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该钢典型化学成分 (质量分数) 举例:C0.37%、Cr2.00%、Mn1.40%、Si0.30%、Mo0.20%、Ni1.00% 。
预硬态, 硬度 330~370HBW, 淬火、回火态, 硬度 35~39HRC。
该钢具有优良的抛光性及光蚀刻花性能; 优良的可加工性; 耐磨性能良好; 大型模具硬度均匀, 组织致密; 无淬裂及热处理变形风险, 无需热处理, 缩短模具制作周期; 良好的表面氮化性能; 可以进行表面火焰硬化处理, 以增进模具表面硬度及耐磨性。模具在淬火前, 必须进行充分软化退火。淬火后应及时回火, 缓慢加热。
电加工后阶段的精放电加工, 应以小电流、高频率进行, 以免损伤模具。放电后模具表面应研磨去除“电火花白层”,在500℃再进行一次回火, 以去除应力。
对回火后的模具进行磨削加工时, 为了防止产生磨削裂纹和表面软化, 应该注意:充分冷却; 磨削压力适当; 加工工艺合理。
该钢为预硬塑胶模具钢,具有良好的抛光性能, 通常采用氧化铝或石膏抛光。首先是粗抛, 然后用越来越细的磨料抛光, 每换一次磨料抛光方向要改变, 最终一道抛光时间不宜太长, 否则会影响模具表面的粗糙度。
氮化可增加模具表面硬度, 提高耐磨性及耐蚀性。该钢虽然已经过预硬化处理, 但仍可以通过热处理再提高硬度。
H13钢是使用最广泛和最具代表性的热作模具钢种,它的主要特性是[1]：（1）具有高的淬透性和高的韧性；（2）优良的抗热裂能力，在工作场合可予以水冷；（3）具有中等耐磨损能力，还可以采用渗碳或渗氮工艺来...
1、化学成分C 0.50～0.60Si 0.25～0.60Mn 1.20～1.60Cr 0.60～0.90Mo0.15～0.30 P ≤0.030S ≤0.030Cu ≤0.30Ni≤0.252、特点...
中国 GB 标准牌号 3cr2NiMo、德国 DIN 标准牌号 40CrMnNiMo8 6 4、德国 DIN 标准材料编号 1.2738、美国 AISI标准牌号 P20 Ni、日本JIS 标准牌号 PDS5S、美国 AISI标准 P2U MODIFIED 牌号、瑞典 UDDEHOLM 标准牌号IMPAX HI HARD、瑞典一胜百(ASSAB) 标准牌号718 (HH)
(试样硬度 340HBW, 在室温及高温条件下)
1) 温度 20°C/200°C/400°C, 密度 7. 8g/cm/7.75g/cm/7. 7g/cm。
2) 温度 20~200°C/20 ~400°C, 线胀系数: 12.6 ×10K/13.5×10K。
3) 温度20°C/200°C/400°C,热导率29.0W·(m·K)/29.5W·(m·K)/31.0W·(m·K)
4) 温度 20°C/200°C/400°C, 弹性模量:205000MPa/200000MPa/185000MPa
(试样硬度 340HBW)
1) 温度 20°C/200°C/400°C, 抗拉强度1100MPa/1050MP8/850MPa。
2) 温度 20°C/200°C/400°C, 条件屈服强度980MPa/925MPa/770MPa。
3) 温度 20°C/200°C/400°C, 断面收缩率49%/51%/52%
4) 温度 20°C/200°C/400°C, 伸长率 13%/14%/16%
5) 温度20°C/200°C/400°C,冲击韧度 (≥) 20J/cm/32J/cm/42J/cm
退火温度710~740°C, 保温时间按每 25mm 壁厚1h确定. 保温后随炉冷却。
加热温度 600°C (退火状态), 550°C (淬火、回火状态), 保温时间按每 50mm壁厚1h 确定, 保温后随炉冷却。
[title2]淬火
低碳钢化学成分
低碳钢化学成分
低合金钢机械性能 低合金钢是指在钢中加入少量合金元素（符合表 5-1）由于合金元素的强化作用，低合金结构钢的屈服点 比普通碳素钢高 25-150%，加之大多低碳，而具有良好的塑性韧性和焊接性能，有的还具有耐腐蚀、耐低温等 特性，因此，低合金钢是一类很有发展前途的钢，在钢的生产中比例越来越大。 低合金钢按质量和用途分为普通质量低合金钢、优质低合金钢、特殊质量低合金钢。 16 、一般用途低合金钢 一般用途低合金结构钢包括：普通质量和优质低合金结构钢、普通质量低合金钢是指生产过程中不规定特 别控制质量要求的供一般用途、优质、在生产过程中需要特别控制质量（例降低硫、磷含量、控制晶粒度，改 善表面质量等）一般用途低合金钢结构钢牌号由代表屈服点的汉语拼音字母（ Q）、屈服点数值、质量等级符号 （A、B、C、D、E）三个部分按照顺序排列，根据 GB/T1591-94低合金高强度结构钢牌号，化学成
