模具选材及热处理工艺ppt课件

第八章第八章 模具资料及热处置模具资料及热处置第一节第一节 模具资料概述模具资料概述 一、一、模具的分类模具的分类 根据模具的任务条件，可将模具分为以下三大根据模具的任务条件，可将模具分为以下三大类：类：1.1.冷作模具：包括冷冲模、冷镦模、冷挤压模、冷作模具：包括冷冲模、冷镦模、冷挤压模、拉拉深模、拉丝模、滚丝模、剪切模等。深模、拉丝模、滚丝模、剪切模等。2.2.热作模具：包括热锻压模热锻模、高速锤热作模具：包括热锻压模热锻模、高速锤锻模、锻模、精细锻造模、热挤压模、热冲裁模、压铸模等。精细锻造模、热挤压模、热冲裁模、压铸模等。3.3.成形模具：包括塑料模、橡胶模、陶瓷模、成形模具：包括塑料模、橡胶模、陶瓷模、玻璃玻璃模、粉末冶金模具等。模、粉末冶金模具等。汽车模具系列汽车模具系列保险杠注射模保险杠注射模轮毂压铸模轮毂压铸模轮胎橡胶模轮胎橡胶模密封圈挤出模密封圈挤出模大型覆盖件模大型覆盖件模反光镜玻璃模反光镜玻璃模绝缘陶瓷模绝缘陶瓷模举例举例:二、二、模具失效的概念模具失效的概念 1.1.模具的服役：模具经安装、调试后，正常消费合模具的服役：模具经安装、调试后，正常消费合格产品的过程称为模具的服役。格产品的过程称为模具的服役。2.2.模具的损伤：模具在运用过程中，虽然出现尺寸模具的损伤：模具在运用过程中，虽然出现尺寸变化变形、磨损等、微裂纹等缺陷，但没有丧失变化变形、磨损等、微裂纹等缺陷，但没有丧失服役才干的形状。服役才干的形状。称为有病形状，要及时维修。称为有病形状，要及时维修。3.3.模具的失效：模具损坏到不可修复，且不能消费模具的失效：模具损坏到不可修复，且不能消费出合格产品的形状；模具的失效按照发生时间的早晚出合格产品的形状；模具的失效按照发生时间的早晚可分为正常失效和早期失效。可分为正常失效和早期失效。三、三、常见的失效方式常见的失效方式 塑性断裂塑性断裂1.1.断裂失效断裂失效 脆性断裂脆性断裂 疲劳断裂疲劳断裂 过量弹性变形过量弹性变形2.2.过量变形失效过量变形失效 过量塑性变形部分塌陷、部分镦粗、过量塑性变形部分塌陷、部分镦粗、型腔胀大型腔胀大 蠕变蠕变(金属在高温环境下，即使所受的力小于金属在高温环境下，即使所受的力小于屈服点，也屈服点，也会随时间的增长发生缓慢的永久变形的景象超限会随时间的增长发生缓慢的永久变形的景象超限 外表磨损粘着、磨粒、氧化、疲劳磨损等外表磨损粘着、磨粒、氧化、疲劳磨损等3.3.外表损伤外表损伤 外表腐蚀冲蚀、浸蚀、熔蚀等外表腐蚀冲蚀、浸蚀、熔蚀等4.4.疲劳及热疲劳失效疲劳及热疲劳失效疲劳裂纹疲劳裂纹 四、模具资料四、模具资料 五、五、模具资料的性能要求模具资料的性能要求 模具的任务条件复杂，任务温度高低不一，失效方模具的任务条件复杂，任务温度高低不一，失效方式多样，对各类模具性能要求不同。模具的服役条件比式多样，对各类模具性能要求不同。模具的服役条件比较恶劣，普通接受高压、冲击、振动、摩擦、弯扭、拉较恶劣，普通接受高压、冲击、振动、摩擦、弯扭、拉伸等载荷；任务温度有的很高；精度要求很高；磨损、伸等载荷；任务温度有的很高；精度要求很高；磨损、变形、疲劳、断裂时有发生。模具资料的性能相对普通变形、疲劳、断裂时有发生。模具资料的性能相对普通零件为高，普通从运用性能和工艺性能二大方面思索。零件为高，普通从运用性能和工艺性能二大方面思索。一运用性能要求一运用性能要求 1.硬度和热硬性硬度和热硬性 成形模具应具有足够高的硬度，才干确保运用寿命。成形模具应具有足够高的硬度，才干确保运用寿命。冷作模具普通要求硬度在冷作模具普通要求硬度在60HRC以上；热作模具普通以上；热作模具普通在在4052HRC范围内，塑料模具通常在范围内，塑料模具通常在4560HRC内思索。内思索。硬度是衡量资料软硬程度的一种性能目的，是指资料抵硬度是衡量资料软硬程度的一种性能目的，是指资料抵抗部分变形，特别是塑形变形、压痕或划痕的才干。它是强度、抗部分变形，特别是塑形变形、压痕或划痕的才干。它是强度、塑性、韧性、耐磨性等目的的综合反映，因此在零件图上经常塑性、韧性、耐磨性等目的的综合反映，因此在零件图上经常标注硬度值，作为技术要求。标注硬度值，作为技术要求。热硬性是指模具在受热或高温条件下坚持高硬度的能热硬性是指模具在受热或高温条件下坚持高硬度的能力；如热作模具和部分冷作模具要求具有一定的热硬性。力；如热作模具和部分冷作模具要求具有一定的热硬性。资料的硬度和热硬性主要取决于资料的成分、热处置资料的硬度和热硬性主要取决于资料的成分、热处置工工艺及外表处置工艺。艺及外表处置工艺。(1)(1)布氏硬度布氏硬度HB HB 适用于未经淬火的钢、铸铁、有色金属或质地轻软的轴承合金。布氏硬度计布氏硬度计 适用范围适用范围:450HBS;650HBW;(2)(2)洛氏硬度洛氏硬度 定义：每定义：每0.002mm0.002mm相当相当于洛氏于洛氏1 1度。度。洛氏硬度常用标尺有：洛氏硬度常用标尺有：B B、C C、A A三种三种HRB HRB 轻金属，未淬轻金属，未淬火钢火钢HRC HRC 较硬，淬硬钢较硬，淬硬钢制品制品HRA HRA 硬、薄试件硬、薄试件h1-h0洛氏硬度测试表示图洛氏硬度测试表示图洛氏硬度洛氏硬度计计10HRCHBS(3)维氏硬度维氏硬度 维氏硬度的压力普通可选5，10，20，30，50，100，120kg等，小于10kg的压力可以测定显微组织硬度。适用范围适用范围:丈量薄板类丈量薄板类;HVHBS;HVHBS;图图8-1 8-1 硬度对三种冷作模具钢抗压屈服强度的影响硬度对三种冷作模具钢抗压屈服强度的影响 1-W6Mo5Cr4V21-W6Mo5Cr4V2钢钢;2-Cr12MoV;2-Cr12MoV钢钢;3-Cr5Mo1V;3-Cr5Mo1V钢钢 2.2.耐磨性耐磨性资料抵抗磨损的才干，它是衡量模具运用寿命资料抵抗磨损的才干，它是衡量模具运用寿命的重要目的。的重要目的。