1.1金屬
. R$ n8 ?$ l# u% _; v% g0 ^具有不透明、金屬光澤良好的導(dǎo)熱和導(dǎo)電性并且其導(dǎo)電能力隨溫度的增高而減小，富有延性和展性等特性的物質(zhì)。金屬內(nèi)部原子具有規(guī)律性排列的固體（即晶體）。8 O5 K1 J2 B- `* I& }
1.2合金7 |4 B& S! A6 W, R: \8 m
由兩種或兩種以上金屬或金屬與非金屬組成，具有金屬特性的物質(zhì)。
- Y" S6 e: _2 X相：合金中成份、結(jié)構(gòu)、性能相同的組成部分。' x% Y) A8 H0 z6 ~ {8 k* B/ a
1.3固溶體4 I+ o% F) w1 _7 ?
是一個（或幾個）組元的原子（化合物）溶入另一個組元的晶格中，而仍保持另一組元的晶格類型的固態(tài)金屬晶體，固溶體分間隙固溶體和置換固溶體兩種。" H0 ~) D) n8 g( g4 J8 d
1.4固溶強(qiáng)化
3 O) v: r6 A2 h4 q$ G5 D由于溶質(zhì)原子進(jìn)入溶劑晶格的間隙或結(jié)點(diǎn)，使晶格發(fā)生畸變，使固溶體硬度和強(qiáng)度升高，這種現(xiàn)象叫固溶強(qiáng)化現(xiàn)象。
# g$ d- o6 y- n! I1.5化合物
, ?4 r0 B' A m" ]2 X2 Z ~4 C合金組元間發(fā)生化合作用，生成一種具有金屬性能的新的晶體固態(tài)結(jié)構(gòu)。
/ Q( D, R7 ?% E) H! c1.6機(jī)械混合物
5 ^" k$ {4 B: N+ Q% ^由兩種晶體結(jié)構(gòu)而組成的合金組成物，雖然是兩面種晶體，卻是一種組成成分，具有獨(dú)立的機(jī)械性能。
3 F- N+ Z! q) Z5 }/ e, f2.1硬度( t; M" q$ h: k) E. N
金屬的硬度，是指金屬表面局部體積內(nèi)抵抗外物壓入而引起的塑性變形的抗力，硬度越高表明金屬抵抗塑性變形的能力越強(qiáng)，金屬產(chǎn)生塑性變形越困難。硬度試驗方法簡單易行，又無損于零件。實際常使用的硬度試驗方法有：布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度三種。三種硬度試驗值有大致的換算關(guān)系，見表一。
! o" i& z3 E, F布氏硬度HB：布氏硬度是用載荷為P的力把直接D的鋼球壓入金屬表面，并保持一定的時間，測量金屬表面上的壓痕直徑d，據(jù)此計算出的壓痕面積AB，求出每單位面積所受力，用作金屬的硬度值，叫布氏硬度，記作HB。布氏硬度的使用上限是HB450，適用于測定退火、正火、調(diào)質(zhì)鋼、鑄鐵及有色金屬的硬度。6 L" K4 W; }3 M$ M( q$ \
2.1.1洛氏硬度HRA、HRC：- J) k& s, M# a+ j% S4 F7 T
洛氏硬度是工業(yè)生產(chǎn)中最常用的硬度測量的方法，因為操作簡便、迅速，可以直接讀出硬度值，不損傷工件表面，可測量的硬度范圍較寬。但洛氏硬度也有一些缺點(diǎn)，如因壓痕小，對材料有偏析及組織不均勻的情況，測量結(jié)果分離度大，再現(xiàn)性較差。洛氏硬度(HR)也是用壓痕的方式試驗硬度。它是用測量凹陷深度來表示硬度值。洛氏硬度試驗用的壓頭分硬質(zhì)和軟質(zhì)兩種。硬質(zhì)壓頭為頂角為120o的金剛石圓錐體，使用于淬火鋼等硬的材料。HRA硬度有效范圍是>70，適用于硬質(zhì)合金、表面淬火層及滲碳層;HRC硬度有效范圍是20-68(相當(dāng)于HB230-700,HB450-700超出了布氏硬度的使用上限)，適用于淬火鋼及調(diào)質(zhì)鋼。
2 w) d0 x- ?6 I+ B8 L r+ j2.1.2洛氏硬度HRB/ T; j1 p; D* e: b
洛氏硬度HRB的測量采用直徑1.588mm(1/16")的鋼球，適用于退火鋼、有色金屬等，硬度有效范圍是25-100（相當(dāng)于HB60-230)。" r& i: U: s% u% r+ Z7 @
2.1.3維氏硬度HV: f0 E+ T; z4 n6 f
維氏硬度也是利用壓痕面積上單位應(yīng)力作為硬度值計量。維氏硬度所使用的壓頭是錐面夾角為136o的金剛石四方錐體。試驗時，在載荷P的作用下，在試樣試驗面上壓出一個正方形壓痕。測量壓痕兩對角線的平均長度d，借以計算壓痕面積AV，以P/AV的數(shù)值表示試樣的硬度，以HV表示。維氏硬度的優(yōu)缺點(diǎn)：維氏硬度有一個連續(xù)一致的標(biāo)度；試驗負(fù)荷可任意選擇，所得的硬度值相同。試驗時加載的壓力小，壓入深度淺，對工件損傷小。特別適用于測量零件的表面淬硬層及經(jīng)過表面化學(xué)處理的硬度，精度比布氏、洛氏硬度精確。但是維氏硬度的試驗操作較麻煩，一般在生產(chǎn)上很少使用，多用于實驗室及科研方面。
3 J' A2 z. p- ^ B2 q3．金屬材料機(jī)械性能（或稱為力學(xué)性能） 金屬材料的機(jī)械性能是零件的設(shè)計和選材時的主要依據(jù)。外加載荷性質(zhì)不同（例如拉伸、壓縮、扭轉(zhuǎn)、沖擊、循環(huán)載荷等），對金屬材料要求的機(jī)械性能也將不同。常用的機(jī)械性能包括：強(qiáng)度、塑性、彈性、剛度、硬度、沖擊韌性、多次沖擊抗力和疲勞極限等。下面將分別討論各種機(jī)械性能。
0 _9 f5 S( s* t- ~) \% ] w0 I4 o3.1強(qiáng)度
5 Q/ _( j6 R2 b" A7 E* f2 {* i強(qiáng)度是指金屬材料在靜荷作用下抵抗破壞（過量塑性變形或斷裂）的性能。由于載荷的作用方式有拉伸、壓縮、彎曲、剪切等形式，所以強(qiáng)度也分為抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度等。各種強(qiáng)度間常有一定的聯(lián)系，使用中一般較多以抗拉強(qiáng)度作為最基本的強(qiáng)度指針。& P8 z. q2 _7 o# G2 }( w
3.2塑性3 d R) u1 Y4 `" _3 y p: i
塑性是指金屬材料在載荷作用下，產(chǎn)生塑性變形（永久變形）而不破壞的能力。
/ Q' U6 `. Z% B# e6 Y2 U. z$ M3.3疲勞6 V f# F" b0 ?: D
前面所討論的強(qiáng)度、塑性、硬度都是金屬在靜載荷作用下的機(jī)械性能指針。實際上，許多機(jī)器零件都是在循環(huán)載荷下工作的，在這種條件下零件會產(chǎn)生疲勞。 8 [ v, Y! {" T+ q1 s* p
沖擊韌性
$ J) t; M& r6 y以很大速度作用于機(jī)件上的載荷稱為沖擊載荷，金屬在沖擊載荷作用下抵抗破壞的能力叫做沖擊韌性。
: J- N A: g$ j! d7 r3.4彈性
% Y( [: U- }- v0 v( C+ B9 U金屬材料在外力作用下產(chǎn)生不永久變形的能力稱為彈性。/ a' N1 H' G) ]% c$ [8 q. S5 d
