温度为，终锻温度为850850900900。冷却方式：锻。冷却方式：锻后缓冷或及时退火处理，以防开裂。后缓冷或及时退火处理，以防开裂。GMGM钢锻造时采取轻一重钢锻造时采取轻一重一轻法操作，反复镦拔，可进一步改善碳化物的不均匀性。一轻法操作，反复镦拔，可进一步改善碳化物的不均匀性。应用：冷轧钢带冲模，多工位级进模等。应用：冷轧钢带冲模，多工位级进模等。52特备参考Cr8MoW

71、V3SiCr8MoWV3Si Cr8MoWV3SiCr8MoWV3Si 简称简称ER5ER5钢，此钢提高了含碳量、钢，此钢提高了含碳量、含钒量，以及含钒量，以及CrCr、MoMo、W W碳化物形成元素，保证了钢碳化物形成元素，保证了钢中具有强韧性基体及细小均匀分布的特殊碳化物，中具有强韧性基体及细小均匀分布的特殊碳化物，从而使从而使ER5ER5钢具有高耐磨及高韧性。强韧性和耐磨性钢具有高耐磨及高韧性。强韧性和耐磨性均比均比Crl2MoVCrl2MoV钢高。钢高。ER5ER5钢锻造性能良好，始锻温度钢锻造性能良好，始锻温度为为11501150，终锻温度，终锻温度900900，锻后缓冷，锻坯近于，

72、锻后缓冷，锻坯近于终锻温度时，轻击快打可提高锻造质量。终锻温度时，轻击快打可提高锻造质量。应用：应用：制作精密、重栽和高速冷冲模具，能显著提高制作精密、重栽和高速冷冲模具，能显著提高模具寿命。是国内硅钢片冲模的最高寿命。模具寿命。是国内硅钢片冲模的最高寿命。 53特备参考八八其它类型冷作模具钢其它类型冷作模具钢1 1，火焰淬火冷作模具钢，火焰淬火冷作模具钢7CrSiMnMoV7CrSiMnMoV 简称简称CHCH1 1钢，属于低合金钢，是具有火焰淬硬性能的冷钢，属于低合金钢，是具有火焰淬硬性能的冷作模具钢。作模具钢。CHCH1 1钢无大量的过剩碳化物，锻造性能良好，钢无大量的过剩碳化物，锻造性

73、能良好，塑性变形抗力与中碳合金钢塑性变形抗力与中碳合金钢40Cr40Cr及低合金工具钢及低合金工具钢9Mn2V9Mn2V相近。相近。锻造加热温度为锻造加热温度为1150115012001200，始锻温度为，始锻温度为1100110011201120，终锻温度为，终锻温度为800800850850，冷却方式为灰冷或炉冷。，冷却方式为灰冷或炉冷。 力学性能，工艺性能，应用力学性能，工艺性能，应用 P50 P50 马氏体时效钢马氏体时效钢18Ni18Ni54特备参考火焰淬火是在刃口或需要硬度和耐磨性高的部位用氧火焰淬火是在刃口或需要硬度和耐磨性高的部位用氧乙乙炔火焰加热至淬火温度，在空气中冷却，即可

74、达到火焰淬火炔火焰加热至淬火温度，在空气中冷却，即可达到火焰淬火的目的。由于火焰淬火温度区域宽，所以操作方便，变形小，的目的。由于火焰淬火温度区域宽，所以操作方便，变形小，整个凸模或凹模均可采用分段淬硬。整个凸模或凹模均可采用分段淬硬。 由于火焰淬火钢制造模具，各机械加工工序均在火焰淬火之由于火焰淬火钢制造模具，各机械加工工序均在火焰淬火之前完成，材料处于低硬度下加工，故加工容易，且能保证精前完成，材料处于低硬度下加工，故加工容易，且能保证精度。由于火焰淬火只淬刃口部分，基体硬度较低，如遇有加度。由于火焰淬火只淬刃口部分，基体硬度较低，如遇有加工遗漏，设计更改，尺寸变动，都具有重新改制加工的余

75、地。工遗漏，设计更改，尺寸变动，都具有重新改制加工的余地。对于多孔位的冲模或复杂型腔的零部件，刃口表面火焰淬火，对于多孔位的冲模或复杂型腔的零部件，刃口表面火焰淬火，型腔和孔距变形小，因此简化了制造工艺，从而降低了成本。型腔和孔距变形小，因此简化了制造工艺，从而降低了成本。此外，这类钢还具有良好的焊接性能，对在使用中崩刃的模此外，这类钢还具有良好的焊接性能，对在使用中崩刃的模具可进行焊补。具可进行焊补。55特备参考2 2 特殊用途冷作模具钢特殊用途冷作模具钢2.1 2.1 耐蚀模具钢耐蚀模具钢9Cr189Cr18，Cr18MoVCr18MoV等等2.22.2无磁冷作模具钢无磁冷作模具钢7Mn1