磨损方式不同，影响耐磨性的要素也不同，主要要素是磨损方式不同，影响耐磨性的要素也不同，主要要素是硬度和组织。硬度和组织。如：冲击载荷较小时，耐磨性和硬度成正比关系；如：冲击载荷较小时，耐磨性和硬度成正比关系；钢的组织中，马氏体和下贝氏体耐磨性较好；钢的组织中，马氏体和下贝氏体耐磨性较好；钢中碳化物的性质、数量、形状、分布对钢的耐磨性有钢中碳化物的性质、数量、形状、分布对钢的耐磨性有显著的影响。显著的影响。图图8-28-2所示为用不同钢种制造的规范冲孔模对冷轧硅钢片进展所示为用不同钢种制造的规范冲孔模对冷轧硅钢片进展冲孔的实验结果，可反映各钢种的耐磨程度；实验以冲孔的实验结果，可反映各钢种的耐磨程度；实验以Cr12MoVCr12MoV钢为基准钢为基准=1.0=1.0。图。图8-38-3所示是规范模具进展耐磨性实验所示是规范模具进展耐磨性实验的结果，较好地反映了工模具钢在磨粒磨损条件下的耐磨性。的结果，较好地反映了工模具钢在磨粒磨损条件下的耐磨性。图图8-2 8-2 五种模具钢模拟冲裁实验其耐磨性五种模具钢模拟冲裁实验其耐磨性 图图8-3 8-3 工模具钢的磨粒磨损抗力工模具钢的磨粒磨损抗力 1-1-高碳高钒高速钢高碳高钒高速钢;2-;2-高碳高钒钢高碳高钒钢;3-3-低合金模具钢及碳素工具钢低合金模具钢及碳素工具钢 3.3.强度和韧性强度和韧性 强度强度资料在静载荷作用下抵抗永久变形和断裂的才干，资料在静载荷作用下抵抗永久变形和断裂的才干，是衡量资料变形抗力和断裂抗力的性能目的；是衡量资料变形抗力和断裂抗力的性能目的；如：冷作模具如：冷作模具:变形抗力变形抗力屈服强度，断裂抗力屈服强度，断裂抗力抗拉强度、抗拉强度、抗弯强度等；抗弯强度等；热作模具热作模具:变形抗力变形抗力高温屈服强度，断裂抗力高温屈服强度，断裂抗力抗拉强度、抗拉强度、断裂韧性等；断裂韧性等；韧性韧性在冲击载荷下抵抗产生裂纹的特性，反映了资料在冲击载荷下抵抗产生裂纹的特性，反映了资料的脆断抗力，常用冲击韧性的脆断抗力，常用冲击韧性KK表示。表示。资料的强度和韧性主要取决于资料的成分、冶金质量、资料的强度和韧性主要取决于资料的成分、冶金质量、热处置工艺，碳化物的性质、数量、形状、分布对其也有显著的热处置工艺，碳化物的性质、数量、形状、分布对其也有显著的影响。影响。圆形截面的拉伸试样 4.4.疲劳抗力疲劳抗力-反映资料在交变载荷作用下，抵抗疲劳破反映资料在交变载荷作用下，抵抗疲劳破坏的性能目的。坏的性能目的。热作模具经常是在急冷急热的条件下任务，必定发生不同热作模具经常是在急冷急热的条件下任务，必定发生不同程度的冷热疲劳景象，出现龟裂，因此希望有高的冷热疲劳抗程度的冷热疲劳景象，出现龟裂，因此希望有高的冷热疲劳抗力，以免早期失效。力，以免早期失效。Titanic Titanic沉没缘由沉没缘由nTitanic Titanic 含硫高含硫高的钢板，韧性很差，的钢板，韧性很差，特别是在低温呈脆性。特别是在低温呈脆性。所以，冲击试样是典所以，冲击试样是典型的脆性断口。近代型的脆性断口。近代船用钢板的冲击试样船用钢板的冲击试样那么具有相当好的韧那么具有相当好的韧性。性。Titanic 号钢板左图和近代船用钢板右图的冲击实验结果号钢板左图和近代船用钢板右图的冲击实验结果 二工艺性能要求二工艺性能要求 1.1.热加工工艺性能热加工工艺性能 包括锻轧、铸造、焊接等性能。根据模具的不同制造工包括锻轧、铸造、焊接等性能。根据模具的不同制造工艺，可提出不同的加工性能要求，这些性能要求遭到模具资料艺，可提出不同的加工性能要求，这些性能要求遭到模具资料的化学成分、冶金质量、组织形状等要素的影响。的化学成分、冶金质量、组织形状等要素的影响。2.2.冷加工工艺性能冷加工工艺性能 包括切削、抛光、研磨、冷挤压和冷拉等性能。模具制品包括切削、抛光、研磨、冷挤压和冷拉等性能。模具制品有时要求很高的外表质量、低的外表粗糙度及高的精度，所以有时要求很高的外表质量、低的外表粗糙度及高的精度，所以对切削性能和抛光性能均有较高要求。对切削性能和抛光性能均有较高要求。3.3.热处置工艺性能热处置工艺性能 实践上它是一种热加工工艺性能，在模具失效事故中，热实践上它是一种热加工工艺性能，在模具失效事故中，热处置所呵斥的要素占总失效的处置所呵斥的要素占总失效的52%52%左右，热处置工艺性能的好左右，热处置工艺性能的好坏对模具质量有较大影响。它要求热处置变形小、淬火温度范坏对模具质量有较大影响。它要求热处置变形小、淬火温度范围宽、过热敏感性小，脱碳敏感性低、淬火开裂倾向低等，特围宽、过热敏感性小，脱碳敏感性低、淬火开裂倾向低等，特别要求要有足够的淬硬性和淬透性。别要求要有足够的淬硬性和淬透性。六、模具选材的普通原那么六、模具选材的普通原那么 模具的选材和其他零件选材一样，都要符合选材的模具的选材和其他零件选材一样，都要符合选材的普通原那么，它要求所选资料应满足：普通原那么，它要求所选资料应满足：一运用性能足够一运用性能足够 根据任务条件、失效方式、寿命要求、可靠性的高低根据任务条件、失效方式、寿命要求、可靠性的高低等提出资料的强度、硬度、塑性、韧性等运用性能要求，等提出资料的强度、硬度、塑性、韧性等运用性能要求，提出时要思索尺寸效应及主要的、关键的性能目的，使提出时要思索尺寸效应及主要的、关键的性能目的，使所选资料足够满足性能要求。所选资料足够满足性能要求。(二工艺性能良好二工艺性能良好 根据制造工艺方法不同使所选资料具有良好的工艺性根据制造工艺方法不同使所选资料具有良好的工艺性能，首能，首先是能制造出来，在批量大时，对便于制造显得更为突出。先是能制造出来，在批量大时，对便于制造显得更为突出。三供应上能保证三供应上能保证 所选资料应思索我国资源和现实供应情况，尽量少用进口所选资料应思索我国资源和现实供应情况，尽量少用进口资料，并且种类规格应尽量少而集中，以便于采购管理。资料，并且种类规格应尽量少而集中，以便于采购管理。