3.5剛度4 ?( e( @( {8 ]/ m( H1 [
剛度是指金屬材料抵抗彈性變形的能力。在工程應(yīng)用中絕大多數(shù)零件都在彈性狀態(tài)下工作，工作過程中不允許有過多的彈性變形。因此，對材料的剛度都有一定的要求。' O# U8 f* d# b
4． 鋼的分類 鋼是以鐵、碳為主要成分的合金，它的含碳量一般小于2.11% 。鋼是經(jīng)濟(jì)建設(shè)中極為重要的金屬材料。% Z ?0 `9 F5 a" D. C, h& c3 f
按化學(xué)成分，分為碳素鋼（簡稱碳鋼）與合金鋼兩大類。碳鋼是由生鐵冶煉獲得的合金，除鐵、碳為其主要成分外，還含有少量的錳、硅、硫、磷等雜質(zhì)。碳鋼具有一定的機(jī)械性能，又有良好的工藝性能，且價格低廉。因此，碳鋼獲得了廣泛的應(yīng)用。但隨著現(xiàn)代工業(yè)與科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，碳鋼的性能已不能完全滿足需要，于是人們研制了各種合金鋼。合金鋼是在碳鋼基礎(chǔ)上，有目的地加入某些元素（稱為合金元素）而得到的多元合金。與碳鋼比，合金鋼的性能有顯著的提高，故應(yīng)用日益廣泛。7 z+ q: B/ j0 Y( }6 \. S7 a
由于鋼材品種繁多，為了便于生產(chǎn)、保管、選用與研究，必須對鋼材加以分類。按鋼材的用途、化學(xué)成分、質(zhì)量的不同，可將鋼分為許多類：
$ r: C3 \/ C0 V2 ~4 o6 |4.1按用途分類
' t: H/ x* j) o3 [! f' F" W" X按鋼材的用途可分為結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、特殊性能鋼三大類。
w3 V. s) y5 s! j4.1.1結(jié)構(gòu)鋼
1 @* m: b4 S P- R6 ~用作各種機(jī)器零件的鋼，包括滲碳鋼、調(diào)質(zhì)鋼、彈簧鋼及滾動軸承鋼。
: `) S; S" E9 G# K i9 y用作工程結(jié)構(gòu)的鋼，包括碳素鋼中的甲、乙、特類鋼及普通低合金鋼。( @$ [- G( E# F9 P7 X Z. G0 M
4.1.2工具鋼( v8 m7 e6 c* r2 h
用來制造各種工具的鋼。根據(jù)工具用途不同可分為刃具鋼、模具鋼與量具鋼。, k, u. Q$ H1 Y0 q
4.1.3特殊性能鋼5 ^# W4 ^2 Z* ~
是具有特殊物理化學(xué)性能的鋼。可分為不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼、磁鋼等。
, z- d* h; C7 T" ]2 B' G) F4.2按化學(xué)成分分類
. w& F! O# H. u按鋼材的化學(xué)成分可分為碳素鋼和合金鋼兩大類。
: Z4 h) J/ c' Z5 r* B4.2.1碳素鋼" c% A5 q' }4 B2 T/ w! k
按含碳量又可分為低碳鋼（含碳量≤0.25%）；中碳鋼（0.25%＜含碳量＜0.6%）；高碳鋼（含碳量≥0.6%）。9 Z0 U. N7 K' n) l$ E. a- S
合金鋼; @2 t2 F: E! s2 F) x
按合金元素含量又可分為低合金鋼（合金元素總含量≤5%）；中合金鋼（合金元素總含量5%--10%）；高合金鋼（合金元素總含量＞10%）。此外，根據(jù)鋼中所含主要合金元素種類不同，也可分為錳鋼、鉻鋼、鉻鎳鋼、鉻錳鈦鋼等。8 h* t/ e5 \: P; O: q# {
4.3按質(zhì)量分類
. y' J4 q% B% [0 [: P1 f: V5 l按鋼材中有害雜質(zhì)磷、硫的含量可分為普通鋼（含磷量≤0.045%、含硫量≤0.055%；或磷、硫含量均≤0.050%）；優(yōu)質(zhì)鋼（磷、硫含量均≤0.040%）；高級優(yōu)質(zhì)鋼（含磷量≤0.035%、含硫量≤0.030%）。
9 O- V E4 l V4.4按冶煉爐的種類
* m/ n4 L" t/ k2 e# g1 Y1 p& { g: _將鋼分為平爐鋼（酸性平爐、堿性平爐），空氣轉(zhuǎn)爐鋼（酸性轉(zhuǎn)爐、堿性轉(zhuǎn)爐、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐鋼）與電爐鋼。
) S5 S d! o( C2 a: \) z4.5按冶煉時脫氧程度
4 |* ]4 `( H* x P將鋼分為沸騰鋼（脫氧不完全），鎮(zhèn)靜鋼（脫氧比較完全）及半鎮(zhèn)靜鋼。
, a" P. b( t9 a/ B7 r7 ^, w鋼廠在給鋼的產(chǎn)品命名時，往往將用途、成分、質(zhì)量這三種分類方法結(jié)合起來。如將鋼稱為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼、高級優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、合金工具鋼等。
; P& k& N! r. ]# ^5. 模具零件及其材料 模具由模架和模芯及相關(guān)配件組成，模架和配件由專業(yè)的廠家按常用的系列規(guī)格做好供選擇，模具工廠一般只做模芯加工和裝配。模具的各種不同主要是在模芯，針對不同形狀的產(chǎn)品，模具設(shè)計人員把模芯設(shè)計成各種形式，如：點(diǎn)進(jìn)料、直進(jìn)料、潛進(jìn)料、滑塊、抽芯、直頂出、推板頂出、二次頂出、熱流道、氣體輔助等，其目的是為了能按產(chǎn)品設(shè)計要求成型和方便完整地脫出模具，同時也要考慮到模芯在加工時的易加工性及模具使用的壽命。
0 x @* b# n/ ^: L8 f5 ]* W模具各部分用的鋼材各有不同，模架一般用中碳鋼45#或50#，配件用高碳鋼加熱處理，模芯的鋼材用成分較復(fù)雜的合金鋼，有預(yù)硬鋼和熱處理鋼及鏡面鋼等，其不同的國家用的牌號各不相同，如：NAK80、718、SKD61（日本）P20、H13、（美國）2344、2738（德國）S136、8407（瑞士）等。% G; n' q& [% {* z: \
現(xiàn)在通常說模具質(zhì)量的好壞，主要區(qū)別在模芯的加工精密程度和模具的反復(fù)使用壽命，這又很大程度上依靠精密的加工設(shè)備和合理的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計，當(dāng)然模具的制造周期也是一個很重要的考慮因素，模具制造的周期因模芯的復(fù)雜性由30天到90天不等（在中國），歐洲有的要120天到180天。
4 v M, S) e# E8 A9 y1 z德國在模具上現(xiàn)有的優(yōu)勢在設(shè)備精密、鋼材的優(yōu)良，不足是勞動力成本高，制造周期長，中國的優(yōu)勢在勞動力成本低，制造周期短，不足是設(shè)備不夠精良，加工精密度相對較低。/ ?3 r" q5 e, u8 e/ k7 }