76、5Cr2Al13V2WMo7Mn15Cr2Al13V2WMo 简称简称7Mn157Mn15钢，在各种状态下都能保持稳定的奥钢，在各种状态下都能保持稳定的奥氏体组织，具有非常低的磁导率、高的硬度、强度氏体组织，具有非常低的磁导率、高的硬度、强度和较好的耐磨性。和较好的耐磨性。 化学成分，工艺性能，力学性能，应用。化学成分，工艺性能，力学性能，应用。P51P5156特备参考3 3 硬质合金和钢结硬质合金硬质合金和钢结硬质合金 3.1 3.1 硬质合金硬质合金 硬质合金硬质合金是以硬而难熔金属碳化物是以硬而难熔金属碳化物( (碳化钨、碳化钛、碳化碳化钨、碳化钛、碳化铬等铬等) )粉末为基体，以铁族金

77、属粉末为基体，以铁族金属( (主要是钴主要是钴) )作粘结剂，混合加作粘结剂，混合加压成形，再经烧结而成的一种粉末冶金多相组合材料。硬质合压成形，再经烧结而成的一种粉末冶金多相组合材料。硬质合金的种类有钨钴类金的种类有钨钴类(YG)(YG)、钨钴钛类、钨钴钛类(YT)(YT)、通用合金类、通用合金类(YW)(YW)、碳、碳化钛基类化钛基类(YN)(YN)等。冲模常采用钨钴类硬质合金等。冲模常采用钨钴类硬质合金(YG)(YG)制作。制作。 硬质合金与其他模具钢比较硬质合金与其他模具钢比较，具有更高的硬度和耐磨性，具有更高的硬度和耐磨性，但抗弯强度和韧性差，所以，一般都选用含钴量多、韧性大的但抗弯

78、强度和韧性差，所以，一般都选用含钴量多、韧性大的牌号。对冲击大、工作压力大的模具，如冷挤压模可选用含钴牌号。对冲击大、工作压力大的模具，如冷挤压模可选用含钴量较高的量较高的YG20YG20、YG25YG25等牌号；等牌号；YGl5YGl5、YG20YG20用于冲裁模；用于冲裁模；YG6YG6、YG8YG8、YG11YG11用于拉深模。用硬质合金比一般工具钢制模具寿命用于拉深模。用硬质合金比一般工具钢制模具寿命可高出可高出5 5100100倍。倍。 57特备参考3.2 3.2 钢结硬质合金钢结硬质合金 用硬质合金用硬质合金作模具材料，硬度和耐磨性比较理想，但韧性作模具材料，硬度和耐磨性比较理想，

79、但韧性差，加工困难。而钢结硬质合金却可取长补短。钢结硬质合金差，加工困难。而钢结硬质合金却可取长补短。钢结硬质合金是一种新型的模具材料，是以一种或几种碳化物是一种新型的模具材料，是以一种或几种碳化物( (碳化钛、碳化碳化钛、碳化钨钨) )为硬质相，以合金钢为硬质相，以合金钢( (如高速钢、铬钼钢如高速钢、铬钼钢) )粉末为粘结剂，经粉末为粘结剂，经配料、混料、压制、烧结而成的粉末冶金材料。其性能介于钢配料、混料、压制、烧结而成的粉末冶金材料。其性能介于钢与硬质合金之间。它既有高的强、韧性又可进行各种机械加工与硬质合金之间。它既有高的强、韧性又可进行各种机械加工及热加工，并具有硬质合金的高硬度，

80、经淬火、回火后可达及热加工，并具有硬质合金的高硬度，经淬火、回火后可达686873HRC73HRC、高耐磨性，因此，极适于制造各种模具。但由于硬质、高耐磨性，因此，极适于制造各种模具。但由于硬质合金和钢结硬质合金价格贵，且又韧性差，因此宜用镶嵌件形合金和钢结硬质合金价格贵，且又韧性差，因此宜用镶嵌件形式在模具中出现，以提高模具的使用寿命、节约材料、降低成式在模具中出现，以提高模具的使用寿命、节约材料、降低成本。本。 常用的钢结硬质合金牌号有常用的钢结硬质合金牌号有GT35GT35、TLW50TLW50、TLMW50TLMW50、GW50GW50和和DTDT等。等。 58特备参考GT35GT35

81、、TLMW50TLMW50、GW50GW50钢结硬质合金钢结硬质合金 脆性大，在锻造过程中应以多向应力、单向变形脆性大，在锻造过程中应以多向应力、单向变形的锻造方式较为合适。锻造中采用二轻一重的原则，的锻造方式较为合适。锻造中采用二轻一重的原则，锻比可取锻比可取22。自由锻时每火径向变形取。自由锻时每火径向变形取6%6%15%15%，模，模锻时每火轴向变形取锻时每火轴向变形取15%15%25%(25%(开坯时取下限，锻透开坯时取下限，锻透后取上限后取上限) )，锻坯愈大，相应的变形愈小。，锻坯愈大，相应的变形愈小。59特备参考DTDT钢结硬质合金钢结硬质合金 显微组织具有硬质颗粒均匀弥散分布，