四经济性合理四经济性合理 要求所选资料消费过程简单、废品率高、本钱低，在满足要求所选资料消费过程简单、废品率高、本钱低，在满足性能、寿命等要求下，尽能够选用价钱低的资料，以降低本钱。性能、寿命等要求下，尽能够选用价钱低的资料，以降低本钱。七、模具选材的详细思索要素七、模具选材的详细思索要素 在模具实践的设计与制造中，详细选材时，应综合在模具实践的设计与制造中，详细选材时，应综合分析，分析，思索以下多方面要素。思索以下多方面要素。一一)模具的任务条件要素模具的任务条件要素 1.承载受力的大小、速度冲击情况承载受力的大小、速度冲击情况 受力大，资料要求强度高；冲击大，那么韧性要求受力大，资料要求强度高；冲击大，那么韧性要求好。好。2.任务温度任务温度 冷作、塑料、热作三类模具由于任务温度有很大区冷作、塑料、热作三类模具由于任务温度有很大区别，所别，所以资料的抗热性能要求有很大不同。以资料的抗热性能要求有很大不同。3.3.腐蚀情况腐蚀情况 腐蚀严重时要思索不锈钢类的资料，例如加工易产生腐蚀腐蚀严重时要思索不锈钢类的资料，例如加工易产生腐蚀性体气的塑料件时，可采用不锈钢类型的模具资料性体气的塑料件时，可采用不锈钢类型的模具资料.二模具的失效要素二模具的失效要素 根据模具的失效分析，找出失效缘由，提出处理问题的主根据模具的失效分析，找出失效缘由，提出处理问题的主要性能目的，有针对性的进展选材。要性能目的，有针对性的进展选材。三模具所加工的产品要素三模具所加工的产品要素 1.1.产品批量的大小产品批量的大小 批量大时采用材质高、性能好的资料制模具；批量小时，批量大时采用材质高、性能好的资料制模具；批量小时，可用性能较差、寿命较短、加工简便的资料制模具。可用性能较差、寿命较短、加工简便的资料制模具。2.2.产质量量的高低产质量量的高低 精度要求高、外表粗糙度值要求低、那么所选资料要从成精度要求高、外表粗糙度值要求低、那么所选资料要从成分、分、材质上保证模具制造时有较好切削、抛光等性能，制成模具后材质上保证模具制造时有较好切削、抛光等性能，制成模具后有好的尺寸外形的稳定性或高的精度与低的外表粗糙度值。有好的尺寸外形的稳定性或高的精度与低的外表粗糙度值。3.3.产品的材质产品的材质 所加工产品是金属资料还是非金属资料，对不同原资料进所加工产品是金属资料还是非金属资料，对不同原资料进行加工，其变形抗力、任务温度都有很大的不同，模具的任务行加工，其变形抗力、任务温度都有很大的不同，模具的任务条件差别很大，所选模具资料就很不一样。条件差别很大，所选模具资料就很不一样。四模具的构造要素四模具的构造要素 1.模具的大小模具的大小 大、中、小型的不同模具应选用不同的材质，普通大、大、中、小型的不同模具应选用不同的材质，普通大、中型模具中型模具200mm的资料费为模具总费用的的资料费为模具总费用的50%，小型模具的资料费不超越总本钱的小型模具的资料费不超越总本钱的5%10%。2.模具的外形模具的外形 外形简单、公差要求不严的，可选不易变形的高耐磨外形简单、公差要求不严的，可选不易变形的高耐磨性资料；外形复杂模具，应选淬透性好的，采用缓冷淬性资料；外形复杂模具，应选淬透性好的，采用缓冷淬火剂以免变形开裂，同时还应选易加工资料。火剂以免变形开裂，同时还应选易加工资料。3.模具的不同组件、不同部位模具的不同组件、不同部位 模具组成主要可分成任务零件和辅助零件。前者直接与加工材模具组成主要可分成任务零件和辅助零件。前者直接与加工材料接触，要求资料性能比后者高。如凸、凹模任务部位型料接触，要求资料性能比后者高。如凸、凹模任务部位型面或刃部硬度、耐磨性、抗热性等要求高；非任务部位可适面或刃部硬度、耐磨性、抗热性等要求高；非任务部位可适当降低，但要保证一定强韧性。对于模具的辅助零件，包括紧当降低，但要保证一定强韧性。对于模具的辅助零件，包括紧固件、导向零件等，可按其性能要求进展选材。固件、导向零件等，可按其性能要求进展选材。五模具的制造工艺要素五模具的制造工艺要素 应思索制造时所采用的冷加工切削、抛光、研磨、热应思索制造时所采用的冷加工切削、抛光、研磨、热加工锻、铸、焊的不同加工方法和工艺，选择适当的资料加工锻、铸、焊的不同加工方法和工艺，选择适当的资料与其相顺应。对手工与机械不同方法制造模具，选材应有所区与其相顺应。对手工与机械不同方法制造模具，选材应有所区别，手工制模具本钱高，应尽量选较好的资料。别，手工制模具本钱高，应尽量选较好的资料。六模具的设计要素六模具的设计要素 根据详细情况可思索采用：根据详细情况可思索采用：1.1.不同模具采用不同构造资料不同模具采用不同构造资料 对大型、复杂模具可运用组合或镶嵌构造，在刃部、型面部对大型、复杂模具可运用组合或镶嵌构造，在刃部、型面部分或某些经受剧烈磨损、冲击或高温的部位采用贵重的高性能材分或某些经受剧烈磨损、冲击或高温的部位采用贵重的高性能材料，其他的模体部分，性能要求不高，可采用普通资料。料，其他的模体部分，性能要求不高，可采用普通资料。2.2.普通资料强化处置普通资料强化处置 选用普通低价资料，用外表强化方法在型面或部分进展离子选用普通低价资料，用外表强化方法在型面或部分进展离子渗入、堆焊、气相堆积及其他涂覆处置以获得高性能的表层。渗入、堆焊、气相堆积及其他涂覆处置以获得高性能的表层。第二节第二节 冷作模具资料及其热处置冷作模具资料及其热处置 冷作模具是在常温下对资料进展压力加工或其他加冷作模具是在常温下对资料进展压力加工或其他加工所运用工所运用的模具，它主要分为冲裁模、拉拔及成形模、冷镦模和的模具，它主要分为冲裁模、拉拔及成形模、冷镦模和冷挤模。冷挤模。一、一、各类冷作模具的特点各类冷作模具的特点 一冲裁模一冲裁模 它是带有刃口、任务时冲切、分别资料主要是板它是带有刃口、任务时冲切、分别资料主要是板材而获材而获得一定外形、尺寸工件的模具。包括落料模、冲孔模、得一定外形、尺寸工件的模具。