5.1模具標(biāo)準(zhǔn)件材料; n1 o; ^9 b$ B! B% Q- L
模具標(biāo)準(zhǔn)件材料主要有SKD61、SKD61-F、CH13、SKS3、SKH51、FDAC、SUJ2（以上均為日本JIS標(biāo)準(zhǔn)）
$ j# ~" a+ k5 j. R1 @5 e. W5.2模具成型件材料" Z1 R8 K2 [1 q0 T
NAK80、718、SKD61（日本）P20、H13、（美國）2344、2738（德國）S136、8407（瑞士）等。8 Q/ c8 E$ Y1 t% p$ w5 n m
6．國內(nèi)外模具鋼材生產(chǎn)情況 6.1國產(chǎn)模具鋼材介紹：* \3 U5 ]. X. M3 f0 j
國產(chǎn)塑料模具鋼 | | | | | | | | | | | | | 用于制造生產(chǎn)批量小，模具載面積不大，尺寸精度及表面粗糙度要求不高的塑料成形模具或模架
- C$ d3 m$ c0 i+ D) q | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 用于制造PVC等腐蝕性較強(qiáng)的塑料模具，透明塑膠及拋光性要求較高的塑料膜。 | | | | | | 鋼的純度高，具有良好的切削加工性能，制成工模具精度高，永不變形。較高的強(qiáng)韌性，適合做大型復(fù)雜模具。 | | | | | |
國產(chǎn)冷作模具鋼 | | | | | | | 冷作模具鋼( W' H- |" }0 |+ o2 U
| T7A-T12A% @0 A8 \4 H- D0 G
| W1-7 W1-1.2C
" P$ @. T+ {' T! q" F | SK7-SK2
( Y# r3 j8 g9 F8 d5 d6 e8 q | ( H8 a2 g% W8 y7 `$ l
| C70W1 C125W# `0 s7 }- N8 q
| 形狀簡單小型工模具，可選用此材，可保證高強(qiáng)度，耐磨性，足夠的韌性及耐用性。# T+ y( ~* y9 r% _& _/ v
| GCr15
2 e0 A; k! y; i* J9 t: d | E52100
( J3 s+ I1 ^$ w | SUJ2
2 E1 l+ S% p; D6 `" R3 D | SKF3- q9 J0 c+ Y. n& q
| 100cr6
* ~% U: O( A1 T+ ~; R4 ]; M3 K | 60si2Mn) Y( F. R# Z$ r1 G, I1 W
| 2 K4 g' m: V/ j0 T
| SUP6$ Q3 K7 F/ D7 j$ `' I7 L r. {4 U& a
|
: K" X: m0 m: G. A+ \ | 60si7
$ m p2 i. H3 `2 Z. p | 16Mn/ i; N2 N. b0 E! B5 Q5 k
| 9 [7 l& ^/ g1 d% s H" L" K7 L* A
| ( Q& H# P1 h7 r j+ }/ c0 i. h5 c) R3 K
|
+ J5 k5 S: h* | | 0 L: P& ]' g! f" W/ S
| 電機(jī)軸
! u5 p- M7 M. G9 z; n C( ?; `+ }* } | CrWMn* @. f9 J' d) v& z7 ?
| % s/ O' [) [/ V( p# p
| SKS31 N' ]* U! ?* m5 T5 ]
|
0 f e: E; t) b | 105WCr6
( L1 U" f8 m% U4 a% ? | 下料模、沖頭、成形模、搓絲板頂出桿及小型塑料壓模等。
- {2 b8 h5 h8 l0 E; d | Cr12) O7 Q* E" M- @% Z! @
| D3
5 _& q9 U/ n$ G& H1 j& E- f; f | SKD1
) o4 n1 @" j0 A( i |
. [8 r" d3 I; {! e6 S | X210Cr12
5 N/ W T* N% q* f3 S, U) F | 應(yīng)用于小動載條件下要求高耐磨形狀簡單的拉伸和沖載模。! D0 M, u4 P/ V
| Cr12MoV
$ b" F$ b) m8 T |
4 k( Y, M- R5 Q4 G6 e$ n | # s6 `1 J9 p" \ U
|
* t* \2 ~& S% o* ` M* h | X165CrMov12. y2 T/ N; N5 B! W5 v! Q$ q0 T
| 下料模、沖頭、滾絲輪、剪刀片、冷鐓模、陶土模及熱固塑料成形模等。
" W2 ]2 X1 H: c8 q | Cr12Mo1V1
6 W% C/ J5 ?8 ED2: C$ \( f. L" ?6 u0 W- e4 v% X5 x/ P; N
| : [7 g1 Z* a' C( W1 q& B. _8 q
+ h- E) X/ Z# F3 j1 v \
| SKD11$ Z" f6 W7 }" b8 k5 ~ a
| XW-42% d' B4 n1 g# }* D8 L& Y
| X155CrVMo121
; v' \5 ?# _4 T: m/ @ | 重型落料模、冷擠壓模、深拉伸模、滾絲模、剪刀片、冷鐓模、陶土模等。0 F: O+ L9 ?2 R4 g; @
|
國產(chǎn)熱作模具鋼 | | | | | | | 熱作模具鋼
4 A- X, ^7 V) a' G2 z | 5CrMnMo$ Z/ L' ]8 y; D: U6 ~/ e
| / y* j# e; T: r% ?0 F- X
|
8 p4 |: K5 }3 c- v# a! `( U# i8 }! ? |
2 T) R* C' D! U, z; M1 L9 G$ n | ! P; z1 W0 n+ o
| 用于制造形狀簡單，厚度小于250毫米的小型錘鍛模。3 n, @0 _4 e& c2 S7 z- E
| 5CrNiMo* a3 V9 D. u6 K1 s
| L6' n( W9 l( K# D" V0 _# h
| % `# m6 w4 R6 f1 H0 j* c
|
4 X' F/ K; o6 E4 B% J5 r2 I! m3 D |
: t5 |+ H+ j7 W1 Y | 用于制造商形狀簡單，工作溫度一般，厚度在250～350毫米之間的中型熱錘鍛模塊。 m% a& N; t: E! F$ `
| 5CrNiMoV
6 W" w; O5 ~1 Z7 k: |( x" l9 I |
% k, M6 I9 ?0 R# T6 E+ w5 V | SKT4! Z, U" M( z- Q M, B9 [! Z9 z
| 3 P5 Y1 s' N$ ]0 R+ O
| 56CrNiMoV7
" p7 A$ L6 d% |2 N, s$ G | 用于制造厚度＞350毫米，型腔復(fù)雜，受力載荷較大的大型錘鍛模或鍛造壓力機(jī)熱鍛模。
- G8 l# U; ? ~: D2 h' I! U! d | 4Cr5MoSiV1
* B. w- c+ l; [" ]0 S2 P& v2 x | H13; M P$ X0 o# h/ c4 m2 e" n& T
| SKD61' w1 k! ^/ U3 x/ N2 q" n- J& F
| 8407
