第三讲 常用模具钢料及各种钢料的特性

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三讲,常用模具钢料及各种钢料的特性,常用模具钢 材,常用模具钢 材,钢材厂商名称,1、瑞典 胜百,2、日本 日立、大同、三宝,3、美国 芬可乐,4、中国 龙记、舞阳,5、德国 撒斯特,机械钢材： （皇牌钢）：,S50C,、,S55C,、,45#,热作模具钢：,SKD61,冷作模具钢：SKD11,钢材分类,塑胶模具钢：P20、2311、2316、718、738、YK30、8407,铜红铜、青铜、铍铜,镜面模具钢：S136、NAK80,油钢：DF2,碳钢：SK3,产地,名,称,价格,（,HK$/,磅）,备,注,特性,用途,HRC,瑞,典,“,一,胜,百,”,718,H,28.00,预硬,P20,抛光性，,家电用品、电脑音箱,H,RC54-58,S136,45.00,高纯度、高镜面度、抛光性能好,食品工业机械构件和有阻燃剂之塑料、防酸性能高、（,PVC,）,S136H,49.00,预硬,抗锈防酸能力极佳、热处理变形小,HRC53,8407,45.00,热作钢,高韧性及良好耐热性,PA,、,POM,、,PS,、,PE,、,PP,HRC50,DF-2,29.00,油钢,不易变形,耐磨、工程塑料、高抗酸、高耐磨,HRC52-56,ELMAX,45.00,耐磨不锈钢,高耐磨、高抗腐蚀性、高,抗压强度、热处理变形小,食品工业之生产设备及配件,HRC57,STAVAX,48.00,镜面钢,不生锈、具备最佳镜面抛,光及耐腐蚀性、不怕潮湿,医疗器材、,PVC,模、食品容器,HRC50-54,日,本,“,日,立,、,大,同,”,S50C,5.00,皇牌,支撑柱、模架、,S55C,7.50,皇牌,预硬、必须淬火,机械配件,NAK80,30.00,超硬镜面钢,高硬度、镜面效果特佳,、放电加工良好、焊接性能极佳,电蚀及抛光性能模具（镜面）、化妆品盒、汽车灯,HRC37-43,SKD61,25.00,超硬镜面钢,HRC48-52,SKD11,28.00,合金钢,高韧性、耐磨,拉伸模、冲裁模、冲头,HRC61,H310,27.00,红铜,德国,738,13.00,高韧性及高磨光度模具,模架、后模仁,2311,10.00,塑模钢,预硬塑料模具钢,HPC28,31,2316,30.00,预硬镜面钢,抗腐蚀性效果极佳,美国,P20,预硬、必须淬火,P3,、,PE,、,PP,、,ABS,等高硬度光洁度、耐磨性之塑模,HPC29-35,中国,45,#,5.50,舞阳,738,13.00,LKM,模具钢讲义,讲义大纲,1.一般模架用钢,2.合金模具钢,3.合金模具钢之热处理,4.钢材之其他相关知识,5.非铁金属,1.一般模架用钢材,碳素结构钢,S50C（,轧板） 退火态供货（约,HB170-220）,S55C（,锻件）退火态供货（约,HB170-220）,钢材特性,良好机械加工及切削特性,热处理,若客要求，建议调质至,HRC2832.,为什么不建议调质至更高之硬度？,2.合金模具钢之分类, 塑胶模具钢, 热作钢, 冷作钢, 其他特殊钢,塑胶模具钢,特性,分类,龙记塑模钢参照表,特性, 硬度：抵抗变形之能力, 韧性 ：,抵抗因应力集中而导致脆性破坏之能力,抛光度：,材料表面通过抛光所能达到的光洁程度, 加工性：机械切削加工性能, 耐磨性 ：,在压力、冲击载荷及摩擦等工作条件下抵抗磨损之能力, 抗腐蚀性：,在氧化性介质中不易被氧化之能力,分类,P20,系列：,适用于一般塑胶模，如,LKM638、,LKM2311、MUP,等。其厚度一般,160,MM,，,若厚度过高，则难以保证材料芯部与表面硬度之一致性。因此，根据不同的性能要求，推出,P20,改良系列，如:,LKM2312: （P20+S）,加硫使其极易切削，适宜大批量快速加工,LKM738/H：（P20+,Ni,),加镍提高淬透性，硬度分布均匀,PX88：,均匀的组织及硬度，良好的焊接、蚀纹和抛光性能,LKM2711: P20,特级版，适用于高硬度、高韧性及高磨光度模具,P20HH：,化学成分特别配置，,采用,VAD,熔炼技术、良好的锻压工,艺及压缩比，综合机械性能更优越。,P20LQ,：（,VAR+VAD）,双真空精炼，为光学级镜面钢,ASSAB718S/H：,经真空除气，钢材纯洁均匀、抛光性良好,P21,系列：,要求尺寸稳定之塑胶零件，如日本大同之,NAK55、NAK80。