82、显微组织具有硬质颗粒均匀弥散分布，颗粒尺寸细小，而颗粒尺寸细小，而GT35GT35、TLMW50TLMW50等钢结硬质合金中的硬质颗等钢结硬质合金中的硬质颗粒的分布呈明显的聚集状态，均匀度较差。粒的分布呈明显的聚集状态，均匀度较差。DTDT合金的可锻性合金的可锻性优于其他硬质合金，可锻温度较宽，热塑性较好，扭转优于其他硬质合金，可锻温度较宽，热塑性较好，扭转720720度后来出现裂纹，其他品种不是一周就易出现裂纹。锻造工度后来出现裂纹，其他品种不是一周就易出现裂纹。锻造工艺为：艺为：700700800800预热，预热，1150115012001200始锻，始锻，850850900900终终锻。

83、在第一、二次锻打时，力求轻拍快打，进行镦粗，滚圆。锻。在第一、二次锻打时，力求轻拍快打，进行镦粗，滚圆。每次锻打变形量控制在每次锻打变形量控制在5%5%左右，须变向进行十字交叉锻打，左右，须变向进行十字交叉锻打，以求锻透。改形锻打时，变形量可适当增加到以求锻透。改形锻打时，变形量可适当增加到10%10%15%15%。达。达到终锻温度时，应及时停止锻打，重新回炉加热后再继续锻到终锻温度时，应及时停止锻打，重新回炉加热后再继续锻打，锻后必须缓冷。打，锻后必须缓冷。60特备参考九九冷作模具钢材料的选用冷作模具钢材料的选用 1 1，选用原则，选用原则常用冷作模具材料的性能对比常用冷作模具材料的性能对比

84、冲模工作零件常用材料及硬度要求冲模工作零件常用材料及硬度要求 冲模结构零件用材料及硬度要求冲模结构零件用材料及硬度要求 采用新旧材料制造模具时的模具寿命对比采用新旧材料制造模具时的模具寿命对比 61特备参考2 2 冷作模具钢材料的选用冷作模具钢材料的选用2.1 2.1 冲裁模模具材料的冲裁模模具材料的选用用 寿命、被冲材寿命、被冲材质、生、生产批量、形状、精度要求、价格等。批量、形状、精度要求、价格等。 (1)(1)薄板冲裁模具用薄板冲裁模具用钢: :薄薄板板冲冲裁裁模模国国内内长长期期以以来来主主要要用用材材有有T10AT10A，CrWMnCrWMn，9Mn2V9Mn2V，Cr12Cr12及

85、及Cr12MoVCr12MoV钢等。钢等。 新钢种的应用新钢种的应用P56P56。 (2)(2)厚板冲裁模具用钢厚板冲裁模具用钢: :一般批量较小时，可选一般批量较小时，可选T8AT8A钢，用钢，用T8AT8A钢制作模具寿命不高。钢制作模具寿命不高。对对 于于 批批 量量 较较 大大 的的 厚厚 板板 冲冲 裁裁 模模 可可 选选 用用W18Cr4VW18Cr4V钢钢 或或W6Mo5Cr4V2W6Mo5Cr4V2钢制作凸模，用钢制作凸模，用Cr12MoVCr12MoV钢制作凹模。钢制作凹模。新钢种应用见表：新钢种应用见表：2 28282、2 2838362特备参考Cr4W2MoVCr4W2Mo

86、V钢钢 也是高耐磨微变形也是高耐磨微变形高碳中铬钢，高碳中铬钢，替代替代 Cr12 Cr12 型钢而研制的钢种，碳化物均匀性好，耐磨性高于型钢而研制的钢种，碳化物均匀性好，耐磨性高于 Cr12MoV Cr12MoV ，适于制作形状复杂、尺寸精度要求高的冲压模，适于制作形状复杂、尺寸精度要求高的冲压模具，可用于硅钢片冲裁模。具，可用于硅钢片冲裁模。 Cr4W2MoV Cr4W2MoV 钢的热处理工艺：钢的热处理工艺：要求强度、韧性较高时，要求强度、韧性较高时，采用低温淬火、低温回火工艺：淬火温度采用低温淬火、低温回火工艺：淬火温度 960980 960980 ，回火温度回火温度 280320 2

87、80320 ，硬度，硬度 6062HRC 6062HRC 。要求热硬性和要求热硬性和耐磨性较高时，采用高温淬火、高温回火工艺：淬火温度耐磨性较高时，采用高温淬火、高温回火工艺：淬火温度 10201040 10201040 ，回火温度，回火温度 50 0540 50 0540 ，硬度，硬度 6062HRC 6062HRC 。 63特备参考2.2拉深模模具材料的选用拉深模模具材料的选用由于拉深模具的失效主要为粘附磨损和磨粒磨损，并以粘附磨损为主。由于拉深模具的失效主要为粘附磨损和磨粒磨损，并以粘附磨损为主。因此选用的模具材料必须具有较高的耐磨性和抗粘附性能，以及足够因此选用的模具材料必须具有较高的

88、耐磨性和抗粘附性能，以及足够的强度。选用时还应考虑被拉深材料的板料厚度、的强度。选用时还应考虑被拉深材料的板料厚度、 拉深件的尺寸形拉深件的尺寸形状以及生产批量的大小等因素。状以及生产批量的大小等因素。 （一）轻载拉深（拉深薄钢板和（一）轻载拉深（拉深薄钢板和 铜、铜、 铝合金）时的模具材料铝合金）时的模具材料 生产批量较小时，对于形状简单的筒形生产批量较小时，对于形状简单的筒形 浅拉深件浅拉深件 ，可选用，可选用 T8 T8 、 T10 T10 钢；钢； 对于形状复杂的中小型件，选用对于形状复杂的中小型件，选用 CrWMn CrWMn 、 9Mn2V 9Mn2V 。 中批量生产或生产批量较大