6 d" a. S2 h @ | X40CrMoV517 l% C5 J$ D* _
| 用于制造沖擊載荷較大，型腔復(fù)雜的長壽命錘鍛模或鍛造壓力機(jī)用模具或鑲塊；以及鋁合金擠壓模，鋁鎂鋅等金屬長壽命壓鑄模具，部分高壽命高耐磨塑料模具。" ~8 d2 p7 a/ |- G0 N% |: O
| 5Cr2NiMovSi
" Y' c* a% F) e6 \; c2 s5 V+ x |
1 L- c6 z( a' X& e4 {* w4 [) U | 1 Y/ \% u6 r& y, D8 U! i
|
) i; d$ W) }1 W5 U; j [$ f |
) A& v; k: G' ]: c | 用于鍛錘模具鋼具有良好的韌性，強(qiáng)度和耐磨性，淬透性，適用于制作工作。大面積復(fù)雜形狀，承受沖擊負(fù)荷重的大、中型，錘鍛模用材，5CrNiMo。5CrMnMo、H13等熱模鋼1.5倍～2.5倍。
+ m0 q* q+ F( ?) j$ S# {) ^2 D | 55NiCrMoV6: A: y7 L4 B: ^$ ]+ r
|
' L8 P' C' }$ Y! c7 v% x | - f9 x8 O9 d! h* `% g; X
| " l5 f0 E6 U) z7 C3 ? G# G
| 2713鋼3 ], O8 X5 F" O# \2 {4 D, a
| 45Cr2NiMoVSi8 }# |; p& Z# q; S5 |$ q0 Z7 a
| & d6 N; o; n% M! D$ ^2 C
|
" x( E p9 P% r. q! d$ N' e! [ |
2 Q" }$ ~( V, t, Y5 r |
/ j' n, j% z) I& b% h( D! O |
# o @6 k- y, D8 Y) {1 N
6.2部分進(jìn)口鋼材介紹：4 A. u; y5 v; z6 m
HITACHI 鋼材8 O7 l, s; `$ n3 Z1 t+ h* L5 g
[YSS]2 }, g3 i; L9 \& x* \9 [' J
日立金屬所出產(chǎn)之安來鋼YSS，是同精選之高純度的“真砂鐵礦砂”通過自創(chuàng)的“低溫還原法”精練，成功創(chuàng)出YSS海棉鐵作為原鐵，令鋼中雜質(zhì)含量減到極少。并使用高質(zhì)電熔爐及精密儀器提練，所有練制步驟（如熱作、冷作、熱處理）均經(jīng)嚴(yán)格控制。高質(zhì)量之水平可在鋼材身上反映出來。; {+ B+ O, C+ }
我們并能為顧客生產(chǎn)特別要求之鋼材，我們之品質(zhì)保證系統(tǒng)及技術(shù)支援服務(wù)使YSS鋼材在世界不同市場上贏取到極高之信譽(yù)。6 p' T5 v/ ~ B$ F
[各項同性]3 s1 |5 V @2 [3 I% u9 z. H
我們稱這新技術(shù)研究成果為“各向同性”鋼材。“各向同性”工具鋼和可塑性鋼之名稱是因其能減少縱向鍛煉間之機(jī)械性能差異，使其質(zhì)量更普通鋼材。其所制造之產(chǎn)品，均能達(dá)到更穩(wěn)定之機(jī)械特性及更長之使用壽命。故此，這種新鋼材已得到曾經(jīng)使用過之客戶極高評價。
* z% i+ |4 I7 U8 q" jHPM7新型預(yù)硬P20塑料模鋼 | | | | 切削性、焊接性優(yōu)越鋼材；潔凈度高，具有良好的鏡面精加工性能；嚴(yán)格挑選化學(xué)成分，經(jīng)新技術(shù)特別提煉后，能提高鋼材本質(zhì)延伸性、韌性、及溶接性、不易爆裂；大尺寸模具中心部位也同樣有相對硬度。 | 因設(shè)計變硬，而需要焊接頻繁模具；汽車部件如尾燈、表盤；家電如電視機(jī)體、空調(diào)機(jī)殼和電話等；其它：大型日用品、膠卷、容器、導(dǎo)管等。 |
HPM50卓越表面質(zhì)量P21塑料模具鋼 | | | | 最適用于鏡面拋光加工的預(yù)硬化鋼；放電加工特性佳：經(jīng)處理后的表面非常好，可取代蝕花加工、在進(jìn)行放電（電火花）加工后，表面硬度不會增加，可簡化其后的加工工序；組織均勻，最適用于精密蝕花加工；焊接性佳，表面不會硬化；韌性優(yōu)良，機(jī)械特性卓越。 | 鏡面拋光模具：防塵蓋、電視機(jī)濾光板、化妝品盒、家電等；精密皺紋加工模具：辦公室自動化設(shè)備、汽車零件等。 |
HPM38高優(yōu)質(zhì)鏡面塑料模具鋼(420 ESR) | | | | 鏡面拋光特性極佳；耐腐蝕性優(yōu)良的電渣重熔13鉻鉬不銹鋼，不需鍍鉻；熱處理變形極少，是精密模具最佳選擇；防銹性高，不需擔(dān)心模具保管問題；熱處理硬度可達(dá)HRC50-56。 | 適用于透明、熱固和耐熱樹脂用模具：如化妝品盒、雷射碟片、卡式錄音帶盒、各種鏡片、醫(yī)療設(shè)備、家電、食品容器等。 |
DAC特種熱壓合金模鋼(SKD 61) | | | | | 可抵受溶鋁、鎂、鋅之腐蝕作用及熱度之急劇變動。適宜制造鋁、鎂、鋅合金壓鑄模熱或熱沖鑄工作及熱鉸刀、軋刀、鉸刀、切槽刀、剪刀及熱鍛沖頭等。 |
SLD高耐磨冷作工具鉻鋼(SLD 11) | | | | 高耐磨性的通用冷作模具鋼；淬火性佳，熱處理變形少。 | 此鋼易于車削，并宜制鋒利刀口、剪刀、圓鋸、冷或熱作修整模、滾筒邊、螺絲紋、線模、銑刀、沖唧模。圓形滾筒，制電力變壓器心衡模、切割鋼皮軋刀、鋼管成型滾筒、特殊成型滾筒、精密規(guī)、形狀繁雜的冷壓工具、心軸、冶金、錫作模、塑料模、螺釘頭模等。 |
SGT不變形耐磨油鋼(SKS 3) | | | | 切削性優(yōu)異的通用冷模。注意大型加工品的淬火唧鋼絲電火花加工。 | 此鋼熱處理后，具有不變形之特性，適宜制造精密工具、精密儀器、精密測定工具，并宜制造鉸刀、銑刀、滾筒，冷作拉線模、樣板樣模、沖孔器、冷作切器、剪刀、木用工具、螺絲模、手盤、各種沖模等。 |
ACD37冷加工用工具鋼 | | | | 氣冷、真空淬火鋼。改善了SGT的淬火性及鋼絲電火花加工件。 | 此鋼熱處理后，變形度極低，適宜制造高精密工具、儀器、摩打、各種刀具、板金用模、樣板等。 |
CENAI抗腐蝕性及易切削性塑料模具鋼(P21) | | | | 解決了模具腐蝕問題；預(yù)硬度高達(dá)40HRC的易切削性模具鋼；具有極優(yōu)良拋光，蝕紋及放電加工特性。 | 重視鏡面，蝕紋加工性、放電加工性的模具鋼、辦公室自動化電器用品、通信機(jī)器用品、家庭電器用品、汽車用品、化妝品盒、重視長壽命的泛用模具鋼、食品容器、橡膠模具。 |
FDAC快削預(yù)硬壓鑄合金模鋼(SLD 61) | | | | 出廠硬度高達(dá)HRC40，在加工模后且不用熱處理可直接生產(chǎn)，增加含硫量令切削性更佳。 | |
- n* X! T& g/ _0 P6 u# |一勝百鋼材- ], I% r! t, ^& F( [
一勝百之瑞典工廠生產(chǎn)的鋼材以其質(zhì)量享譽(yù)全球，718模具鋼幾乎成了塑料模具最常用的型腔材料，最新生產(chǎn)的HOTVAR熱作鋼在HRC54-56時能適合在650攝氏度工作。+ i: |( i+ S8 x# X' C
! Y% v# f$ }' X
0 ~2 y9 f* X8 _# W) Z8 R