包括落料模、冲孔模、切边模等。切边模等。它的硬度要求见表它的硬度要求见表8-18-1。you.video.sina/b/747766-1271471975.html 1.1.任务条件任务条件 主要接受冲击力、剪切力。而模具的刃部任务部位主要接受冲击力、剪切力。而模具的刃部任务部位)可可看成特殊的剪刀，接受冲击、剪切、弯曲和挤压冲头，同看成特殊的剪刀，接受冲击、剪切、弯曲和挤压冲头，同时，板料与刃口部位产生剧烈的摩擦。时，板料与刃口部位产生剧烈的摩擦。2.2.失效方式失效方式 主要为磨损、崩刃失效。主要为磨损、崩刃失效。3.3.性能要求性能要求 要求高的硬度、高的耐磨性，一定的韧性，较高的抗弯强要求高的硬度、高的耐磨性，一定的韧性，较高的抗弯强度和高的断裂抗力。度和高的断裂抗力。冲压常用设备：剪床和冲床等。冲压常用设备：剪床和冲床等。剪床为冲床备料，将板料切成条料；而冲压加工主剪床为冲床备料，将板料切成条料；而冲压加工主要在各类冲床上进展。要在各类冲床上进展。对于薄板对于薄板(板厚板厚1.5 mm)1.5 mm)，冲裁模以高耐磨性、高精度要，冲裁模以高耐磨性、高精度要求为主；求为主；对于厚板对于厚板(板厚板厚1.5mm)1.5mm)，除要求高耐磨性外，还应具有良，除要求高耐磨性外，还应具有良好的强韧性；好的强韧性；另外，模具的功能不同，对性能要求也不同。另外，模具的功能不同，对性能要求也不同。表表8-1 8-1 冲裁模的硬度要求冲裁模的硬度要求HRCHRC称号单式、复式硅钢片冲模 级进式硅钢片冲模 薄钢板冲模厚钢板冲模切边模剪刀冲头5mm以下的小冲头凸模58-62 56-60 56-60 56-5850-55 54-58 52-56 54-58 凹模58-62 58-60 56-60 56-5850-55 二冷镦模二冷镦模 它是在冲击力作用下将棒料镦成一定外形和尺寸的产品的模它是在冲击力作用下将棒料镦成一定外形和尺寸的产品的模具。主要用于紧固件、滚动轴承、滚子、链条、汽车零件的成形。具。主要用于紧固件、滚动轴承、滚子、链条、汽车零件的成形。1.1.任务条件任务条件 任务时，物料受剧烈镦击，任务条件差。凸模接受宏大的冲任务时，物料受剧烈镦击，任务条件差。凸模接受宏大的冲击压应力，可超越击压应力，可超越2500 MPa2500 MPa，冲击频率很高。凹模的型腔外表和，冲击频率很高。凹模的型腔外表和凸模的任务外表还遭到猛烈的冲击摩擦，温度可达凸模的任务外表还遭到猛烈的冲击摩擦，温度可达300300。2.2.失效方式失效方式 主要是模具发生镦粗、部分变形及破裂。主要是模具发生镦粗、部分变形及破裂。3.3.性能要求性能要求 要求有足够的硬度，凸模镦头要求要求有足够的硬度，凸模镦头要求606062HRC,62HRC,凹模凹模585860HRC60HRC，并要求模具型面有适当的硬化深度，并要求模具型面有适当的硬化深度1.5mm1.5mm和和硬度分布，心部有足够的强度和韧性。例如表层选取适当硬度硬度分布，心部有足够的强度和韧性。例如表层选取适当硬度和硬化层深度，既不能太高过深，否那么易碎裂崩块，也不能和硬化层深度，既不能太高过深，否那么易碎裂崩块，也不能硬硬度缺乏、深度过浅，否那么容易磨损、变形、拉毛、粘模而使度缺乏、深度过浅，否那么容易磨损、变形、拉毛、粘模而使工工件精度下降。件精度下降。三冷挤压模三冷挤压模 它是在常温下，在压力机上对金属以一定的速度和压力，它是在常温下，在压力机上对金属以一定的速度和压力，使金属发生塑性变形而成形产品的模具。使金属发生塑性变形而成形产品的模具。1.1.任务条件任务条件 冷挤压成形时，有剧烈的三向压应力作用，金属发生猛烈的冷挤压成形时，有剧烈的三向压应力作用，金属发生猛烈的流动，变形抗力大。模具接受宏大的挤压力，同时还有很大的摩流动，变形抗力大。模具接受宏大的挤压力，同时还有很大的摩擦力产生。当挤压有色金属时，挤压力达擦力产生。当挤压有色金属时，挤压力达1000 MPa1000 MPa以上；当挤压以上；当挤压钢材时，普通正挤压力达钢材时，普通正挤压力达2000-2500MPa2000-2500MPa，而反挤压力达，而反挤压力达3000-3000-3500MPa3500MPa。此外，模具还遭到坯料塑性流动的猛烈摩擦，使模具外。此外，模具还遭到坯料塑性流动的猛烈摩擦，使模具外表部分温升可大于表部分温升可大于400400。凸模比凹模的任务条件更苛刻，如毛坯。凸模比凹模的任务条件更苛刻，如毛坯端面不平整，冲头与凹模不同心等，都会使冲头遭到很大的弯曲端面不平整，冲头与凹模不同心等，都会使冲头遭到很大的弯曲应力的作用。应力的作用。2.2.失效方式失效方式 主要产生变形、磨损、冲头折断因偏心弯曲等失效。主要产生变形、磨损、冲头折断因偏心弯曲等失效。3.3.性能要求性能要求 具有高的强韧性，良好的耐磨性。普通凸模硬度要求在具有高的强韧性，良好的耐磨性。普通凸模硬度要求在60-60-64HRC64HRC，凹模在，凹模在58-62HRC58-62HRC。另外由于冷挤压时产生较大的温升，所。另外由于冷挤压时产生较大的温升，所以还应具有一定的冷热疲劳抗力和热硬性。以还应具有一定的冷热疲劳抗力和热硬性。四拉拔模及成形模四拉拔模及成形模 它是将板材或棒材进展延伸或压迫，使之成为一定尺寸外形它是将板材或棒材进展延伸或压迫，使之成为一定尺寸外形的产品的模具。包括拉深模、胀形模、弯曲模和拔管模等。的产品的模具。包括拉深模、胀形模、弯曲模和拔管模等。1.1.任务条件任务条件 任务时物料受拉应力延伸变形。模具在任务时，凹模主要受任务时物料受拉应力延伸变形。模具在任务时，凹模主要受径向张力和摩擦力，凸模主要接受轴向紧缩力及摩擦力，摩擦力径向张力和摩擦力，凸模主要接受轴向紧缩力及摩擦力，摩擦力非常剧烈。总的来说，模具接受的力不算太大。非常剧烈。总的来说，模具接受的力不算太大。2.2.失效方式失效方式 模具应严重磨损而失效，因外表产生沟槽而报废，还产生模具应严重磨损而失效，因外表产生沟槽而报废，还产生咬合、擦伤、变形等失效。