89、时，选用中批量生产或生产批量较大时，选用 Cr12MoV Cr12MoV 。 生产批量很大时，选用硬质合金生产批量很大时，选用硬质合金 或钢结硬质合金或钢结硬质合金 。 （二）重载拉深（拉深厚钢板、反拉深、变薄拉深）时的模具材料（二）重载拉深（拉深厚钢板、反拉深、变薄拉深）时的模具材料 生产批量较小时，可选用生产批量较小时，可选用 T10 T10 、 CrWMn CrWMn 。 生产批量较大时，选用生产批量较大时，选用 Cr12MoV Cr12MoV 以及以及 GM GM 钢。钢。 GM GM 钢的强度和韧性钢的强度和韧性高于高速钢、高于高速钢、 Cr12MoV Cr12MoV ；抗粘附磨损和

90、磨粒磨损能力明显优于基体；抗粘附磨损和磨粒磨损能力明显优于基体钢和钢和 Cr12MoV Cr12MoV ，在拉，在拉 深模方面深模方面 已得到较好应用。已得到较好应用。 生产批量很大时，考虑选用硬质合金生产批量很大时，考虑选用硬质合金 或钢结硬质合金或钢结硬质合金 。 64特备参考（三）拉深不锈钢、（三）拉深不锈钢、 高镍合金钢高镍合金钢 、耐热钢板的模具材料、耐热钢板的模具材料 拉深这类材料时，容易发生粘附和拉毛，首选模具材料为铝青铜。拉深这类材料时，容易发生粘附和拉毛，首选模具材料为铝青铜。 生产批量较小时，可选用铝青铜、生产批量较小时，可选用铝青铜、 T10A T10A （镀硬铬，注意采

91、用镀硬铬（镀硬铬，注意采用镀硬铬工艺时镀层不能太厚，以防拉深时剥落）。工艺时镀层不能太厚，以防拉深时剥落）。 生产批量较大时，选用铝青铜、生产批量较大时，选用铝青铜、 Cr12MoV Cr12MoV 、 Cr12Mo1V1 Cr12Mo1V1 （表面渗氮）（表面渗氮）。 生产批量很大时，选用硬质合金。生产批量很大时，选用硬质合金。 （四）大型（四）大型 拉深件拉深件 、汽车覆盖件的拉深模具材料、汽车覆盖件的拉深模具材料 可以选用合金铸铁或高强度球墨铸铁。球墨铸铁能够浸入润滑油，组可以选用合金铸铁或高强度球墨铸铁。球墨铸铁能够浸入润滑油，组织中的石墨具有自润滑作用，能有效地减轻拉深中的摩擦，而且

92、成本织中的石墨具有自润滑作用，能有效地减轻拉深中的摩擦，而且成本较低、容易加工。较低、容易加工。 高强度球墨铸铁可以采用双介质延迟冷却马氏体等温淬火，以获得较高强度球墨铸铁可以采用双介质延迟冷却马氏体等温淬火，以获得较高的强度和韧性，硬度为高的强度和韧性，硬度为 5558 HRC 5558 HRC 。先将模具缓慢预热后再加热。先将模具缓慢预热后再加热至至 880900 880900 ，保温后先空气预冷，然后盐水，保温后先空气预冷，然后盐水 淬冷至淬冷至 550 550 左右左右即转入即转入 油冷，当模温油冷，当模温 降至降至 250 250 左右，放入左右，放入 180200 180200 的

93、热油中的热油中等温保持等温保持 23 23 小时，再将油温降至小时，再将油温降至 170 170 左右等温左右等温 57 57 小时，最小时，最后转入空冷。后转入空冷。 选用举例见选用举例见表表2 2848465特备参考2.3 2.3 挤压模模具材料的模模具材料的选用用 传统的的冷冷挤压模模模模具具材材料料有有碳碳素素工工具具钢T10AT10A钢，高高碳碳低低合合金金钢CrWMnCrWMn，60Si2Mn60Si2Mn钢，高高耐耐磨磨冷冷作作模模具具钢Cr12Cr12，Cr12MoVCr12MoV钢，冷冷作作模模具用高速具用高速钢W18Cr4VW18Cr4V，W6Mo5Cr4V2W6Mo5Cr

94、4V2钢等。等。 选用用举例例见表表2 2858566特备参考2.4冷镦模模具材料的选用冷镦模模具材料的选用（1）凸模必须承受强烈的冲击力，对模具寿命）凸模必须承受强烈的冲击力，对模具寿命要求不高或轻载的冷镦模：要求不高或轻载的冷镦模：凸模凸模可采可采9SiCr，T10A，Cr12MoV，GCr15，60Si2Mn钢制造；钢制造；凹模凹模可采用可采用T10A，Cr12MoV，GCr15钢制造钢制造;（2）对于重载、高寿命冷镦模，应采用高强韧）对于重载、高寿命冷镦模，应采用高强韧性、高耐磨性新型模具钢，性、高耐磨性新型模具钢，如如012Al，65Nb，LD，LM，18Ni，GM，6W6Mo5Cr