| | 出廠/ J1 B* J G. e4 B. ^* }0 v8 K# e: j
硬度 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 高拋光度及高要求內(nèi)模件 ，適合PA、POM、PS、PE、PP、 ABS塑料 | | | | | 高純度，高鏡面度，拋光性能好、抗銹防酸能力極佳，熱處理變形少 | | | | | | | | | | 鏡面模及防酸性高，可保證冷卻管道不受銹蝕，適合PVC、PP、EP、PC、PMMA塑料，食品工業(yè)機(jī)械構(gòu)件 | | | | | | 真空除氣制煉之合金鋼，純度高，金相結(jié)構(gòu)均勻，拋光容易 | | | | | | | | | | 有好的機(jī)械強(qiáng)度和可機(jī)加工性預(yù)硬鋼，用于冷作鋼支承板與支撐物，塑料模架以及要求不高的型腔和型芯。 | | | | 性能優(yōu)越的熱作鋼。優(yōu)秀的韌性和抗龜裂 | | | | | | | | | | 適宜作壓鑄模和其他熱作模
$ ~0 `# M7 X% O" Z, R. g& d0 L2 r% S具。另外，是多用途的有很好的抗磨損性，可拋光性和成型性的模具鋼。 | | | | | | | | | | | | | | |
日本大同優(yōu)質(zhì)鋼材 | DAIDO 大同 | JIS 日本 | GB/YB 中國 | DIN 德國 | ALSL 美國 | 主要用途 | 塑 料 模 具 鋼 | PXZ | —— | —— | —— | —— | 通用大型蝕花模具。汽車保險杠。儀表面板。家電外殼。浴槽 | PX4 | —— | —— | —— | P20 | 量產(chǎn)用大型鏡面模具。汽車尾燈。鏡殼。前擋板。透明膠片等 | PX5 | —— | —— | —— | P20 | NAK55 | —— | —— | —— | —— | 高精度鏡面模具。。攝相機(jī)。音響。化妝容器。 透明罩。透明膠片等 | NAK80 | —— | —— | —— | —— | S-STAR | SUS420J2 | 3CR13 | X40CR13 | 420 | 超鏡面抗蝕精密模具。照相機(jī)部件。激光唱片。表殼 | G-STAR | —— | —— | X36CRMO17 | —— | 耐蝕模胚用 | 冷 作 模 具 鋼 | YX30 | SKS93 | —— | —— | 02 | 沖壓模。量規(guī)。裁紙刀。輔助工具。拉模。穿孔沖頭 | GOA | SKS3 | 9CRWMN | —— | 01 | DC11 | SKD11 | CR12MOV | X165CRMOV12 | D2 | 沖壓模。冷作成型模。冷拉模。成型扎輪。沖頭 | DC53 | SKDII | ——— | —— | D2 | 熱 作 模 具 鋼 | DHA1 | SKD61 | 4CR5MOSIV1 | X40CRMOV51 | H13 | 壓鑄模。壓鑄模關(guān)連部件。熱擠壓模。熱剪切刀片 | DH21 | —— | —— | —— | — | 長壽命壓鑄模 | DH31-S | —— | —— | —— | — | 大型壓鑄模 | DH2F | —— | —— | —— | — | 壓鑄模。塑料模 | DH42 | —— | —— | —— | — | 鋼合金壓鑄模。銅熱擠壓模 | GFA | SKT4 | 5CRNIMO | 55NICRMOV6 | L6 | 煅造模。擠壓工具。煅錘。剪切刀片 | 高 速 工 具 鋼 | MH51 | SKH51 | W6MO5CR4V2 | S-6-5-2 | M2 | 鉆頭。絞刀。絲錐。沖頭 | MH55 | SKH55 | W6MO5CR4V2CO5 | S-6-5-2-5 | M36 | 滾刀。拉刀。端銑刀 | MH8 | SKH57 | —— | —— | —— | 難切削用車刀。端銑刀 | DEX20 | —— | | —— | —— | 沖壓模。模具部件。刀具。鉆頭。絲錐。切齒工具 | DEX40 | —— | —— | —— | —— | 拉刀。端銑刀。切齒工具。各種刀具。模具部件。冷扎輪 |
3 c" J: h$ ?2 l. ^( i- M
" t8 w+ I- V& s3 R5 a
! b: A% m8 C% ~9 _' l. t% z 8 a+ m5 h, A% F: | d! H, ]
7．模具選材原則 7.1滿足工作條件要求$ m; x2 R+ r" O' L
7.1.1耐磨性- K$ X. z1 \. T' g4 o o& \. `) `# E
坯料在模具型腔中塑性變形時，沿型腔表面既流動又滑動，使型腔表面與坯料間產(chǎn)生劇烈的摩擦，從而導(dǎo)致模具因磨損而失效。所以材料的耐磨性是模具最基本、最重要的性能之一。) k8 s" w; v7 E6 _
硬度是影響耐磨性的主要因素。一般情況下，模具零件的硬度越高，磨損量越小，耐磨性也越好。另外，耐磨性還與材料有關(guān)。( Q* r1 ]* x+ V# v9 a2 J+ i5 W
7.1.2強(qiáng)韌性$ o6 w# C5 {8 g# Z8 N
模具的工作條件大多十分惡劣，有些常承受較大的沖擊負(fù)荷，從而導(dǎo)致脆性斷裂。為防止模具零件在工作時突然脆斷，模具要具有較高的強(qiáng)度和韌性。
; t5 U5 ^: v7 i( v6 j4 H- O模具的韌性主要取決于材料的含碳量、晶粒度及組織狀態(tài)。9 e0 m/ L( F) _
7.1.3疲勞斷裂性能6 m" T5 ^# w% Y( T
模具工作過程中，在循環(huán)應(yīng)力的長期作用下，往往導(dǎo)致疲勞斷裂。其形式有小能量多次沖擊疲勞斷裂、拉伸疲勞斷裂接觸疲勞斷裂及彎曲疲勞斷裂。
; H! H, r& ]" {( s6 d模具的疲勞斷裂性能主要取決于其強(qiáng)度、韌性、硬度、以及材料中夾雜物的含量。
T+ t; R% z7 v7.1.4高溫性能( `' O. k# T. L4 L9 M: o0 @3 h
當(dāng)模具的工作溫度較高進(jìn)，會使硬度和強(qiáng)度下降，導(dǎo)致模具早期磨損或產(chǎn)生塑性變形而失效。因此，模具材料應(yīng)具有較高的抗回火穩(wěn)定性，以保證模具在工作溫度下，具有較高的硬度和強(qiáng)度; U# [2 J1 |9 j, l1 g
7.1.5耐冷熱疲勞性能
, C; k& ]4 h! l2 T有些模具在工作過程中處于反復(fù)加熱和冷卻的狀態(tài)，使型腔表面受拉、壓力變應(yīng)力的作用，引起表面龜裂和剝落，增大摩擦力，阻礙塑性變形，降低了尺寸精度，從而導(dǎo)致模具失效。冷熱疲勞是熱作模具失效的主要形式之一，幫這類模具應(yīng)具有較高的耐冷熱疲勞性能。
' h8 {% u: D! b }7.1.6耐蝕性
& s" I5 Z5 p6 z# b3 B有些模具如塑料模在工作時，由于塑料中存在氯、氟等元素，受熱后分解析出HCI、HF等強(qiáng)侵蝕性氣體，侵蝕模具型腔表面，加大其表面粗糙度，加劇磨損失效。
+ n+ Y0 a# B( ?滿足工藝性能要求2 `- y# o% @6 k; ?
