模具钢基础知识

文章出处：网责任编辑：作者：人气：-发表时间：2024-01-24 15:05:00

一、基本分类

1.钢材种类极杂且多，其中模具用钢材分三类：a.塑料模具钢：高抛光度b.热作工具钢：高强度、耐高温c. 冷作工具钢：耐高压、耐磨损——‘高速工具钢’为其一分

2.常见牌号标志：a.JIS——日本工业规格b.ASTM——美国材料试验协会规格c. AISI——美国钢铁协会规格d.DIN——德国国家规格

二、使用惯例

1. P20，最常用的塑料钢

2. PDS5，类似P20，但比P20难加工，缺点是温度较高易硬化

3. PDS1，不等于S45C，不是型腔用，使用在模架，以降低成本

4. 若要求耐用性，则模架材料S50C或S55C，国内常见克难办法为S45C锻打，硬度更高，耐磨性比S50C更好

注：曾有人表示S45C锻打优于S50C的耐磨性，事实上,该S50C恐有伪劣产品之嫌

5. 型腔钢材对硬度要求高于P20时，可选用NAK80，利于耐用

6.选择倾向：

a.塑胶钢：即用在塑胶射出成模，再区分镜面抛光、耐蚀性等要求

b.冷作钢：用在导柱套标准零件，也用在精密五金模或耐磨的塑胶模或冷冲模

c.热作钢：铝或锌合金压铸模

7.塑料钢许多都是预硬型，以免热处理变形

8.各类钢材成份倾向：中碳：含C量0.3—0.8%

a.塑料钢：中碳或低碳少量镍铬系(1—10%)或中量接近SUS420不锈钢铬系(>10%)耐腐蚀b.热作钢：中C，少量Crc.冷作钢：高C注：高速钢：高C，少量钨钼钒系(甚至加钴)。加少量铬可增加强度。

9.大类区分解说：a.冷作钢：此类钢种在常温下使用，由于硬度高与耐磨要求，含碳量属于高碳钢(C>0.8%),甚至加入少量多钨钼钒元素，表助于提高耐磨性，另外，高硬度须防范发脆，故添加铬(约4—12%)以提高韧性和强度，也常辅之以锰元素

b.热作钢：此类钢种主要要求在于500—850℃左右较高温度的使用环境，故而耐高温的钨钼钒系元素与冷作钢相当，因其耐磨性非主要要求，是以含碳量仅属于中碳钢(0.3—0.8%)，且其进而对韧性的影响减少，故含铬量略下降(约3—5.2%)

c. 塑料钢：模腔表面的耐磨蚀为其主要要求，故属于低碳钢(C<0.3%)以减少其氧化倾向，并添加中量铬或少量镍铬元素以提高其耐腐蚀性能

钢是铁、碳和少量其他元素的合金。不锈钢或者10.5%或以上铬金含量的抗腐蚀性合金钢是该类金属的通用术语。不锈钢并不是说这种钢材不生锈或不会被腐蚀，而只不过是它比不含铬的合金的耐腐蚀性能强得多。除了铬金属外，其他金属元素如镍、钼、钒等也可以加入合金中用于改变合金钢的性能，从而生产处不同等级、不同性能的不锈钢。

简单地说，钢就是铁和碳的合金。其他成分是为了使钢材性能有所区别。以下以字母顺序列出重要的钢材，他们包含以下成分：

碳(Carbon)-存在于所有的钢材，是最重要的硬化元素。有助于增加钢材的强度，我们通常希望刀具级别的钢材拥有0.5%以上的碳，也成为高碳钢。

铬(Chromium)-增加耐磨损性，硬度，最重要的是耐腐蚀性，拥有13%以上的认为是不锈钢。尽管这么叫，如果保养不当，所有钢材都会生锈的。

锰(Manganese)-重要的元素，有助于生成纹理结构，增加坚固性，和强度、耐磨损性。在热处理和卷压过程中使钢材内部脱氧，出现在大多数的刀剪用钢材中，除了A-2,L-6和CPM 420V.

钼(Molybdenum)-碳化作用剂，防止钢材变脆，在高温时保持钢材的强度，出现在很多钢材中，空气硬化钢(例如A-2,ATS-34)总是包含1%或者更多的钼，重要它们才能在空气中变硬。

镍(Nickle)-保持强度、抗腐蚀性和韧性。出现在L-6AUS-6和AUS-8中。

硅(Silicon)-有助于增强强度。和锰一样，硅在钢的生产过程中用于保持钢材的强度。

钨(Tungsten)-增强抗磨损性。将钨和适当比例的铬或锰混合用于制造高速钢。在高速钢M-2中就含有大量的钨。

钒(Vanadium)-增强抗磨损能力和延展性。一种钒的碳化物用于制造条纹钢。在许多种钢材中都含有钒，其中M-2, Vascowear, CPM T440V和420VA含有大量的钒。而BG-42于ATS-34最大的不同就是前者含有钒。

钢材大体种类：

1.低碳钢–又称软钢，含碳量从0.10%到0.30%低碳钢易于接受各种加工如锻造，焊接和切削，常用于制造链条，柳丁，螺栓，轴等。

2.中碳钢–含碳量从0.30%到0.60%，用于制造重压锻件，车轴，钢轨等。

3.高碳钢–常称工具钢，含碳量从0.60%到1.70%，可以淬硬和回火。锤，撬棍等由含碳量0.75%的钢制造；切削工具如钻头，丝攻，铰刀等由含碳量0.90%至1.00%的钢制造。

4.合金钢–钢中加入其它金属如铬，镍，钨，钒等，使具有若干新的特性。由于各种合金元素的掺入，合金钢可具有防腐蚀，耐热，耐磨，防震和抗疲乏等不同特性。

5.高速钢–含有各种成分和份量，如钨，铬钒，钴和钼等。高速钢制成的切削工具，可用高的速度切削硬材料，并能承担强力的切削。高速钢切削工具在高的速度中仍能使刃口保持锋利，其他钢材则可能变钝。