95、4V钢。钢。应用举例见表应用举例见表286：67特备参考3 3 冷作模具钢的热处理工艺冷作模具钢的热处理工艺 3.1冷作模具的制造工艺路线冷作模具的制造工艺路线常用冷作模具的制造工艺路线如下常用冷作模具的制造工艺路线如下:(1)一般成型冷作模具一般成型冷作模具锻造锻造球化退火球化退火机械加工成型机械加工成型淬火与回火淬火与回火钳修装配钳修装配;(2)成型磨削及电加工冷作模具成型磨削及电加工冷作模具锻造锻造球化退火球化退火机械粗加工机械粗加工淬火与回火淬火与回火精加工成型（凸模成型磨精加工成型（凸模成型磨削，凹模电加工）削，凹模电加工）钳修装配钳修装配;(3)复杂冷作模具复杂冷作模具锻造锻造球化

96、退火球化退火机械粗加工机械粗加工高温回火或调质高温回火或调质机械加工成型机械加工成型钳钳修装配。修装配。总之，模具制造工艺路线应根据材质及使用性能，选择合理的热处理工总之，模具制造工艺路线应根据材质及使用性能，选择合理的热处理工艺方案，并根据模具具体情况在工艺路线中合理安排。但这也不是一成不变艺方案，并根据模具具体情况在工艺路线中合理安排。但这也不是一成不变的，对于同一材质的不同模具，可采用不同的热处理方法、不同的工艺路线，的，对于同一材质的不同模具，可采用不同的热处理方法、不同的工艺路线，因而获得的组织及机械性能也不相同。在生产中应针对满足模具的要求适当因而获得的组织及机械性能也不相同。在生

97、产中应针对满足模具的要求适当安排，从而获得最大的经济效益。安排，从而获得最大的经济效益。68特备参考3.2 3.2 冷作模具材料的热处理特点冷作模具材料的热处理特点(1)冷作模具钢含合金元素量多且品种多，合金化较复杂。钢的导热冷作模具钢含合金元素量多且品种多，合金化较复杂。钢的导热性差，而奥氏体化温度又高，因此加热过程宜缓慢，多采用预热或阶性差，而奥氏体化温度又高，因此加热过程宜缓慢，多采用预热或阶梯式升温方式。梯式升温方式。(2)为保护钢的表面质量，加热介质应予重视，所以普遍采用控制气为保护钢的表面质量，加热介质应予重视，所以普遍采用控制气氛炉、真空炉等先进加热设备和方法，盐浴加热应充分净化

98、。氛炉、真空炉等先进加热设备和方法，盐浴加热应充分净化。(3)在达到淬火目的的前提下，应采用较缓和的冷却方式，如等温淬在达到淬火目的的前提下，应采用较缓和的冷却方式，如等温淬火、分级淬火、高压气淬、空冷淬火等。火、分级淬火、高压气淬、空冷淬火等。(4)为了进一步强化，应采用冷处理、渗氮等表面处理方式。为了进一步强化，应采用冷处理、渗氮等表面处理方式。(5)盐浴处理后应及时清理，并高度重视工序间的防护工作。盐浴处理后应及时清理，并高度重视工序间的防护工作。(6)冷作模具钢价格昂贵，冷作模具工件加工复杂、周期长、制造成冷作模具钢价格昂贵，冷作模具工件加工复杂、周期长、制造成本高、不宜返修。所以工艺

99、制定和操作应十分慎重，以保证生产全过本高、不宜返修。所以工艺制定和操作应十分慎重，以保证生产全过程的安全。程的安全。69特备参考 (7) (7) 线切割加工对模具热处理的影响：线切割加工对模具热处理的影响： 冲裁模的加工工艺、工作条件、失效形式、性冲裁模的加工工艺、工作条件、失效形式、性能要求不同，其热处理特点也不同。对有线切割加能要求不同，其热处理特点也不同。对有线切割加工的模具，工的模具，线切割工序安排在淬火和回火之后线切割工序安排在淬火和回火之后，因，因为它为它破坏了工件热处理后的应力状态破坏了工件热处理后的应力状态，并在表层产，并在表层产生了生了600600900 MPa900 MPa

100、的拉应力，造成了局部应力的叠的拉应力，造成了局部应力的叠加，导致在线切割加工过程中的变形和开裂。这种加，导致在线切割加工过程中的变形和开裂。这种变形和开裂既和被切割工件的尺寸有关，又和被切变形和开裂既和被切割工件的尺寸有关，又和被切除部分的体积有关。这是因为尺寸越大，内应力越除部分的体积有关。这是因为尺寸越大，内应力越大大; ;切去部位越多，造成内应力的局部叠加的几率切去部位越多，造成内应力的局部叠加的几率越大，变形和开裂的可能性越大。越大，变形和开裂的可能性越大。 70特备参考3.3 3.3 典型冷作模具材料的热处理典型冷作模具材料的热处理 3.3.13.3.1 冷冲裁模的冷冲裁模的热处理理