就国内外使用的模具钢材而言，模具钢密度一般都在7.85左右，通常模具钢是锻造件，密度在8000-8400千克/立方米。不同模具钢材中加入的合金元素比例不一样，模具钢密度会有小范围的差别。
密度是物质的特性之一，每种物质都有一定的密度，不同物质的密度一般是不同。因此我们可以利用密度来鉴别物质。所以我们可以根据密度公式ρ=M/V，计算出任意一种模具钢的密度。
根据密度公式：ρ=m/v，也就是说决定模具钢质量和体积的因素决定了模具钢密度。那么从微观的角度来讲的话，就是分子量和分子间隙共同决定物质的密度。体积、大小、质量、压强、压力和温度影响物质密度，虽然物质密度物质的本身属性，它是一定的，但是物质有各种状态，当物质形成态的转化的时候，密度才会变化。比如水，升温可导致水的气化，密度变小，加压又可以使水蒸气从新凝结为液态水，密度变大。大家都知道铁的密度7.8g/cm3，模具钢材是铁和一些微量的合金元素形成的，微量的合金元素占的比例非常少，但是在模具钢材成形的过程会形成不同的化合物，每一种化合物所占有的空间不一样，导致同样体积的模具钢材，其内部的空隙不一样，这就是影响模具钢密度的主要因素。但由于模具钢材加入的合金元素分量不到10%对模具钢材整体的影响小，所以密度也接近铁的密度。 2100433B
美国按模具服役条件将模具钢分为四大类，美国金属学会工具钢委员会列出了：冷作模具钢、热作模具钢、塑料模具钢、塑胶模具钢等四大类。其中，冷作模具钢又分出12小类，热作模具钢9小类，塑料模具钢2小类，塑胶模具钢5小类。每个小类的选材又取决于三个主要因素：
◆ 尺寸大小和形状的复杂性，
◆ 被加工的材料，
◆ 耐久性要求或设计寿命。
（1）分为五组：W组、O组、A组、D组、S组。
◆ W组即水淬模具钢，有11个钢种，7个碳素模具钢，含碳量从0.7%-1.3%。
◆ O组即油淬冷作模具钢（俗称油钢），有4个钢种，含碳量在0.85%-1.55%，
◆ A组即空淬中合金冷作模具钢，有9个钢种，含碳量从0.5%-2.25%。
◆ D组即高碳高铬冷作模具钢，有7个钢种，含碳量0.9%-2.5%。
◆ S组即耐冲击工具钢，有7个钢种，含碳量0.4%-0.6%。
用于冷作模具还有高速钢（HSS组）和超高速钢（SHSS组），钴基硬质合金和钢结硬质合金（HA组），粉末钢和工程陶瓷（PIM组），碳钨工具钢（F组），特殊用途工具钢（L组）。
（2）冷轧模具钢的选用
冷轧模具钢的主系列是高硬冷作类，主要用于要求高抗压和耐磨为主的模具，硬度高于HRC60-62。对于要求耐冲击、韧性高的模具，硬度低于HRC60- 62，主要用S类和部份A类和最普通的调质钢、弹簧钢、热作模具或基体钢。对于大型冲压模，如汽车外型冲压件，主要用铸铁类。简易或寿命数量少的用锌基合金或高分子复合材料。
高速钢和超高速钢在冷作模具中的应用迅速增长。主要是有高的"抗压强度/硬度" 比值。且硬度可在HRC60-70之间选择。
粉末模具钢有优良的耐磨寿命，硬度不大高HRC60-62，应用相当多。
碳素工具钢在寿命10万件的冲头或软材料冲压模仍有一定的应用范围。
美国热轧模具钢分二大类：热轧模具钢，和超级热强合金。
热轧模具由于在有温度的条件下工作，要求材料具有热强性和热耐磨性，为了保证模具的使用寿命模具要冷却，热冷交替模具会出现龟裂，即热疲劳裂纹，所以材料又要求有抗裂纹能力和抗热疲劳性能。
按热强性排列的主系列进行选材:
低合金调质模具钢（6G，6F2，6F3）→中铬热作模具钢（H11、H12、H13）→钨热作模具钢（H21，H22）。
非标准的热作模具钢：例如热镦锻模具用时效硬化型的6H4。使用H11、H12、H13出现了不能满足热耐磨性时，可以选择6H1，6H2。
当要求模具以热作耐磨性为主时，可以选择D2，D4→M2，M4→粉末钢。钢结硬质合金、钴基硬质合金的高温耐磨性是很高的，但其热疲劳性（即冷热抗疲劳裂纹）很差，不能在急冷急热状态下使用。
美国是最早在工具钢中列出塑料模具专用钢的国家，以P来表示为主，共分为五类。
◆ 渗碳型塑料模具钢：P1，P2，P3，P4，P5，P6。这类钢含碳量很低，主要是美国早期及用挤压成型制模法，要求冷塑性好，有高的挤压性能，成型后表面渗碳淬火提高表面硬度，使用寿命长。芯部超低碳可使淬火时变形量最小。