模具的制造一般都要經(jīng)過鍛造、切削加工、熱處理等幾道工序。為保證模具的制造質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，其材料應(yīng)具有良好的可鍛性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性；還應(yīng)具有小的氧化、脫碳敏感性和淬火變形開裂傾向。& G4 U4 K! l& f. H9 C
7.1.7可鍛性
. G0 u3 a. K6 N0 l1 o" o" S具有較低的熱鍛變形抗力，塑性好，鍛造溫度范圍寬，鍛裂冷裂及析出網(wǎng)狀碳化物傾向低。) J8 F( a; V' A3 L3 O6 P# c8 T+ j6 _
7.1.8退火工藝性
; r, T/ w& P; W/ k$ ^球化退火溫度范圍寬，退火硬度低且波動范圍小，球化率高。
) f6 h; R9 }) C9 ^' t+ D, A$ n# f7.1.9切削加工性
- T, Q2 B! e2 z3 t! |$ A' ?' L切削用量大，刀具損耗低，加工表面粗糙度低。6 B1 e) @5 Y3 U
7.1.10氧化、脫碳敏感性; T/ `8 C% n8 b1 C1 [$ o, e
高溫加熱時抗氧化性能好，脫碳速度慢，對加熱介質(zhì)不敏感，產(chǎn)生麻點(diǎn)傾向小。8 i/ Q; C/ H5 O; i6 {, ^
7.1.11淬硬性1 H5 V3 |$ Z N0 T7 A
淬火后具有均勻而高的表面硬度。/ o# l- F7 o0 l9 b
7.1.12淬透性0 `9 b$ H" X* i/ n
淬火后能獲得較深的淬硬層，采用緩和的淬火介質(zhì)就能淬硬。3 Z) m8 _4 n5 \* f
7.1.13淬火變形開裂傾向
; q- L5 i3 I# p' _6 Q* e常規(guī)淬火體積變化小，形狀翹曲、畸變輕微，異常變形傾向低。常規(guī)淬火開裂敏感性低，對淬火溫度及工件形狀不敏感。
8 Z# X' A0 a: c* ^7.1.14可磨削性* n8 h7 [ e2 {
砂輪相對損耗小，無燒傷極限磨削用量大，對砂輪質(zhì)量及冷卻條件不敏感，不易發(fā)生磨傷及磨削裂紋。' {- ]$ w6 D3 a$ |% b* E
7.2滿足經(jīng)濟(jì)性要求7 M% X' M }* l3 X" A
在模具選材時，必須考慮經(jīng)濟(jì)性這一原則，盡可能地降低制造成本。因此，在滿足使用性能的前提下，首先選用價格較低的，能用碳鋼就不用合金鋼，能用國產(chǎn)材料就不用進(jìn)口材料。; l: b, Q# X- |$ w* d- ]6 N1 J: Q+ Y
另外，在選材時還應(yīng)考慮市場的生產(chǎn)和供應(yīng)情況，所選鋼種應(yīng)盡量少而集中，易購買。
8 U% W9 ]# a) w/ q6 Z7 Y8．常用熱處理方法 8.1退火
/ R: f4 b8 X6 Y! ^將鋼材加熱到一定溫度，保溫一段時間后，隨爐緩慢冷卻（或埋在砂中或石灰中冷卻）至500度以下在空氣中冷卻的熱處理工藝。9 m" |( R" J7 `
8.1.1完全退火和等溫退火
7 {6 D3 H1 w$ i+ x3 E& t( I3 H完全退火又稱重結(jié)晶退火，一般簡稱為退火，這種退火主要用于亞共析成分的各種碳鋼和合金鋼的鑄，鍛件及熱軋型材，有時也用于焊接結(jié)構(gòu)。一般常作為一些不重工件的最終熱處理，或作為某些工件的預(yù)先熱處理。4 A& w' m2 Z! i
8.1.2球化退火; |- T- H0 A, N0 a
球化退火主要用于過共析的碳鋼及合金工具鋼（如制造刃具，量具，模具所用的鋼種）。其主要目的在于降低硬度，改善切削加工性，并為以后淬火作好準(zhǔn)備。
/ u7 m5 j! T; P8 f' H; S5 H) ~& F6 Y8.1.3去應(yīng)力退火$ t8 h( T( `3 T/ ]9 F$ ~
去應(yīng)力退火又稱低溫退火（或高溫回火），這種退火主要用來消除鑄件，鍛件，焊接件，熱軋件，冷拉件等的殘余應(yīng)力。如果這些應(yīng)力不予消除，將會引起鋼件在一定時間以后，或在隨后的切削加工過程中產(chǎn)生變形或裂紋。2 L: ]* s( e. c; Q q
8.2淬火1 w( h% o- G+ }3 k& g$ Q8 |
將鋼材加熱到一定溫度，保溫一段時間后，在一定介質(zhì)（水、油等）中冷卻的熱處理工藝。
/ r: q6 R& j) `淬火時，最常用的冷卻介質(zhì)是鹽水，水和油。鹽水淬火的工件，容易得到高的硬度和光潔的表面，不容易產(chǎn)生淬不硬的軟點(diǎn)，但卻易使工件變形嚴(yán)重，甚至發(fā)生開裂。而用油作淬火介質(zhì)只適用于過冷奧氏體的穩(wěn)定性比較大的一些合金鋼或小尺寸的碳鋼工件的淬火。( z2 l' `3 S! q) c$ j7 M8 c, v. r
8.3正火7 l# S6 t' G4 Z- R( F
將鋼材或鋼件加熱到一定溫度以上，保持一定時間后在空氣中冷卻的熱處理工藝。
0 P& \+ r" ]( y# V- N6 s+ K8.4回火
- ~& j3 E* n$ {9 c( D將經(jīng)過淬火的工件加熱到臨界點(diǎn)AC1以下的適當(dāng)溫度保持一定時間，隨后用符合要求的方法冷卻，以獲得所需要的組織和性能的熱處理工藝。8 I6 n4 G8 r& R* |3 i( ?" }. h& x5 [
8.4.1低溫回火（150－250度）
6 @1 S! }( N+ k低溫回火其目的是在保持淬火鋼的高硬度和高耐磨性的前提下，降低其淬火內(nèi)應(yīng)力和脆性，以免使用時崩裂或過早損壞。它主要用于各種高碳的切削刃具，量具，冷沖模具，滾動軸承以及滲碳件等，回火后硬度一般為HRC58－64。
; s0 U# k' P, B) p8.4.2中溫回火（350－500度）9 a+ N) R C6 D, M7 L2 E+ J$ \0 V
中溫回火其目的是獲得高的屈服強(qiáng)度，彈性極限和較高的韌性。因此，它主要用于各種彈簧和熱作模具的處理，回火后硬度一般為HRC35－50。
9 o" u, {# z3 ]7 d4 G8.4.3高溫回火（500－650度）' C3 _* l% p; c2 p ~3 Q$ C& _