咬合、擦伤、变形等失效。3.3.性能要求性能要求 对拉拔模，要求很高耐磨性，高的硬度比成形模、冲裁对拉拔模，要求很高耐磨性，高的硬度比成形模、冲裁模更高，普通凸模硬度要求为模更高，普通凸模硬度要求为58-62HRC58-62HRC，凹模硬度要求为，凹模硬度要求为62-64HRC62-64HRC，另外还要求具有良好的抗咬合性；对成形模的耐磨，另外还要求具有良好的抗咬合性；对成形模的耐磨性要求稍低，普通凸模硬度为性要求稍低，普通凸模硬度为54-58HRC54-58HRC，凹模硬度为，凹模硬度为56-60HRC56-60HRC，但要求较高的韧性。但要求较高的韧性。二、常用冷作模具资料及其性能特点二、常用冷作模具资料及其性能特点 按热处置性能分类：按热处置性能分类：(一一)低淬透性冷作模具钢低淬透性冷作模具钢碳素工具钢和低合金碳素工具钢和低合金工具钢工具钢 1.1.碳素工具钢以碳素工具钢以T7AT7A钢、钢、T10AT10A钢、钢、T12AT12A钢为代表钢为代表 表示方式：表示方式：T+T+数字数字 T T表示表示“碳素工具钢碳素工具钢 ；数字表示平均含碳量的千分之几数字表示平均含碳量的千分之几.如如T8T8其平均含碳量为千分之八其平均含碳量为千分之八(0.8%C)(0.8%C)。*阐明阐明:碳素工具钢都是优质以上质量的。高级优碳素工具钢都是优质以上质量的。高级优质钢在钢号后加质钢在钢号后加“A“A，如，如T8AT8A。特点：特点：这类钢的含碳量在这类钢的含碳量在0.7%0.7%1.3%1.3%范围内，范围内，价钱廉价、原资料来源方便；加工性良好；价钱廉价、原资料来源方便；加工性良好；热处置后可得到较高的硬度和一定的耐磨性，热处置后可得到较高的硬度和一定的耐磨性，用于制造尺寸不大、外形简单、受载较轻的用于制造尺寸不大、外形简单、受载较轻的模具。模具。主要缺陷是淬透性差，淬火温度范围主要缺陷是淬透性差，淬火温度范围窄，对于厚大的模具就不能淬透，如模具截窄，对于厚大的模具就不能淬透，如模具截面尺寸面尺寸15 mm15 mm，采用快速水冷也只是模具表，采用快速水冷也只是模具表层得到高硬度，淬火变形大，易层得到高硬度，淬火变形大，易产生裂纹，与合金钢相比，模具产生裂纹，与合金钢相比，模具运用寿命低，因此，不适宜制造运用寿命低，因此，不适宜制造大中型和复杂的模具零件。大中型和复杂的模具零件。丝锥丝锥锉刀锉刀 运用范围运用范围 碳素工具钢只适宜制造尺寸较小、外形简单、精度要求不高、碳素工具钢只适宜制造尺寸较小、外形简单、精度要求不高、受载较轻、消费批量不大的冷作模具。受载较轻、消费批量不大的冷作模具。T7A T7A钢适宜制造易脆断的小型模具或接受冲击载荷较大的模钢适宜制造易脆断的小型模具或接受冲击载荷较大的模具；具；T10A T10A钢适宜制造要求耐磨性较高，而接受冲击载荷较小的模钢适宜制造要求耐磨性较高，而接受冲击载荷较小的模具；具；T8A T8A钢适宜制造小型拉拔模、拉深模、挤压模；钢适宜制造小型拉拔模、拉深模、挤压模；T12A T12A钢只用于韧性要求不高，而硬度和耐磨性高的切钢只用于韧性要求不高，而硬度和耐磨性高的切边模和边模和冲孔模等。冲孔模等。2.2.低合金工具钢低合金工具钢 表示方式：含碳量表示方式：含碳量+合金元素符号合金元素符号+该元素百分含量该元素百分含量 当含碳量小于当含碳量小于1.00%1.00%时，含碳量用一位数字标明，这一位时，含碳量用一位数字标明，这一位数字表示平均含碳量的千分之几，如数字表示平均含碳量的千分之几，如8MnSi.8MnSi.当含碳量大于当含碳量大于1.00%1.00%时，不标含碳量。时，不标含碳量。常用钢种：常用钢种：GCr15GCr15钢滚动轴承钢钢滚动轴承钢 w wC C=0.95=0.951.05%1.05%，w w CrCr=1.3=1.31.65%1.65%。特点特点:热处置后可获得高硬度、高强度、良好的耐磨性和一定的热处置后可获得高硬度、高强度、良好的耐磨性和一定的韧性。与碳素工具钢相比，低合金工具钢韧性。与碳素工具钢相比，低合金工具钢的主要优点是淬透性较高，过热倾向小，的主要优点是淬透性较高，过热倾向小，淬火变形小，回火稳定性高，热处置质量淬火变形小，回火稳定性高，热处置质量稳定。稳定。运用范围：运用范围：GCrl5 GCrl5钢综合性能优于碳素工具钢钢综合性能优于碳素工具钢,适适于制造外形复杂、精度要求较高的小尺寸于制造外形复杂、精度要求较高的小尺寸落料模、冷挤压模、搓丝模和成形模等落料模、冷挤压模、搓丝模和成形模等.二低变形冷作模具钢二低变形冷作模具钢 这类钢普通都有较高的含碳量，它是在碳素工具钢的根底上，这类钢普通都有较高的含碳量，它是在碳素工具钢的根底上，参与了适量的参与了适量的CrCr、MnMn、SiSi、W W、V V、MoMo等合金元素等合金元素 。主要作用：提高淬透性；减小淬火变形、开裂；构成特殊碳主要作用：提高淬透性；减小淬火变形、开裂；构成特殊碳化物，细化晶粒；提高回火稳定性。化物，细化晶粒；提高回火稳定性。这类钢的韧性、耐磨性、硬度都比碳素工具钢高，运用寿命这类钢的韧性、耐磨性、硬度都比碳素工具钢高，运用寿命也较碳素工具钢长。也较碳素工具钢长。CrWMnCrWMn和和9Mn2V9Mn2V是常用钢种，广泛用来制造外形较复杂、截面是常用钢种，广泛用来制造外形较复杂、截面较大、接受负载较大、变形要求严厉的中小型冷作模具。较大、接受负载较大、变形要求严厉的中小型冷作模具。三高耐磨微变形冷作模具钢三高耐磨微变形冷作模具钢 低变形冷作模具钢的性能虽然优于碳素工具钢，但其耐磨性、低变形冷作模具钢的性能虽然优于碳素工具钢，但其耐磨性、强韧性以及变形要求等仍不能满足外形复杂的重载冷作模具的要强韧性以及变形要求等仍不能满足外形复杂的重载冷作模具的要求，这时需采用性能更好的模具钢。求，这时需采用性能更好的模具钢。