模具材料及热处理试题库 一、判断 1、60钢以上的优质碳素结构钢属高碳钢，经适当的热处理后具有高的强度、韧性和弹性，主要用于制作弹性零件和耐磨零件。（×） 2、40Cr钢是最常用的合金调质钢。（√） 3、60Si2Mn钢的最终热处理方法是淬火后进行高温回火。（×） 4、高合金钢的完全退火的冷却速度是每小时100～150℃。（×） 5、等温淬火与普通淬火比较，可以获得相同情况下的高硬度和更好的韧度。（√） 6、一些形状复杂、截面不大、变形要求严的工件，用分级淬火比双液淬火能更有效的减少工件的变形开裂。（√） 7、渗碳时采用低碳合金钢，主要是为提高工件的表面淬火硬度。（×） 8、均匀化退火主要应用于消除大型铸钢、合金钢锭在铸造过程中所产生的化学成分不均及材料偏析，并使其均匀化。（√） 9、高合金钢及形状复杂的零件可以随炉升温，不用控制加热速度。（×） 10、铬钼钢是本质粗晶粒钢、其淬透性和回火稳定性高，高温强度也高。（×） 11、铬锰硅钢可以代替镍铬钢用于制造高速、高负荷、高强度的零件。（√） 12、铬轴承钢加热温度高，保温时间略长，主要使奥氏体中溶入足够的合金碳化物。（√）13、低合金渗碳钢二次重新加热淬火，对于本质细晶粒钢的零件，主要使心部、表层都达到高性能要求。（×） 14、铸铁的等温淬火将获得贝氏体和马氏体组织。（√） 15、高速钢是制造多种工具的主要材料，它除含碳量高外，还有大量的多种合金元素（W、Cr、Mo、V、Co），属高碳高合金钢。（×）16、钢在相同成分和组织条件下，细晶粒不仅强度高，更重要的是韧性好，因此严格控制奥氏体的晶粒大小，在热处理生产中是一个重要环节。（√）17、有些中碳钢，为了适应冷挤压成型，要求钢材具有较高的塑性和较低的硬度，也常进行球化退火。（√）18、低碳钢正火，为了提高硬度易于切削，提高正火温度，增大冷却速度，以获得较细的珠光体和比较分散的自由铁素体。（√）19、过共析钢正火加热时必须保证网状碳化物完全融入奥氏体中，为了抑制自由碳化物的析出，使其获得伪共析组织，必须采用较大的冷却速度冷却。（√）20、含碳量相同的碳钢与合金钢淬火后，硬度相差很小，但碳钢的强度显著高于合金钢。（×）21、中高碳钢的等温淬火效果很好，不仅减少了变形，而且还获得了高的综合力学性能。（√）22、淬火钢组织中，马氏体处于碳的过饱和状态，残余奥氏体处于过热状态，所以组织不稳定，需要回火处理。（×）23、低碳钢淬火时的比容变化较小，特别是淬透性较差，故要急冷淬火，因此常是以组织应力为主引起的变形。（×）24、工件淬火后不要在室温下放置，要立即进行回火，会显著提高马氏体的强度和塑性，防止开裂。（√）
常用的冷冲压模具材料
————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期：
冲压模具工作零件材料的要求 冲压模具工作时要承受冲击、振动、摩擦、高压和拉伸、弯扭等负荷,甚至在较高的温度下工作(如冷挤压）,工作条件复杂,易发生磨损、疲劳、断裂、变形等现象。因此,对模具工作零件材料的要求比普通零件高。 由于各类冲压模具的工作条件不同,所以对模具工作零件材料的要求也有所差异。 1.冲裁模材料的要求 对于薄板冲裁模具的工作零件用材要求具有高的耐磨性和硬度,而对厚板冲 裁模除了要求具有高的耐磨性、抗压屈服点外,为防止模具断裂或崩刃,还应具有高的断裂抗力、较高的抗弯强度和韧性。 2. 拉深模材料的要求 要求模具工作零件材料具有良好的抗粘附性(抗咬合性)、高的耐磨性和硬度、一定的强韧性以及较好的切削加工性能，而且热处理时变形要小。 3. 冷挤压模材料的要求 要求模具工作零件有高的强度和硬度、高耐磨性,为避免冲击折断,还要求有一定的韧性。由于挤压时会产生较大的升温，所以还应具有一定的耐热疲劳性和热硬性 1１．2.2 冲压模具材料的种类及特性 制造冲压模具的材料有钢材、硬质合金、钢结硬质合金、锌基合金、低熔点合金、铝青铜、高分子材料等等。目前制造冲压模具的材料绝大部分以钢材为主,常用的模具工作部件材料的种类有:碳素工具钢、低合金工具钢、高碳高铬或中铬工具钢、中碳合金钢、高速钢、基体钢以及硬质合金、钢结硬质合金等等。 1. 碳素工具钢 在模具中应用较多的碳素工具钢为T8Ａ、T10A等,优点为加工性能好,价格便宜。但淬透性和红硬性差，热处理变形大,承载能力较低。 ２. 低合金工具钢 低合金工具钢是在碳素工具钢的基础上加入了适量的合金元素。与碳素工具钢相比，减少了淬火变形和开裂倾向,提高了钢的淬透性，耐磨性亦较好。用于制造模具的低合金钢有CrWＭｎ、９Mn2V、７CｒSiMｎＭoV(代号CH-１)、6CrＮｉSｉＭnＭｏV(代号GD)等。 3. 高碳高铬工具钢