101、 冷冲裁模的冷冲裁模的热处理特点理特点 薄板冲裁模的薄板冲裁模的热处理特点理特点: :厚板冲裁模的厚板冲裁模的热处理特点理特点: :厚厚板板冲冲裁裁模模失失效效分分析析表表明明，崩崩刃刃、折折断断往往往往是是厚厚板板冲冲裁裁模模最最早早出出现的的失失效效形形式式。合合理理选择回回火火工工艺，生生产中中制制定定热处理工理工艺时可参考如下方法可参考如下方法: : 高碳高碳钢低温、短低温、短时、快速加、快速加热工工艺: :等温淬火工等温淬火工艺: : 利用多次相利用多次相变重重结晶，促使奥氏体晶粒晶，促使奥氏体晶粒细化化: : 细化碳化物化碳化物处理理: : 典型冲孔模典型冲孔模热处理如理如图2 2

102、111171特备参考国内薄板冲裁模用钢为国内薄板冲裁模用钢为 T10A T10A 、 CrWMn CrWMn 、 9Mn2V 9Mn2V 、 Cr12 Cr12 和和 Cr12MoVCr12MoV 等。等。 其中其中 T10A T10A 为碳素工具钢，有一定强度和韧性。但耐磨性不高，淬火为碳素工具钢，有一定强度和韧性。但耐磨性不高，淬火容易变形及开裂，淬透性差，只适用于工件形状简单、尺寸小、数量容易变形及开裂，淬透性差，只适用于工件形状简单、尺寸小、数量少的冲裁模具。少的冲裁模具。 T10A T10A 碳素工具钢的热处理工艺为：碳素工具钢的热处理工艺为： 760810 760810 水或油水或

103、油 淬，淬， 160180 160180 回火，硬度回火，硬度 5962HRC 5962HRC 。 CrWMn CrWMn 、 9Mn2V 9Mn2V 是高碳低合金钢种，淬火操作简便，淬透性优于碳是高碳低合金钢种，淬火操作简便，淬透性优于碳素工具钢，变形易控制。但耐磨性和韧性仍较低，应用于中等批量、素工具钢，变形易控制。但耐磨性和韧性仍较低，应用于中等批量、工件形状较复杂的冲裁模具。工件形状较复杂的冲裁模具。 CrWMn CrWMn 钢的热处理工艺为：钢的热处理工艺为：淬火淬火温度温度 820840 820840 油冷油冷 ，回火温度，回火温度 200 200 ，硬度，硬度 6062HRC 6

104、062HRC 。 9Mn2V 9Mn2V 钢的热处理工艺为：钢的热处理工艺为：淬火温度淬火温度 780820 780820 油冷油冷 ，回火，回火温度温度 150200 150200 ，空冷，硬度，空冷，硬度 6062HRC 6062HRC 。注意。注意 回火温度在回火温度在 200300 200300 范围有回火脆性和显著体积膨胀，应予避开。范围有回火脆性和显著体积膨胀，应予避开。 72特备参考3.3.2冷拉深模的热处理冷拉深模的热处理 (1)(1)冷拉深模的性能要求冷拉深模的性能要求 在在冷冷拉拉深深时时，冲冲击击力力很很小小，主主要要要要求求模模具具具具有有高高的的强强度度和和耐耐磨磨性

105、性，在在工工作作时时不不发发生生粘粘附附和和划划伤伤，具具有有一一定定韧韧性性及及较较好好的的切切削削加加工工性性能能，并并要要求求热热处处理理时时模模具具变变形形小小。对对模模具具用用钢钢的的强强度度要要求求可可以以根根据据被被拉拉深深材材料料的的强强度度和和板板材材的的厚厚度度来来决决定定，拉深件批量的大小及形状也应予以考虑。拉深件批量的大小及形状也应予以考虑。 (2)(2)冷拉深模的热处理特点冷拉深模的热处理特点 制定和实施热处理工艺时主要注意以下几点制定和实施热处理工艺时主要注意以下几点: : 避免模具表面产生氧化、脱碳避免模具表面产生氧化、脱碳 避免模具表面产生硬化接点避免模具表面产

106、生硬化接点 对被拉深材料进行良好的润滑对被拉深材料进行良好的润滑 典型拉深模的热处理工艺如典型拉深模的热处理工艺如图图2 29 9所示。所示。 73特备参考3.3.3 3.3.3 冷挤压模的热处理冷挤压模的热处理 (1)(1)冷挤压模模具的性能要求冷挤压模模具的性能要求 冷冷挤挤压压时时，金金属属在在三三向向不不均均匀匀的的压压力力下下产产生生塑塑性性变变形形，这这就就需需要要模模具具不不但但具具有有很很高高的的强强度度和和耐耐磨磨性性，能能承承受受住住反反复复作作用用的的高高压压力力而而不不发发生生破破坏坏，而而且且还还应应该该具具备备抵抵抗抗微微小小塑塑性性变变形形的的能能力力，才才能能保