高耐磨微变形冷作模具钢就是其中一类。高耐磨微变形冷作模具钢就是其中一类。典型钢种有：典型钢种有：Cr12Cr12型钢型钢Cr12Cr12、Cr12MoVCr12MoV、Cr12Mo1V1Cr12Mo1V1和和Cr4W2MoV Cr4W2MoV。这类钢的成分特点是高碳这类钢的成分特点是高碳w wC C=1.4=1.4 2.3%2.3%，高铬高铬w wCrCr=11=11 13%13%。合金元素作用：合金元素作用：Cr 提高淬透性；提高淬透性；Mo、V 提高耐磨性，细化晶粒。提高耐磨性，细化晶粒。运用：运用：Cr12型钢是运用最广、运用量最大型钢是运用最广、运用量最大的冷作模具钢。的冷作模具钢。Cr12钢脆性大、易断裂，只适用于制造冲击负荷小、耐磨性钢脆性大、易断裂，只适用于制造冲击负荷小、耐磨性要求高的冲切薄钢板的冲裁模；要求高的冲切薄钢板的冲裁模；Cr12MoV和和Cr12Mo1V1钢的脆断倾向较小，钢的脆断倾向较小，综合性能也优于综合性能也优于Cr12钢，所以广泛用于制造大截钢，所以广泛用于制造大截面、外形复杂的重载冷作模具，如切边模、落料面、外形复杂的重载冷作模具，如切边模、落料 Cr12钢钢模、滚丝模等。模、滚丝模等。Cr12Mo1V1钢较钢较Cr12MoV钢中钢中Mo、V含量高，因此强韧性含量高，因此强韧性较较Cr12MoV高，耐磨性也有所添加。普通情况下，高，耐磨性也有所添加。普通情况下，Cr12Mo1V1钢的模具寿命比钢的模具寿命比 Cr12MoV钢的模具寿命提高。如用钢的模具寿命提高。如用Cr12Mo1V1钢制造的冲裁模、滚丝模均比钢制造的冲裁模、滚丝模均比Cr12MoV钢模具寿命提高钢模具寿命提高56倍。倍。改良钢种：改良钢种：Cr4W2MoV钢钢 在用在用Cr12型钢做冷作模具时，一个很突出的问题是钢中的型钢做冷作模具时，一个很突出的问题是钢中的粗大碳化物导致钢的脆性大，运用中易开裂。而粗大碳化物导致钢的脆性大，运用中易开裂。而 Cr4W2MoV钢钢是针对是针对Cr12型钢的缺陷研制的新钢种，型钢的缺陷研制的新钢种，Cr含量比含量比Cr12型钢减少型钢减少23，属于高碳中铬钢。与，属于高碳中铬钢。与Cr12型钢相比，碳化物颗粒细小，分型钢相比，碳化物颗粒细小，分布布均匀，具有较高的淬透性和淬硬性，耐磨性相当，淬火变形小，均匀，具有较高的淬透性和淬硬性，耐磨性相当，淬火变形小，尺寸稳定性好。尺寸稳定性好。运用范围运用范围:Cr4W2MoV钢主要用来替代钢主要用来替代Cr12型钢制造各种冷冲模、高型钢制造各种冷冲模、高压力冷镦模、落料模、冷挤压凹模以及搓丝板等，并能提高模具压力冷镦模、落料模、冷挤压凹模以及搓丝板等，并能提高模具寿命。寿命。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：典型钢种：W18Cr4V高速钢高速钢)、W6Mo5Cr4V2高速钢。高速钢。特点：特点：wC=0.70.9，合金元素总，合金元素总量大于量大于15。具有很高的硬度、抗压。具有很高的硬度、抗压强度和耐磨性，其耐磨性和承载才干强度和耐磨性，其耐磨性和承载才干居各类冷作模具钢之首，主要用于制居各类冷作模具钢之首，主要用于制造要求重载荷、高寿命的冷作模具。但高速钢的热塑性差，不适造要求重载荷、高寿命的冷作模具。但高速钢的热塑性差，不适宜制造大型模具宜制造大型模具。高速钢冷轧钢带高速钢冷轧钢带高速钢形材高速钢形材 五高韧性冷作模具钢五高韧性冷作模具钢 传统高碳高铬钢、高速钢等韧性较低，制造的冷挤压模、冷传统高碳高铬钢、高速钢等韧性较低，制造的冷挤压模、冷镦模、薄板冲模在运用中经常发生脆断。为提高上述冷作模具的镦模、薄板冲模在运用中经常发生脆断。为提高上述冷作模具的寿命，现已研制出各种高韧性冷作模具钢。主要包括降碳高速钢、寿命，现已研制出各种高韧性冷作模具钢。主要包括降碳高速钢、基体钢、低合金高强度钢、马氏体时效钢等。基体钢、低合金高强度钢、马氏体时效钢等。1.6W6Mo5Cr4V(1.6W6Mo5Cr4V(代号代号6W6)6W6)钢钢 主要性能特点主要性能特点:又称降碳高速钢，相对高速钢又称降碳高速钢，相对高速钢W6Mo5Cr4VW6Mo5Cr4V，降低了，降低了C C含量含量和和V V含量，碳化物总量减少，碳化物不均匀性得到改善，使钢在含量，碳化物总量减少，碳化物不均匀性得到改善，使钢在坚持高硬度、耐磨性的同时，明显提高钢的抗弯强度、塑性和坚持高硬度、耐磨性的同时，明显提高钢的抗弯强度、塑性和韧性。主要缺陷是易产生脱碳，耐磨性稍差。韧性。主要缺陷是易产生脱碳，耐磨性稍差。运用范围：运用范围：主要取代高速钢或主要取代高速钢或Cr12型钢制造易于脆断或开裂的冷挤压型钢制造易于脆断或开裂的冷挤压凸模或冷镦模，寿命可提高凸模或冷镦模，寿命可提高210倍，而用于尺寸较大的圆钢下倍，而用于尺寸较大的圆钢下料剪刀，模具寿命可提高数十倍。料剪刀，模具寿命可提高数十倍。2.基体钢基体钢 基体钢是指成分与高速钢正常淬火后的基体组织基体钢是指成分与高速钢正常淬火后的基体组织M成分成分大致一样、而性能有所改善的一类钢。大致一样、而性能有所改善的一类钢。与高速钢相比，基体钢的过剩碳化物数量少，颗粒细小，分与高速钢相比，基体钢的过剩碳化物数量少，颗粒细小，分布均匀，在保证一定耐磨性和热硬性的条件下，可显著改善钢的布均匀，在保证一定耐磨性和热硬性的条件下，可显著改善钢的韧性和抗弯强度，不仅适用于冷作模具，也可用于热作模具。韧性和抗弯强度，不仅适用于冷作模具，也可用于热作模具。下面主要引见三种曾经研制胜利并在推行运用的基体钢。下面主要引见三种曾经研制胜利并在推行运用的基体钢。1 65Cr4W3Mo2VNb钢代号钢代号65Nb 成分上成分上w Nb0.2%0.3%，可细化晶粒、阻止晶粒长，可细化晶粒、阻止晶粒长大。大。wC0.6%0.7%，添加了少量的一次碳化物，提高了，添加了少量的一次碳化物，提高了耐磨性，并有高的强度、一定的韧性。