◆调质型塑料模具：P20，P21。塑料模具中P20的用量很大，已成为主体，大多数在预硬状态时使用。
◆ 中碳合金工具钢用于热固性塑料模。钢号有H13，而L2和S7，O1和A2也有应用。这一类的特点是：
（1）基本属二次硬化金钢，500-600oC时的热强性好。
（2）含铬较高，大气腐蚀性好。
（3）淬透性极好，适用于大模块。
◆不锈钢用于耐蚀性要求高的塑料模，主要钢号有420，414L，440，416。
◆时效钢是经过时效处理而获得高的使用性能。有两种，一种是P21低碳Ni-A1时效钢；另一类是18Ni马氏体时效钢。后者是用于宇航工业的无碳高纯度、高强度、高韧性的材料。用于力学性能、尺寸精度、光洁度和耐蚀性都要求高的塑料模具中。
塑料模具钢的选用
薄壁的塑料箱体，生产批量在小于10万件时，用P20，P21预硬态（HB250～300），腐蚀性较强时用414L。
高寿命的普通塑料模，用P6或P20，经渗碳一淬火后硬度在HRC54-58；塑料件不太大时，可用O1，S7。腐蚀性较强时用420。
非高温的热固性模用P6，P20经渗碳淬火后使用。腐蚀性强用420。
高温热固性塑料模用H13和S7或渗碳钢P4。这些含铬较高有好的抗回火性和抗高温氧化性。
塑胶模具钢分预硬普通塑胶模具钢，预硬优质塑胶模具钢，预硬高硬度塑胶模具钢，预硬抗腐镜面塑胶模具钢，抗腐镜面塑胶模具钢5小类塑胶模具钢质量等级分配
模具类别以美国SPI-SPE 为标准分下列各类。
一、101类模（SPI-SPE 标准1，000，000 啤或以上，长期精密生产模）
1、需要详细模具结构图。
2、模胚材料硬度最低为 280BN。（DME #2 钢 / 4140 钢）
3、有胶位的内模件钢材一定要见硬至 48~50HRC。其余零件如行位，压锁，压条等亦应为硬件。
4、顶针板要有导柱。
5、行位要有硬片。
6、如有需求的话，上模，下模及行位要有温度控制。
7、所有运水道，建议采用无电浸镍或用420 不锈钢做模板。这样可防止生锈及清理垃圾。
8、需要直身锁或斜锁。
二、102类模。 （不超过1，000，000 啤，大量生产模具。）
1、需要详细模具结构图。
2、模胚材料硬度最低为 280BHN。（DME #2 钢 / 4140 钢）
3、有胶位的内模件钢材要见硬至最低 48~52HRC，其余有用的零件亦应同一处理。
4、建议采用直身锁或斜锁。
5、下列项目可能或不需要。视乎最终生产数量而定。建议报价时如采用下列项目要检查清楚是否需要：
A、顶针板导柱。
B、行位硬片。
C、电镀运水孔。
D、电镀模腔。
三、103类模（少于500，000 啤，中量生产模。）
1、需要详细模具结构图。
2、模胚材料硬度最小为 165BHN。 （DME #1 钢 / 1040 钢）
3、内模钢材为 P20（28~32HRC）或高硬度（36~38HRC）。
4、其余要求视乎需要而定。
四、104类模（少于100，000 啤，少量生产模）
1、需要模具结构图。
2、模胚材料 P20（28~32HRC）可用软钢或铝。（1040 钢）
3、内模件可用铝，软钢或其它认可金属。
4、其余要求视乎需要而定。
五、105类模。 （少于500 啤，首办模或试验模）
可用铝铸铁或环氧树脂或任何材料只要有足够强度可生产最少测试数量便可。
1．冷作模钢
冷作模具钢主要用于制造对冷状态下的工件进行压制成型的模具。如：冷冲裁模具、冷冲压模具、冷拉深模具、压印模具、冷挤压模具、螺纹压制模具和粉末压制模具等。冷作模具钢的范围很广，从各种碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢到粉末高速工具钢和粉末高合金模具钢。
2．热作模具钢
热作模具钢主要用于制造对高温状态下的工件进行压力加工的模具。如：热锻模具、热挤压模具、压铸模具、热镦锻模具等。常用的热作模具钢有：中高含碳量的添加Cr、W、Mo、V等合金元素的合金模具钢；对特殊要求的热作模具钢，有时采用高合金奥氏体耐热模具钢制造。
3．塑料模具用钢
由于塑料的品种很多，对塑料制品的要求差别也很大，对制造塑料模具的材料也提出了各种不同的性 能要求。所以，不少工业发达的国家已经形成了范围很广的塑料模具用钢系列。包括碳素结构钢、渗碳型 塑料模具钢、预硬型塑料模具钢、时效硬化型塑料模具钢、耐蚀塑料模具钢、易切塑料模具钢、整体淬硬型塑料模具钢、马氏体时效钢以及镜面抛光用塑料模具钢等。
模具钢模具钢密度