SKD11热处理工艺 成分标准：GB/T1299-2000 化学成份：% C碳Si硅Mn锰Cr铬V钒Mo钼P磷S硫磺 1.50 0.25 0.45 1 2.0 0.35 1.00 ≤0.025 ≤0.010 特点：高碳高铬钢，高淬透性，高硬度、耐磨性及韧性极高。 用途：各种冷模，成形轧辊，剪刀，形状繁杂之冷压工具，塑胶模等。 硬度：出厂状态：HB≤255，最终热处理后HRC60°左右； A.预热处理：调质（获得稳定材料金相组织） 调质：淬火，940℃油或水冷（材料深度较大时油冷），640℃回火，硬度HRC29-33； 上海荔锋模具钢材有限公司https://www.doczj.com/doc/2a11548374.html, B.最终热处理内容如下： 1．淬火：先预热700-750℃（宜二次预热~500℃~850℃），再加热至1000-1040℃，在静止空气中冷却，如钢具尺寸在6寸以上则加热至980-1030℃在油中淬硬更佳。 2．回火：加热至150~200℃，在此温度中停留保温≥2小时，然后在空气中冷却。回火温度，保温时间及HRC硬度变化（见以下参考图）。
C、采用试验比较的方法积累经验值： SKD11 https://www.doczj.com/doc/2a11548374.html,/productinfo/detail_4_51_109.html 热处理工艺试验内容： 1．准备试棒,按以下规格数量备各零件（采用原P620-01-m01料单有误的两件坯料，棒料则按仓库现有的Cr12MoV或Cr12，但必须注明其材料牌号）； 2．在零件上作出序号标识：（1，2，3，4等）； 3．工艺路线： A、件号如（1，2）（温度调整异同各1件）：按预热处理精加工（铣或磨削）最终热处理； B、件号如（3，4）（温度调整异同各1件）：加工后最终热处理；（热处理及加工后应尽量平放，细长件应及时垂直吊放）； 4．各工序完成时请及时在附表中填写各加工后、热处理后的实际尺寸及平行度，直线度实际值等形位尺寸实际值，热处理温度及保温时间，各起始时间及详细操作过程和时间，实际硬度值,操作者姓名等内容。 附注：a、SKD11：200*20*20 4件; b、SKD11：55*55*55 4件; c、SKD11：55*55*55 4件（按图加工形状）; d、Cr12或Cr12MoV φ20*200 2件; e、Cr12或Cr12MoV 库房中现有较小规格材料2件; 资料来源：https://www.doczj.com/doc/2a11548374.html,/articleinfo/detail_5_10_365.html
S136热处理工艺 在保护状态下，加热至780℃，然后在炉中以每小时10℃的速度，冷却至650℃，接着再置于空气中冷却。 应力消除 经过粗加工后，必须加热至650℃，均热2小时，缓慢冷却至500℃，然后置于空气中冷却 保温时间＝当钢材的表面及中心达到一致的淬火温度后，才开始计算在炉中的保温时间。 淬火时必须保护，以避免脱碳及氧化。 冷却介质 ●油 ●流动粒子炉或盐裕炉250－550℃分级淬火，然后冷却于高速空气中●高速气体/真空炉中具有足够正压的气体为求模具达到最适当的特性，在模具的变形程度可接受的条件下，冷速越快越好。于真空炉中热处理时推荐使用4－5b a r的气压。
钢材冷却至50－70℃应立即回火。 硬度、晶粒大小、残余奥氏体数量于奥氏体化温度的关系图。 回火 参照回火曲线图按所需硬度值选择回火温度。回火两次，每次回火后，必须冷却到室温，最低的回火温度为180℃（适用于小件）。保温时间至少两小时。 回火曲线图