适宜于制造外形复杂、大耐磨性，并有高的强度、一定的韧性。适宜于制造外形复杂、大型或塑性变形抗力大的金属冷挤压模以及受冲击负荷较大的冷镦型或塑性变形抗力大的金属冷挤压模以及受冲击负荷较大的冷镦模。模。2 7Cr7Mo3V2Si钢代号钢代号LD 它在成分上已超出基体钢范围，碳化物的含量大于它在成分上已超出基体钢范围，碳化物的含量大于10%。在。在高速钢根底上坚持含碳量不变，去掉高速钢根底上坚持含碳量不变，去掉W，添加，添加Cr和和V的含量，从的含量，从而提高了强韧性，并有高耐磨性。和其他模具钢相比，而提高了强韧性，并有高耐磨性。和其他模具钢相比，LD钢有更钢有更好的综合性能，因此适用于制造高强韧性冷作模具。好的综合性能，因此适用于制造高强韧性冷作模具。如用如用LD钢制造轴承滚子冷镦模、规范件冷镦凸模等，其寿命钢制造轴承滚子冷镦模、规范件冷镦凸模等，其寿命比用高铬钢和高速钢提高几倍到几十倍。比用高铬钢和高速钢提高几倍到几十倍。3 5Cr4Mo3SiMnVAl 钢代号钢代号012Al 主要性能特点：主要性能特点：是冷热模具兼用的基体钢，是冷热模具兼用的基体钢，wC 0.47%0.57%，在三，在三种基体钢中最低；提高了合金元素含量，从而提高了钢的热疲劳种基体钢中最低；提高了合金元素含量，从而提高了钢的热疲劳性。参与性。参与Si可提高强度，参与可提高强度，参与Al可细化晶粒，提高韧性。可细化晶粒，提高韧性。运用范围：运用范围：5Cr4Mo3SiMnVAl 钢综合性能好，强韧性高，通用性好，钢综合性能好，强韧性高，通用性好，作为冷作模具钢，主要替代作为冷作模具钢，主要替代Cr12MoV钢制造受剧烈冲击的模钢制造受剧烈冲击的模具，特别是规范件消费所用的冷镦模。具，特别是规范件消费所用的冷镦模。3.7CrNiSiMnMoV钢钢(代号代号GD)基体钢虽然具有高强韧性和较好的耐磨性，但合金元素含基体钢虽然具有高强韧性和较好的耐磨性，但合金元素含量量10，本钱较高；淬火温度区间较窄，普通不能用箱式电阻炉，本钱较高；淬火温度区间较窄，普通不能用箱式电阻炉加热淬火，限制了该类钢在中小企业的推行运用。加热淬火，限制了该类钢在中小企业的推行运用。GD钢是针对钢是针对基体钢的上述缺陷而研制的新钢种。基体钢的上述缺陷而研制的新钢种。主要性能特点：主要性能特点：.属高强韧性低合金冷作模具钢，成分与属高强韧性低合金冷作模具钢，成分与CrWMn 钢相比，钢相比，C含量含量降低、添加了降低、添加了Ni、Si，合金元素含量，合金元素含量4左右。该钢碳化物偏析左右。该钢碳化物偏析小，分布均匀，主要力学性能显著优于小，分布均匀，主要力学性能显著优于CrWMn和和Cr12MoV钢，钢，耐磨性略低于耐磨性略低于Cr12MoV，优于，优于CrWMn。运用范围：运用范围：可替代可替代CrWMn、GCr15、9Mn2V、6CrW2Si、9SiCr、Cr12等钢制做易崩刃、断裂的冷作模具，如冷挤、冷弯、冷镦等钢制做易崩刃、断裂的冷作模具，如冷挤、冷弯、冷镦模，精细塑料模，温挤压模等，尤其适用于制造各种异形、细模，精细塑料模，温挤压模等，尤其适用于制造各种异形、细长薄板冷冲凸模、外形复杂的大型薄壁凸凹模等，与上述传统模长薄板冷冲凸模、外形复杂的大型薄壁凸凹模等，与上述传统模具钢相比，寿命提高几倍到几十倍。具钢相比，寿命提高几倍到几十倍。4.7CrSiMnMoV钢代号钢代号CH-1 是一种火焰淬火钢，属低合金空淬微变形钢。是一种火焰淬火钢，属低合金空淬微变形钢。主要性能特点：主要性能特点：wC 0.65%-0.75%，淬火温度宽，淬火温度宽82010000c，性能与性能与GD钢接近，具有高的强韧性，火焰加热后空冷可获得钢接近，具有高的强韧性，火焰加热后空冷可获得60HRC以上的硬度，耐磨性优于以上的硬度，耐磨性优于T10A和和CrWMn钢，碳化物偏钢，碳化物偏析小，变形抗力小，可焊性较好，能满足冲模的焊接修补要求。析小，变形抗力小，可焊性较好，能满足冲模的焊接修补要求。运用范围：运用范围：可取代可取代T10A、9Mn2V、Cr12MoV等冷作模具钢。等冷作模具钢。如制如制造薄板冲孔模、整形模、切边模、弯曲模、拉深模、冷镦模等造薄板冲孔模、整形模、切边模、弯曲模、拉深模、冷镦模等不易发生开裂、崩刃，模具寿命可提高不易发生开裂、崩刃，模具寿命可提高34倍。倍。该钢可以火焰淬火，特别适宜制造多孔位、外形复杂的大该钢可以火焰淬火，特别适宜制造多孔位、外形复杂的大型冷作模具，不仅精度高，而且制造工艺简单，制造本钱低。型冷作模具，不仅精度高，而且制造工艺简单，制造本钱低。六高耐磨、高韧性冷作模具钢六高耐磨、高韧性冷作模具钢 高强韧性钢虽抑制了高强韧性钢虽抑制了Cr12型钢、高速钢的脆断倾向，但含碳型钢、高速钢的脆断倾向，但含碳量少，耐磨性缺乏。高耐磨、高韧性冷作模具钢抑制上述缺陷，量少，耐磨性缺乏。高耐磨、高韧性冷作模具钢抑制上述缺陷，典型钢种有典型钢种有9Cr6W3Mo2V2GM和和Cr8MoWV3SiER5。1.9Cr6W3Mo2V2钢代号钢代号GM 主要性能特点：主要性能特点：wC 0.86%0.96%，含有多种碳化物构成元素，合金元，含有多种碳化物构成元素，合金元素配比合理，未溶碳化物细小、弥散，加工性能良好，二次硬化素配比合理，未溶碳化物细小、弥散，加工性能良好，二次硬化才干强，耐磨性、韧性明显高于才干强，耐磨性、韧性明显高于Cr12型钢，有最正确耐磨性和强型钢，有最正确耐磨性和强韧性的配合。韧性的配合。运用范围：运用范围：在高速冲床多工位级进模、滚丝模、切边模、拉深模等方面在高速冲床多工位级进模、滚丝模、切边模、拉深模等方面运用效果较好，模具寿命比运用效果较好，模具寿命比65Nb65Nb钢和钢和Crl2MoVCrl2MoV钢提高钢提高2 26 6倍以倍以上。在规范件、电器仪表和电机行业也有广泛运用前景。上。在规范件、电器仪表和电机行业也有广泛运用前景。