材料应用_模具钢分类

1. 塑料模具钢

20 世纪50 年代以来,世界塑料工业迅速发展,塑料已经成为一种重要的工业材料。塑料制品大部分采用模压成形,不少工业发达国家塑料模具的产值已经居模具产值的第一位,塑料模具用钢已逐渐发展成为一个专用钢材系列。

我国的专用塑料模具钢还没有形成系列,纳入GB / T 1299—1985 的只有3Cr2Mo一个钢号,常选用碳素钢,加工成形后不经热处理就交付使用,因而模具表面粗糙度值较高,图案花纹容易磨损,加工出来的塑料制品外观质量较差。而精密塑料模具常采用合金工具钢制造,机械加工性能差,热处理变形问题更是无法解决。因此,目前为止,关键部件的塑料模具材料还依赖于进口,造成模具成本高,外汇流失严重。鉴于此,国内有关科研院所和大专院校对塑料模具专用钢进行了研制,并取得了一些进展。

我国近年研制的塑料模具钢主要有 P20BSCa、P20SRe、FT、0Cr4NiMoV(LJ)、TG2、25CrNi3MoAl、10Ni3MnCHAlMo(PMS)、0Cr16Ni4CH3NL(PCR)、06Ni6CrMoVTiAl、空冷12、Y82、Y55CrNiMnMoV(SM1)、Y20CrNi3AlMnMo(SM2)等。

2. 冷作模具钢

冷作模具是应用范围最广的模具。冷作模具的产值历来居模具制造业的首位,近年来由于塑料模具的迅速发展,在不少工业发达国家已退居模具工业产值的第二位。目前通用的冷作模具钢可分为三大类:

(1)低合金冷作模具钢

以CrWMn 和9Mn2V为代表,耐磨性和热硬性较差,一般可采用油淬火,成本较低,广泛用于生产批量不大的冷作模具。

(2)中合金冷作模具钢

以Cr5Mo1V为代表,具有中等的耐磨性和热硬性,韧性也较高,淬透性好,可以空淬,综合性能好,广泛用于生产中等批量产品的冷作模具。

(3)高碳、高铬型冷作模具钢

以Cr12Mo1V1 和Cr12 钢为代表,耐磨性和热硬性较高,由于含有大量的共晶碳化物,所以韧性较差,广泛用于生产批量较大,要求耐磨性很高但冲击载荷较小的冷作模具。

近年来发展的新型冷作模具钢主要有 9Cr6W3Mo2V2(GM)、6CrNiSiMnMoV(GD)、7CrSiMnMoV(CH-1)、8Cr2MnWMoVS(8Cr2S)、5Cr4Mo3SiMnVAl(012Al)、6Cr4Mo3Ni2WV(CG-)、7Cr7Mo2V2Si(LD)、Cr8MoWV3Si(ERS)等。

3. 热作模具钢

热作模具钢主要用于制造金属材料热加工用的模具钢。

(1)低合金热作模具钢

代表性钢号为5CrMnMo 和5CrNiMo 等。这类钢有较好的淬透性和冲击韧性,但热硬性不够,“般用于工作温度不高而冲击载荷较大的模具,如锤锻模等。

(2)中合金热作模具钢

这类钢为铬系热作模具钢,代表性钢号有 4Cr5MoSiV1(H13)、4Cr5MoSi(H11)、4Cr5MoWSiV(H12)、4Cr3Mo3SiV(H10)等。这类钢有良好的综合力学性能、高的热硬性、抗冷热疲劳性能及抗液态金属冲蚀性,已经广泛用于锻压模具、铝合金压铸模具和热挤压用模具,成为当前应用最广的一类热作模具钢。

(3)高合金热作模具钢

应用最广的是传统的钨系热作模具钢,如3Cr2W8V等。用于工作温度较高的模具,近年来大部分已被中合金热作模具钢取代。为了适应一些热作模具的特殊要求,开发了一些新型高性能热作模具钢,主要有4Cr3Mo3WVNL( GR)、4Cr3Mo2MnVNLB( Y4 )、4Cr5Mo2MnVSi ( Y10 )、3Cr3Mo3VNL(HM3 )、4SiMnW3Mo2VNL、9Mn9Ni4Cr8V2WMo、5Mn15Cr8Ni5Mo3V2、 4Cr3Mo2NiVNLB(HD)、2Cr3Mo2NiVSi(PH)钢等。

 

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