107、保证证模模具具在在高高压压下下工工作作时时不不变变形形。此此外外，金金属属变变形形过过程程中中会会产产生生热热效效应应，使使工工件件和和模模具具的的温温度度升高，因此还需要模具具有较高的回火稳定性。升高，因此还需要模具具有较高的回火稳定性。 (2)(2)冷挤压模模具的热处理特点冷挤压模模具的热处理特点 为为了了能能满满足足冷冷挤挤压压模模具具的的性性能能要要求求，在在制制定定和和实实施施热热处处理理工工艺艺时时应应注注意以下几点意以下几点: : 避免材料碳化物偏析避免材料碳化物偏析 采用常用工艺的下限温度淬火采用常用工艺的下限温度淬火 控制一定的残余奥氏体量控制一定的残余奥氏体量 采用等温淬火

108、方法采用等温淬火方法 应用表面强化处理应用表面强化处理 在使用过程中进行低温去应力回火在使用过程中进行低温去应力回火 典型冷挤压模热处理工艺如表典型冷挤压模热处理工艺如表6-216-21所示。所示。 74特备参考3.3.4 3.3.4 冷镦模的热处理冷镦模的热处理 (1)(1)冷镦模模具的性能要求冷镦模模具的性能要求 冷冷镦镦压压是是指指金金属属坯坯料料在在室室温温下下受受冲冲击击压压力力后后高高度度方方向向尺尺寸寸减少，而垂直于压力方向的横截面积尺寸增加的成型方法。减少，而垂直于压力方向的横截面积尺寸增加的成型方法。 要要求求冷冷镦镦模模具具有有高高硬硬度度、高高强强度度、高高耐耐磨磨和和足

109、足够够的的韧韧性性。为为保保证证冷冷镦镦模模具具有有较较好好的的强强度度和和韧韧性性，冷冷镦镦凹凹模模的的表表层层应应有有1.5mm1.5mm以以上上的的硬硬化化层层，硬硬度度为为585862HRC62HRC，而而心心部部只只需需硬硬度度较较低低、韧性较好的索氏体组织，不能将整个截面都淬硬。韧性较好的索氏体组织，不能将整个截面都淬硬。 (2)(2)冷镦模模具的热处理特点冷镦模模具的热处理特点 为了能满足冷镦模的性能要求，冷镦模的热处理有如下特点为了能满足冷镦模的性能要求，冷镦模的热处理有如下特点: : 采用喷水淬火方法采用喷水淬火方法 回火要充分回火要充分 采用快速加热工艺以减少冷镦模的淬火变

110、形采用快速加热工艺以减少冷镦模的淬火变形 采用表面处理采用表面处理75特备参考3.3.5 3.3.5 冷作模具材料热处理实例冷作模具材料热处理实例 （1 1）硅钢片冷冲裁模具）硅钢片冷冲裁模具用用Cr12MoVCr12MoV钢制作的硅钢片冷冲裁模具，其设计硬度为钢制作的硅钢片冷冲裁模具，其设计硬度为585862HRC62HRC，正常，正常的使用寿命为每模的使用寿命为每模2020万件以上。万件以上。 1.1.制造工艺路线制造工艺路线 2.2.具体分析具体分析 （1 1）材料选择）材料选择: :Cr12MoVCr12MoV钢钢 （2 2）锻造工艺）锻造工艺: :多向反复镦粗多向反复镦粗拔长拔长镦粗

111、镦粗 （3 3）热处理工艺）热处理工艺 Cr12MoVCr12MoV钢导热性较差，因而在淬火加热时需要根据模具的尺寸与复钢导热性较差，因而在淬火加热时需要根据模具的尺寸与复杂程度进行两次以上的预热，以减少模具内外的温差，降低材料内应力，杂程度进行两次以上的预热，以减少模具内外的温差，降低材料内应力，有效改善碳化物的分布形态，为淬火时组织和性能的最佳配合创造先决条有效改善碳化物的分布形态，为淬火时组织和性能的最佳配合创造先决条件，有效提高模具使用寿命。适当提高回火温度，可保证模具在硬度降低件，有效提高模具使用寿命。适当提高回火温度，可保证模具在硬度降低不多的情况下获得较好的韧性，减小模具的内应力

112、，均匀热处理后的显微不多的情况下获得较好的韧性，减小模具的内应力，均匀热处理后的显微组织，获得所需的力学性能。组织，获得所需的力学性能。 (2) (2) 不锈钢表壳冷挤压模具不锈钢表壳冷挤压模具不锈钢表壳形状较复杂，其材料为不锈钢表壳形状较复杂，其材料为0Cr18Ni90Cr18Ni9钢。钢。 7Cr7Mo2V2Si7Cr7Mo2V2Si钢钢制造的表壳冷挤压凸模制造的表壳冷挤压凸模 P68P6876特备参考十十 选选 用用 实实 例例 10.1 10.1 冷冲裁模材料的选用冷冲裁模材料的选用 10.2 10.2 冷拉伸模材料的选用冷拉伸模材料的选用 10.3 10.3 冷挤压模材料的选用冷挤压