高溫回火習(xí)慣上將淬火加高溫回火相結(jié)合的熱處理稱為調(diào)質(zhì)處理，其目的是獲得強(qiáng)度，硬度和塑性，韌性都較好的綜合機(jī)械性能。因此，廣泛用于汽車，拖拉機(jī)，機(jī)床等的重要結(jié)構(gòu)零件，如連桿，螺栓，齒輪及軸類。回火后硬度一般為HB200－330。
1 G, w) p3 b+ \2 W$ o0 ^2 _; t鋼回火的目的：1． 降低脆性，消除或減少內(nèi)應(yīng)力，鋼件淬火后存在很大內(nèi)應(yīng)力和脆性，如不及時回火往往會使鋼件發(fā)生變形甚至開裂。2． 獲得工件所要求的機(jī)械性能，工件經(jīng)淬火后硬度高而脆性大，為了滿足各種工件的不同性能的要求，可以通過適當(dāng)回火的配合來調(diào)整硬度，減小脆性，得到所需要的韌性，塑性。3． 穩(wěn)定工件尺寸 4． 對于退火難以軟化的某些合金鋼，在淬火（或正火）后常采用高溫回火，使鋼中碳化物適當(dāng)聚集，將硬度降低，以利切削加工。
4 ~8 I* m! I9 t, e2 l8.5時效, `# I ?6 O! y/ B. h( b) \
合金經(jīng)熱處理后，在室溫放置或稍高于室溫保持時，其性能隨時間而變化的現(xiàn)象。- W+ O1 i( M0 r/ P( ^
8.6鋼的碳氮共滲6 @, {& H6 w/ n8 f+ q M# h
碳氮共滲是向鋼的表層同時滲入碳和氮的過程。習(xí)慣上碳氮共滲又稱為氰化，目前以中溫氣體碳氮共滲和低溫氣體碳氮共滲（即氣體軟氮化）應(yīng)用較為廣泛。中溫氣體碳氮共滲的主要目的是提高鋼的硬度，耐磨性和疲勞強(qiáng)度。低溫氣體碳氮共滲以滲氮為主，其主要目的是提高鋼的耐磨性和抗咬合性。2 T1 L% I8 V- B
8.7氮化（氣體氮化）
" m4 }% ^% V; P2 d/ ?6 W1 `氮化是向鋼的表面層滲入氮原子的過程，其目的是提高表面硬度和耐磨性，以及提高疲勞強(qiáng)度和抗腐蝕性。
( r2 A# {7 h' d3 `它是利用氨氣在加熱時分解出活性氮原子，被鋼吸收后在其表面形成氮化層，同時向心部擴(kuò)散。7 e; h8 }# o$ a/ F2 K8 l `. q
氮化通常利用專門設(shè)備或井式滲碳爐來進(jìn)行。適用于各種高速傳動精密齒輪、機(jī)床主軸（如鏜桿、磨床主軸），高速柴油機(jī)曲軸、閥門等。
0 ?& ^# y4 [3 p, o2 Y氮化工件工藝路線：鍛造－退火－粗加工－調(diào)質(zhì)－精加工－除應(yīng)力－粗磨－氮化－精磨或研磨。$ `& \- w3 H8 H! {' i
由于氮化層薄，并且較脆，因此要求有較高強(qiáng)度的心部組織，所以要先進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理，獲得回火索氏體，提高心部機(jī)械性能和氮化層質(zhì)量。
7 j! o" m& D/ W9 a4 p) w鋼在氮化后，不再需要進(jìn)行淬火便具有很高的表面硬度大于HV850,耐磨性好。氮化處理溫度低，變形很小，它與滲碳、感應(yīng)表面淬火相比，變形小得多。5 g( T% Z) s* v1 o6 F0 Y' U9 \9 m
8.9調(diào)質(zhì)處理 L+ f( r& X+ ~/ F) [9 m7 N, l
一般習(xí)慣將淬火加高溫回火相結(jié)合的熱處理稱為調(diào)質(zhì)處理。調(diào)質(zhì)處理廣泛應(yīng)用于各種重要的結(jié)構(gòu)零件，特別是那些在交變負(fù)荷下工作的連桿、螺栓、齒輪及軸類等。調(diào)質(zhì)處理后得到回火索氏體組織，它的機(jī)械性能均比相同硬度的正火索氏體組織為優(yōu)。它的硬度取決于高溫回火溫度并與鋼的回火穩(wěn)定性和工件截面尺寸有關(guān)，一般在HB200—350之間。
3 T5 c% m6 y& ^% O8．模具熱處理發(fā)展趨勢 模具熱處理是保證模具性能的重要工藝過程。它對模具的如下性能有著直接的影響。
# i; u7 P* \% H模具的制造精度：組織轉(zhuǎn)變不均勻、不徹底及熱處理形成的殘余應(yīng)力過大造成模具在熱處理后的加工、裝配和模具使用過程中的變形，從而降低模具的精度，甚至報廢。7 F7 c" \ e' _
模具的強(qiáng)度：熱處理工藝制定不當(dāng)、熱處理操作不規(guī)范或熱處理設(shè)備狀態(tài)不完好，造成被處理模具強(qiáng)度（硬度）達(dá)不到設(shè)計要求。, p2 i. Q4 u) P4 K. X, g2 b$ M
模具的工作壽命：熱處理造成的組織結(jié)構(gòu)不合理、晶粒度超標(biāo)等，導(dǎo)致主要性能如模具的韌性、冷熱疲勞性能、抗磨損性能等下降，影響模具的工作壽命。
+ [6 T4 M2 g% h8 Y模具的制造成本：作為模具制造過程的中間環(huán)節(jié)或最終工序，熱處理造成的開裂、變形超差及性能超差，大多數(shù)情況下會使模具報廢，即使通過修補(bǔ)仍可繼續(xù)使用，也會增加工時，延長交貨期，提高模具的制造成本。" N" s; L1 d; o2 O: U
正是熱處理技術(shù)與模具質(zhì)量有十分密切的關(guān)聯(lián)性，使得這二種技術(shù)在現(xiàn)代化的進(jìn)程中，相互促進(jìn)，共同提高。20世紀(jì)80年代以來，國際模具熱處理技術(shù)發(fā)展較快的領(lǐng)域是真空熱處理技術(shù)、模具的表面強(qiáng)化技術(shù)和模具材料的預(yù)硬化技術(shù)。
T, B/ L( ]' R' N8 l# l6 _8.1模具的真空熱處理技術(shù)
" [( }" u( G" A' @' F真空熱處理技術(shù)是近些年發(fā)展起來的一種新型的熱處理技術(shù)，它所具備的特點(diǎn)，正是模具制造中所迫切需要的，比如防止加熱氧化和不脫碳、真空脫氣或除氣，消除氫脆，從而提高材料（零件）的塑性、韌性和疲勞強(qiáng)度。真空加熱緩慢、零件內(nèi)外溫差較小等因素，決定了真空熱處理工藝造成的零件變形小等。
4 N1 Q7 f* {* c; x按采用的冷卻介質(zhì)不同，真空淬火可分為真空油冷淬火、真空氣冷淬火、真空水冷淬火和真空硝鹽等溫淬火。模具真空熱處理中主要應(yīng)用的是真空油冷淬火、真空氣冷淬火和真空回火。為保持工件（如模具）真空加熱的優(yōu)良特性，冷卻劑和冷卻工藝的選擇及制定非常重要，模具淬火過程主要采用油冷和氣冷。0 x Z2 y2 u2 B+ d) O