, NAK55：P21+S（VAR）,易切削加工、镜面抛光一般,NAK80：P21,改良（,VAR）,改善放电加工性、镜面抛光优异,NAK55,和,NAK80,为时效硬化钢，不宜氮化。,提示,龙记销售,P20/P21,类塑胶模具参照表,P20LQ,MEK4 NAK80,P20HH,718S/718H, NAK55,LKM2711,MUP PX88,LKM738/LKM738H,LKM2311,LKM2312,LKM638,舞阳718,舞阳2311,P20/P21,类,易切削,在此地区内之,钢种在指引下,可互替使用(除,易削钢外),质量,价格价格价,价格,420系列,德国,DIN1.2083/1.2316,日本,JIS SUS 420 J2,防酸性之模具（,PVC，PMMA,等腐蚀性物质）,出厂有退火状态（加工后淬硬）及预硬状态,龙记代理之品牌：,法国奥伯杜瓦（,A&D）-X13T6W（236/236H）,龙记特殊钢：,LKM2083/LKM2O83H,LKM2316A/LKM2316/LKM2316ESR,瑞典一胜百（,ASSAB）-S136/S136H,大同（,DAIDO）- S-STAR,420系列材料抗腐蚀性机理及鉴别方法？,机理：420系列材料主要添加了合金元素,Cr,（,含量一般13.0%），,Cr,在氧化性介质中极易钝化，生成致密的氧化物保护膜，从而使钢材的抗腐蚀性大大提高。,鉴别方法：滴少许硫酸铜溶液于钢材表面，片刻后若无反应，则为420不锈钢；反之则马上生锈，即为非420类钢材。,龙记销售420类塑胶模具钢参照表,OPTIMAX,(,淬火),X13T6W,(,淬火,),S136(,淬火),X13T6W(,预硬,),S136(,预硬,),S-STAR,LKM2083(,淬火,),LKM2316A(,淬火),LKM2316 ESR,LKM2083H,LKM2316, RAMAX 168,420类,易切削钢,在此地区内之,钢种在指引下,可互替使用(除,易切削钢外),抛光性,价格,影响塑模钢抛光质量的因素,1.冶金质量（非金属夹杂物、气泡、氧化,物及硫化物）,2.组织不均匀度（浇注技术及锻造）,3.硬度（高硬度有利于抛光）,4.抛光技术,热作模具钢,出厂是退火状态，加工后可热处理至硬度,HRC4248,要求高的热硬性，高温耐磨性，高的抗氧化能力、热疲劳抗力及高韧性,作为压铸模具、长寿命或带磨损性塑料+混加剂的塑胶模之材料,最常见为,H11,及,H13，,龙记代理品种有：,LKM2344/LKM2344SUPER,（,A&D）-SMV3W, (,DAIDO)-DH31-S,（,ASSAB）-DIEVAR/HOTAR/8407, (,A&D)-ADC3,冷作模具钢,出厂是退火状态，加工后可提高硬度至,HRC5862,高硬度，高耐磨性，足够的韧性和疲劳抗力，热处理变形小,作为冷作模具、长寿命塑胶模之材料,大致分以下几种：,AISI O1,AISI D2,特殊材料-粉末钢,龙记代理品种：,O1：ARNEDF-2/GOA/LKM2510,D2：XW-42/DC11/LKM2379,D2（MOD）：DC53/ASSAB88,粉末钢：,V10,其他：,CALMAX635/LKM2767（6F7）,其他特殊钢,日本新东透气钢,PM-35,预硬至,HV350400,PM-40,预硬至,HV400450,一种特殊烧结粉末钢，具透气功能，抗锈防酸能力极佳，易切削，放电加工良好,适用于塑胶及压铸模具，解决因困气所形成之品质及效率问题。,？,密度，硬度值的表示法，使用中注意事项,3.合金钢的热处理,热处理的类别,热处理工艺,上海龙记热处理服务,热处理的类别,普通热处理,真空,非真空,表面热处理,表面淬火,火焰加热,感应加热,化学热处理,渗碳,氮化,碳氮共渗,渗金属,热处理工艺,退,火,正,火,淬火,回火 (高溫/低溫),氮化,加熱到高於臨界點,Ac,3,某一定溫度, 保溫一段時間, 然後緩慢冷卻,細化晶粒, 改善組織, 降低硬度而改善鋼材的切削性及為淬火做好組織準備,例如:,LKM2510,出廠狀態 - 退火至,HB 230,退火,正火,加熱到高於臨界點,Ac,3,約30,-,50,C, 保溫一段時間, 然後在空氣中冷卻 (冷卻速度比退火為快),細化晶粒, 改善組織, 降低硬度而改善鋼材的切削性,與退火比較, 正火後所得的珠光體較細, 硬度和強度較高,適用於低碳及中碳結構鋼, 作為硬度調質之用,加熱到奧氏體,溫度, 保溫一段時間, 