113、模材料的选用 10.4 10.4 冷镦模材料的选用冷镦模材料的选用 77特备参考工件名称：手柄工件名称：手柄生产批量：中批量生产批量：中批量材料：材料：Q235-A钢钢材料厚度：材料厚度：1.2mm10.1 10.1 冷冲裁模材料的选用冷冲裁模材料的选用78特备参考79特备参考材料：材料：Crl2MoV Crl2MoV 热处理：热处理：585862HRC62HRC（a）的技术要求：尾部与凸模固定板按）的技术要求：尾部与凸模固定板按H6/m5H6/m5配合配合80特备参考材料：材料：Crl2MoVCrl2MoV热处理：热处理：606064HRC64HRC81特备参考82特备参考10.2冷拉伸模材

114、料的选用冷拉伸模材料的选用零件名称：盖零件名称：盖生产批量：大批量生产批量：大批量材料：镀锌铁皮材料：镀锌铁皮材料厚度：材料厚度：1mm1mm83特备参考盖落料-拉深复合模1- -凸凹模凸凹模 2- -推件块推件块 3- -固定卸料板固定卸料板 4- -顶件块顶件块 5- -落料凹模落料凹模 6- -拉深凸模拉深凸模 84特备参考材料：材料：CrWMn CrWMn 热处理：工作部分局部淬火，硬度热处理：工作部分局部淬火，硬度606064HRC64HRC85特备参考材料CrWMn 热处理6064HRC86特备参考材料CrWMn 热处理6064HRC87特备参考正装拉深模正装拉深模 模柄模柄 上模

115、座上模座 凸模固定板凸模固定板 弹簧弹簧 压边圈压边圈 定位板定位板 凹模凹模 下模座下模座 卸料螺钉卸料螺钉 1010凸模凸模 88特备参考89特备参考有压边装置的以后各次拉深模有压边装置的以后各次拉深模 1-推件板推件板 2-拉深凹模拉深凹模 3-拉深凸模拉深凸模 4-压边圈压边圈 5-顶杆顶杆 6-弹簧弹簧 90特备参考1-顶杆顶杆 2-压边圈压边圈 3-凸凹模凸凹模 4-推杆推杆 5-推件板推件板 6-卸料板卸料板 7-落料凹模落料凹模 8-拉深凸模拉深凸模 落料拉深复合模落料拉深复合模91特备参考10.3 10.3 冷挤压模材料的选用冷挤压模材料的选用1冷挤压模性能要求冷挤压模性能要

116、求性能要求：性能要求：有高的抗压强度和抗弯强度，高的强韧性和耐有高的抗压强度和抗弯强度，高的强韧性和耐磨性。磨性。硬度：硬度：要求硬度达要求硬度达6163HRC。另外：另外：还要求模具材料有较高的高温强度和冷热疲劳抗力。还要求模具材料有较高的高温强度和冷热疲劳抗力。2冷挤压模具材料的选用冷挤压模具材料的选用常用：常用：T10A、CrWMn、60Si2Mn、Crl2型钢、型钢、W18Cr4v、W6Mo5Cr4V2及新型模具钢均可作为冷挤压模及新型模具钢均可作为冷挤压模具材料。具材料。*工厂最常选用的是工厂最常选用的是60Si2Mn、Crl2、Crl2MolVl、6W6、GM、ER5、LD、65N

117、b、012Al、LMl、LM2、GD钢、马氏钢、马氏体时效钢和硬质合金等体时效钢和硬质合金等92特备参考正挤压反挤压复合挤93特备参考惠价格供应各种搓丝板，搓丝板销售热线：13535601162联系人：侯帅锋搓搓丝丝板板94特备参考雕雕刻刻模模95特备参考水平切边模水平切边模96特备参考U形件浮动分离式切边模形件浮动分离式切边模1下模板2复位弹簧3导向定位块4凸模刃口5浮动凸模6上模7上模固定板8上模板9模柄10压料板11工件12凹模刃口13定位板14凹模97特备参考级级进进模模98特备参考正反拉伸复合膜正反拉伸复合膜99特备参考100特备参考101特备参考102特备参考103特备参考2.4

118、2.4 冷镦模材料的选用冷镦模材料的选用104特备参考复复 习习 思思 考考 题题 选用模具材料时主要选用模具材料时主要考虑哪些因素？考虑哪些因素？ 模具失效主要有哪些形模具失效主要有哪些形式？式？105特备参考类别牌号中国美国日本瑞典德国用途冷作模具钢T7A-T12AW1-7W1-1.2CSK7-SK2C70W1C125W形状简单小型工模具，可选用此材，可保证高强度，耐磨性，足够的韧性及耐用性。GCr15E52100SUJ2SKF3100cr660si2MnSUP660si716Mn电机轴CrWMnSKS31105WCr6下料模、冲头、成形模、搓丝板顶出杆及小型塑料压模等。Cr12D3SKD1X210Cr12应用于小动载条件下要求高耐磨形状简单的拉伸和冲载模。Cr12MoVX165CrMov12下料模、冲头、滚丝轮、剪刀片、冷镦模、陶土模及热固塑料成形模等。Cr12Mo1V1D2SKD11XW-42X155CrVMo121重型落料模、冷挤压模、深拉伸模、滚丝模、剪刀片、冷镦模、陶土模等。106特备参考