注1：建议250℃回火求韧性，硬度及抗腐蚀性的最好组合。 注2：以上的曲线数据只适宜小型模具。模具可达的硬度要视模具的尺寸。 注3：应避免选用过高的奥氏体化温度与过低的回火温度＜250℃的组合，皮棉模具产生太大的应力。 尺寸变形 淬火及回火时的温度，不同种类的炉具及淬冷介质，会影响模具尺寸的改变。模具的尺寸与几何形状也同样重要。模具在加工时应预留加工量以弥补热处理后的尺寸变形。 在粗加工与半精加工之间建议预留0.15％作为S TAVA X E S T(S-136)的加工预留指标。 淬火过程的尺寸改变 试片100*100*25毫米经正规的热处理程序，在淬火时的尺寸改变。 淬火过程 由1020℃起 宽度％长度％厚度％ 油淬最小 最大+0.02 -0.05 +0.02 -0.03 +0.04 - 分级淬火最小 最大+0.02 -0.03 ±0 +0.03 -0.04 -
冲压模具讲座 第一章 概论 一.冲压加工的重要性及优点。 1.重要性：冲压工艺应用围十分广泛，在国民经济的各个部门中，几乎都有冲压加工产品。 如汽车，飞机，拖拉机，电器，电机，仪表，铁道，邮电，化工以及轻工日用产品中均占有相当大的比重。 2.优点：1）生产率高。2）精度高，质量稳定。3）材料利用率高。4）操作简便，特别适 宜于大批量生产和自动化。 二.冲压加工的概念。 1. 概念：即利用压力机及其外部设备，通过模具对板材施加压力，从而获得 一定形状 和尺寸零件的加工方法。 冲压加工的三要素：冲床，模具，材料。 冲压是生产中应用广泛的一类加工方法，主要用于金属薄板料零件的加工。在产品零件的整个生产系统中，冲压只是一个子系统，所涉及的也仅是产品制造过程的一部分。随着市场对产品成本和周期等要求的提高，从系统的整体优化中确定相关的各要素已成为技术和管理发展的重要方向。 影响冲压加工的因素： 三.冲压工序的分类。 冲压工艺按其变形性质可以分为材料的分离与成形两大类，每一类中又包括许多不同的工序。 冲压的基本工序： 1.冲裁:包括落料和冲孔两个工序。 1）落料：模具沿封闭线冲切板料，冲下的部分为工件，其余部分为废料，设计时尺寸以 冲压加工系统 人 冲 压 工 艺 安 全 自 动 化 安 装 润 滑 生 产 管 理 质 量 管 理 价 格 管 理 运 输 废 料 处 理 噪 音 对 策 后 序 工 艺 压 力 机 模具 材料 辅助 装 置 具 软 件 硬 件
模仁为准，间隙取在冲子上； 2）冲孔：模具沿封闭线冲切板料，冲下的部分是废料，设计时尺寸以冲子为准，间隙取在模仁上。 2.剪切:用模具切断板材,切段线不封闭. 3.切口:在坯料上将板材部分切开,切口部分发生弯曲. 4.切边:将拉深或成形后的半成品边缘部分的多余材料切掉。 5.剖切：将半成品切开成两个或几个工件，常用于成双冲压。 切口切边剖切 6.弯曲：用模具使材料弯曲成一定形状（V型/U型/Z型弯曲）。 7.卷圆：将板料端部卷圆。 8.扭曲：将平板的一部分相对于一部分扭转一个角度。 弯曲卷圆扭曲 9.拉深：将板料压制成空心工件，壁厚基本不变。 10.变薄拉深：用减小直径与壁厚，增加工件高度的方法来改变空心件的尺寸，得到要求的底 厚，壁薄的工件。 11.孔的翻边：将板料或工件上有孔的边缘翻成竖立边缘。 拉深变薄拉深孔的翻边 12.外缘翻边：将工件的外缘翻起圆弧或曲线状的竖立边缘。 13.缩口：将空心件的口部缩小。 14.扩口：将空心件的口部扩大，常用于管子。 外缘翻边缩口扩口 15.起伏：在板料或工件上压出筋条，花纹或文字，在起伏处的整个厚度上都有变薄。 16.卷边：将空心件的边缘卷成一定的形状。 17.胀形：将空心件（或管料）的一部分沿径向扩，呈凸肚形。 起伏卷边胀形 18.旋压：利用赶棒或滚轮将板料毛坯赶压成一定形状（分变薄与不变薄两种）。 19.整形：把形状不太准确的工件校正成形。 20.校平：将毛坯或工件不平的面或弯曲予以压平。