對于熱處理后不再進(jìn)行機(jī)械加工的模具工作面，淬火后盡可能采用真空回火，特別是真空淬火的工件（模具），它可以提高與表面質(zhì)量相關(guān)的機(jī)械性能，如疲勞性能、表面光亮度、耐腐蝕性等。6 ~. M. c8 J" |: c( L7 n" _0 u: c
熱處理過程的計算機(jī)模擬技術(shù)（包括組織模擬和性能預(yù)測技術(shù)）的成功開發(fā)和應(yīng)用，使得模具的智能化熱處理成為可能。由于模具生產(chǎn)的小批量（甚至是單件）、多品種的特性，以及對熱處理性能要求高和不允許出現(xiàn)廢品的特點(diǎn)，又使得模具的智能化熱處理成為必須。模具的智能化熱處理包括：明確模具的結(jié)構(gòu)、用材、熱處理性能要求；模具加熱過程溫度場、應(yīng)力場分布的計算機(jī)模擬；模具冷卻過程溫度場、相變過程和應(yīng)力場分布的計算機(jī)模擬；加熱和冷卻工藝過程的仿真；淬火工藝的制定；熱處理設(shè)備的自動化控制技術(shù)。國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家，如美國、日本等，在真空高壓氣淬方面，已經(jīng)開展了這方面的技術(shù)研發(fā)，主要針對目標(biāo)也是模具。/ P* }) `! D: V4 z
8.2模具的表面處理技術(shù)8 ?: u3 _0 s$ P: D% v# z
模具在工作中除了要求基體具有足夠高的強(qiáng)度和韌性的合理配合外，其表面性能對模具的工作性能和使用壽命至關(guān)重要。這些表面性能指：耐磨損性能、耐腐蝕性能、摩擦系數(shù)、疲勞性能等。這些性能的改善，單純依賴基體材料的改進(jìn)和提高是非常有限的，也是不經(jīng)濟(jì)的，而通過表面處理技術(shù)，往往可以收到事半功倍的效果，這也正是表面處理技術(shù)得到迅速發(fā)展的原因。
" V1 g! i* ^" U @8 ]模具的表面處理技術(shù)，是通過表面涂覆、表面改性或復(fù)合處理技術(shù)，改變模具表面的形態(tài)、化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)和應(yīng)力狀態(tài)，以獲得所需表面性能的系統(tǒng)工程。從表面處理的方式上，又可分為：化學(xué)方法、物理方法、物理化學(xué)方法和機(jī)械方法。雖然旨在提高模具表面性能新的處理技術(shù)不斷涌現(xiàn)，但在模具制造中應(yīng)用較多的主要是滲氮、滲碳和硬化膜沉積。$ j7 \6 K" b5 z4 t' G7 X
滲氮工藝有氣體滲氮、離子滲氮、液體滲氮等方式，每一種滲氮方式中，都有若干種滲氮技術(shù)，可以適應(yīng)不同鋼種不同工件的要求。由于滲氮技術(shù)可形成優(yōu)良性能的表面，并且滲氮工藝與模具鋼的淬火工藝有良好的協(xié)調(diào)性，同時滲氮溫度低，滲氮后不需激烈冷卻，模具的變形極小，因此模具的表面強(qiáng)化是采用滲氮技術(shù)較早，也是應(yīng)用最廣泛的。; `% _$ U5 W8 M& U# u
模具滲碳的目的，主要是為了提高模具的整體強(qiáng)韌性，即模具的工作表面具有高的強(qiáng)度和耐磨性，由此引入的技術(shù)思路是，用較低級的材料，即通過滲碳淬火來代替較高級別的材料，從而降低制造成本。
3 _/ s- A8 l. m: ]7 B. u6 ^# a硬化膜沉積技術(shù)目前較成熟的是CVD、PVD。為了增加膜層工件表面的結(jié)合強(qiáng)度，現(xiàn)在發(fā)展了多種增強(qiáng)型CVD、PVD技術(shù)。硬化膜沉積技術(shù)最早在工具（刀具、刃具、量具等）上應(yīng)用，效果極佳，多種刀具已將涂覆硬化膜作為標(biāo)準(zhǔn)工藝。模具自上個世紀(jì)80年代開始采用涂覆硬化膜技術(shù)。目前的技術(shù)條件下，硬化膜沉積技術(shù)（主要是設(shè)備）的成本較高，仍然只在一些精密、長壽命模具上應(yīng)用，如果采用建立熱處理中心的方式，則涂覆硬化膜的成本會大大降低，更多的模具如果采用這一技術(shù)，可以整體提高我國的模具制造水平。; H" k. P) b/ ~2 c1 U
8.3模具材料的預(yù)硬化技術(shù)
* l- x. Y( B! m7 {6 o, W+ n模具在制造過程中進(jìn)行熱處理是絕大多數(shù)模具長時間沿用的一種工藝，自上個世紀(jì)70年代開始，國際上就提出預(yù)硬化的想法，但由于加工機(jī)床剛度和切削刀具的制約，預(yù)硬化的硬度無法達(dá)到模具的使用硬度，所以預(yù)硬化技術(shù)的研發(fā)投入不大。隨著加工機(jī)床和切削刀具性能的提高，模具材料的預(yù)硬化技術(shù)開發(fā)速度加快，到上個世紀(jì)80年代，國際上工業(yè)發(fā)達(dá)國家在塑料模用材上使用預(yù)硬化模塊的比例已達(dá)到30％（目前在60％以上）。我國在上世紀(jì)90年代中后期開始采用預(yù)硬化模塊（主要用國外進(jìn)口產(chǎn)品）。! D" N- M2 f6 [. {0 v0 W A' d
模具材料的預(yù)硬化技術(shù)主要在模具材料生產(chǎn)廠家開發(fā)和實施。通過調(diào)整鋼的化學(xué)成分和配備相應(yīng)的熱處理設(shè)備，可以大批量生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定的預(yù)硬化模塊。我國在模具材料的預(yù)硬化技術(shù)方面，起步晚，規(guī)模小，目前還不能滿足國內(nèi)模具制造的要求。. v' i9 z% L/ w3 K
采用預(yù)硬化模具材料，可以簡化模具制造工藝，縮短模具的制造周期，提高模具的制造精度。可以預(yù)見，隨著加工技術(shù)的進(jìn)步，預(yù)硬化模具材料會用于更多的模具類型。
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發(fā)表于 2016-7-2 10:24:13
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