然後用冷卻介質(如水、油、空氣/氮氣)急速冷卻, 從而得到馬氏體組織,提高鋼的硬度和耐磨性(需與回火配合),例如:,LKM2510,的淬硬溫度為820,C,淬火,回火,加熱到,Ac,1,以下某一定溫度, 保溫一定時間, 再冷卻到室溫,消除淬火後的內應力及降低脆性,除著回火溫度的升高, 強度和硬度逐漸下降, 而塑性及韌性逐漸升高,例如:,LKM2510,當回火溫度 = 200,C,硬度 = 62,HRC;,當回火溫度 = 400,C,硬度 = 50,HRC,氮化,增加表面硬度，從而改善模具耐磨性，提高壽命,可改善耐腐蝕性(適用於低、中合金工具鋼),將模具或零件加熱至500-570,C,並注入氨氣，氨氣在此溫度下分解成氮離子滲入鋼材表面，影成堅硬的氮化物,氮化層深度：0.08,mm - 0.2 mm,氮化層硬度：700 - 1000,HV,為什麼模具熱處理後會變形？,外應力,機械加工,在高溫下，應力釋放,+,強度下降,=,變型,內應力,熱應力,加熱速度快或不均,，,形成模具不同地方不同膨脹,=,變型,組織轉變應力,組織之體積不同，轉變時產生差異。,鐵素體,(2.86,A)-,奧氏體,(3.57,A)-,馬氏體,(2.98,A),， 體積增加,=,變型,4.钢材之其他相关知识,钢材之标准,钢材之硬度,钢材之标准,美国,AISI/SAE/ASTM,德国,DIN,日本,JIS,中国,GB,法国,AFNOR,美国标准（,AISI）,P1-P19 Low Carbon Steel,P20-39 Low Carbon,High Alloy steel,H11-H19 Chromium base,Ox Oil Hardening Steel,Dx,High Carbon Chromium Steel,2XX,3XX,4XX,6XX Stainless Steel,1.2738,Low carbon,high alloy,1.2311 Low carbon,high alloy,1.2312 Low carbon,high alloy,free machine,1.2083 Stainless steel,1.2316 High performance stainless steel,1.2344 Chromium base,1.2510 Low alloy steel,1.2379 High carbon,high chromium steel,德国标准（,DIN）,SxxC,Plain carbon steel,SUSxx,Stainless steel,SKx,Carbon tool steel,SKSx,Low alloy steel,SKDx,Medium high alloy steel,SUJx,Bearing steel,SUM Free cutting steel,日本标准（,JIS）,钢材之硬度,常规表示有布氏（,HB）、,洛氏（,HRC）、,维氏（,HV）、,里氏（,HL）,硬度等，其中以,HB,及,HRC,较为常用。,HB,应用范围较广，供货状态常用，,Cu、Al,也可用,。,HRC,适用于表征高硬度材料，如热处理硬度等。两者区别在于硬度计之测头不同，布氏硬度计之测头为钢球，而洛氏硬度计之测头为金刚石。,在一定条件下，,HB,与,HRC,可以互换。其换算公式可大概记为：1,HRC1/10HB。,HV-,适用于显微分析，,Cu、Al,也可用。,HL-手提式硬度计，测量方便，但对样品厚度有要求。,铝合金,铜及铜合金,5.非铁金属,铝合金材料,铝合金之特性,铝合金之应用,龙记现时代理的铝合金,铝合金之特性,重量轻,抗腐蚀性/防锈,良好的机加工性能,高热传导性,良好阳极氧化及电镀性能,铝合金之应用,1.吸塑模、吹气模、鞋模及发泡塑胶模,2.电子业用夹具及工具,3.机械零件,4.超声波塑胶焊接机,5.丝印、移印机械及夹具,6.机械手、油压及气动元件,7.自动化机械零件及机板,8.表类成形零件,龙记现时代理之铝合金,美铝,ALCOA 6061-T6/T651/T6511,7075-T651,瑞士铝,ALUSUISSE 7022-T651,问题：1.,T6表示的意义？,2,.,T6与T651之区别？,铜及铜合金,铜：日本三宝,EDM,电蚀纯红铜,铜合金：美国合金铍铜,MM-30,预硬至,HRC2632,MM-40,预硬至,HRC3642,日立合金铜,HIT-75,预硬至约,HB180230,？,为什么建议客户采用,HIT-75,合金铜,