2.Cr8MoWV3Si2.Cr8MoWV3Si钢钢ER5ER5 主要性能特点：主要性能特点：与基体钢相比，与基体钢相比，w wC C 0.95%0.95%1.1%1.1%和碳化物元素和碳化物元素含含量添加，但碳化物数量少，颗粒细小，分布均匀，强度、韧性、量添加，但碳化物数量少，颗粒细小，分布均匀，强度、韧性、耐磨性等性能均优于耐磨性等性能均优于Cr12MoVCr12MoV钢。钢。运用范围：运用范围：ER5钢在锻造、热处置、机加工、电加工等方面无特殊要求，钢在锻造、热处置、机加工、电加工等方面无特殊要求，资料本钱适中，韧性高、耐磨性好，所以适宜于制造大型、重载资料本钱适中，韧性高、耐磨性好，所以适宜于制造大型、重载冷镦模、精细冲模等。冷镦模、精细冲模等。例如：用例如：用ER5钢制造的电机硅钢片冲模，模具总寿命达钢制造的电机硅钢片冲模，模具总寿命达360万次，一次刃磨寿命为万次，一次刃磨寿命为21万次，是国内硅钢片冲模最高寿命程度。万次，是国内硅钢片冲模最高寿命程度。制造大尺寸轴承滚子冷镦模寿命达制造大尺寸轴承滚子冷镦模寿命达1万次以上，超越从日本进口万次以上，超越从日本进口模具的保证寿命模具的保证寿命5000次。次。三、三、特殊用途冷作模具资料特殊用途冷作模具资料 一一 特殊要求冷作模具钢特殊要求冷作模具钢 主要有两类：主要有两类：1耐蚀冷作模具钢：耐蚀冷作模具钢：9Crl8、Cr18Mo、Cr14Mo、Cr14Mo4;2无磁模具钢：无磁模具钢：1Crl8Ni9Ti、7Mnl5Cr2A13V2WMo、5Cr21Mn9Ni4W。1.9Cr18 耐蚀冷作模具钢耐蚀冷作模具钢 成分特点是高碳、高铬。淬火后，马氏体中含成分特点是高碳、高铬。淬火后，马氏体中含Cr高达高达12左左右，既具有高的硬度和耐磨性，又具有良好的耐蚀性能，主要用右，既具有高的硬度和耐磨性，又具有良好的耐蚀性能，主要用来制造耐蚀塑料模具。来制造耐蚀塑料模具。2.7Mn15Cr2Al3V2WMo无磁模具钢无磁模具钢 含锰量高，在运用形状下呈稳定的奥氏体组织，导磁系数非含锰量高，在运用形状下呈稳定的奥氏体组织，导磁系数非常低，在磁场中不被磁化。固溶淬火时效处置后，有较高的强度、常低，在磁场中不被磁化。固溶淬火时效处置后，有较高的强度、硬度和耐磨性。硬度和耐磨性。运用范围：运用范围：主要用于磁性资料的成形，以及无磁轴承和其他在强磁场主要用于磁性资料的成形，以及无磁轴承和其他在强磁场中中不产生磁感应的构造零件成形。该钢还具有较高的高温强度和硬不产生磁感应的构造零件成形。该钢还具有较高的高温强度和硬度，所以也可以用来制造在度，所以也可以用来制造在700-800下任务的热作模具。下任务的热作模具。二硬质合金及钢结硬质合金资料二硬质合金及钢结硬质合金资料 1.硬质合金硬质合金 硬质合金是将高熔点、高硬度的金属碳化物粉末硬质合金是将高熔点、高硬度的金属碳化物粉末(如如WC、TiC等等)和粘结剂和粘结剂(Co、Ni等等)混合加压成形，再经烧结而成的一种混合加压成形，再经烧结而成的一种粉末冶金资料。粉末冶金资料。常用硬质合金有三种：常用硬质合金有三种：1钨钴类钨钴类YG硬质合金：由硬质合金：由WC与与Co粉末烧结而制成粉末烧结而制成的，的，YG后的数字阐明钴的含量。例如后的数字阐明钴的含量。例如YG6表示含钴量为表示含钴量为6%，而，而其他为其他为WC的硬质合金。含钴量越高，韧性越好，但硬度及耐磨的硬质合金。含钴量越高，韧性越好，但硬度及耐磨性稍有降低。性稍有降低。2 钨钛钴类钨钛钴类YT硬质合金：由硬质合金：由WC、TiC和和Co粉末粉末烧结而成的。烧结而成的。YT后的数字表示后的数字表示TiC的含量。的含量。3钨钴钽类钨钴钽类YW硬质合金硬质合金:由由WC、TiC、与、与TaC三种三种粉末与粉末与Co粘结剂烧结而制成的。粘结剂烧结而制成的。YG硬质合金的韧性较好，而硬质合金的韧性较好，而YT硬质合金的热硬性高，且硬质合金的热硬性高，且不粘结，不粘结，YW硬质合金的性能较全面，兼有两者的优点，适用硬质合金的性能较全面，兼有两者的优点，适用多种用途，又称万能硬质合金。多种用途，又称万能硬质合金。用于制造模具的主要是钨钴类硬质合金。其化学成分及力用于制造模具的主要是钨钴类硬质合金。其化学成分及力学性能见表学性能见表223。硬质合金的特点是：具有高硬度、高抗压强度和高耐磨性，硬质合金的特点是：具有高硬度、高抗压强度和高耐磨性，但脆性大，不能进展锻造及热处置。主要用来制造不受冲击和冲但脆性大，不能进展锻造及热处置。主要用来制造不受冲击和冲击载荷较小的拉丝模、冷挤压模等。硬质合金用来制造这些特定击载荷较小的拉丝模、冷挤压模等。硬质合金用来制造这些特定模具，其寿命可高于工具钢模具，其寿命可高于工具钢10倍以上。倍以上。2.钢结硬质合金钢结硬质合金 钢结硬质合金是以碳化物钢结硬质合金是以碳化物WC、TiC等为硬质相，以钢为等为硬质相，以钢为粘结剂粘结剂，用粉末冶金方法制成的资料。它具有硬质合金的高硬度、，用粉末冶金方法制成的资料。它具有硬质合金的高硬度、高耐磨性、高抗压性，又具有钢的高韧性、且可以进展冷热加工高耐磨性、高抗压性，又具有钢的高韧性、且可以进展冷热加工和热处置，是一种性能介于高速钢和硬质合金之间的模具资料。和热处置，是一种性能介于高速钢和硬质合金之间的模具资料。钢结硬质合金已在冷冲模、冷挤压模、整形模、冷镦模及一些热钢结硬质合金已在冷冲模、冷挤压模、整形模、冷镦模及一些热作模具上得到较广泛的运用。作模具上得到较广泛的运用。第一代钢结硬质合金有两个牌号供应市场，分别是第一代钢结硬质合金有两个牌号供应市场，分别是GT35碳碳化钛系和化钛系和TLMW50碳化钨系。碳化钨系。第二代钢结硬质合金是我国研制胜利的，硬质相为第二代钢结硬质合金是我国研制胜利的，硬质相为WC，简，简称为称为DT合金。合金。主要性能特点：主要性能特点：DT合金硬质相颗粒细小均匀，弥散分布，坚持了合金硬质