模具材料及热处理模具材料及热处理 1．金属组织 1.1金属 具有不透明、金属光泽良好的导热和导电性并且其导电能力随温度的增高而减小，富有延性和展性等特性的物质。金属内部原子具有规律性排列的固体（即晶体）。 1.2合金 由两种或两种以上金属或金属与非金属组成，具有金属特性的物质。 相：合金中成份、结构、性能相同的组成部分。 1.3固溶体 是一个（或几个）组元的原子（化合物）溶入另一个组元的晶格中，而仍保持另一组元的晶格类型的固态金属晶体，固溶体分间隙固溶体和置换固溶体两种。 1.4固溶强化 由于溶质原子进入溶剂晶格的间隙或结点，使晶格发生畸变，使固溶体硬度和强度升高，这种现象叫固溶强化现象。 1.5化合物 合金组元间发生化合作用，生成一种具有金属性能的新的晶体固态结构。 1.6机械混合物 由两种晶体结构而组成的合金组成物，虽然是两面种晶体，却是一种组成成分，具有独立的机械性能。2．金属硬度 2.1硬度 金属的硬度，是指金属表面局部体积内抵抗外物压入而引起的塑性变形的抗力，硬度越高表明金属抵抗塑性变形的能力越强，金属产生塑性变形越困难。硬度试验方法简单易行，又无损于零件。实际常使用的硬度试验方法有：布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度三种。三种硬度试验值有大致的换算关系，见表一。 布氏硬度HB：布氏硬度是用载荷为P的力把直接D的钢球压入金属表面，并保持一定的时间，测量金属表面上的压痕直径d，据此计算出的压痕面积AB，求出每单位面积所受力，用作金属的硬度值，叫布氏硬度，记作HB。布氏硬度的使用上限是HB450，适用于测定退火、正火、调质钢、铸铁及有色金属的硬度。 2.1.1洛氏硬度HRA、HRC： 洛氏硬度是工业生产中最常用的硬度测量的方法，因为操作简便、迅速，可以直接读出硬度值，不损伤工件表面，可测量的硬度范围较宽。但洛氏硬度也有一些缺点，如因压痕小，对材料有偏析及组织不均匀的情况，测量结果分离度大，再现性较差。洛氏硬度(HR)也是用压痕的方式试验硬度。它是用测量凹陷深度来表示硬度值。洛氏硬度试验用的压头分硬质和软质两种。硬质压头为顶角为120o的金刚石圆锥体，使用于淬火钢等硬的材料。HRA硬度有效范围是>70，适用于硬质合金、表面淬火层及渗碳层;HRC硬度有效范围是20-68(相当于HB230-700,HB450-700超出了布氏硬度的使用上限)，适用于淬火钢及调质钢。 2.1.2洛氏硬度HRB 洛氏硬度HRB的测量采用直径1.588mm(1/16")的钢球，适用于退火钢、有色金属等，硬度有效范围是25-100（相当于HB60-230)。 2.1.3维氏硬度HV 维氏硬度也是利用压痕面积上单位应力作为硬度值计量。维氏硬度所使用的压头是锥面夹角为136o的金刚石四方锥体。试验时，在载荷P的作用下，在试样试验面上压出一个正方形压痕。测量压痕两对角线的平均长度d，借以计算压痕面积A V，以P/A V的数值表示试样的硬度，以HV表示。维氏硬度的优缺点：维氏硬度有一个连续一致的标度；试验负荷可任意选择，所得的硬度值相同。试验时加载的压力小，压入深度浅，对工件损伤小。特别适用于测量零件的表面淬硬层及经过表面化学处理的硬度，精度比布氏、洛氏硬度精确。但是维氏硬度的试验操作较麻烦，一般在生产上很少使用，多用于实验室及科研方面。
常见进口冲压模具钢材及其参数性能内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 常见进口模具钢材及其参数性能 瑞典一胜百STAVAXESR-S136 －－高耐磨抗腐蚀预硬镜面钢材 o出厂状态︰HB215 o相当布德鲁斯Buderus标准︰2316 o相当百禄Bohler标准︰M310 o相当日立hitachi 标准︰HPM38 o相当大同DAIDO标准︰PAK90 o耐磨性︰★★★☆☆ o韧性︰★★★☆☆ o尺寸稳定︰★★★☆☆ o加工性︰★★★☆☆ o抛旋光性︰★★★★★ o抗蚀性︰★★★★☆ o产品描述：为高级不绣工具钢。优良的耐腐蚀性、抛旋光性、耐磨性、机械加工性，电火花加工可以获得超镜面加工效果及高品质表面，淬火时具有优良的稳定性。模具长期使用后，模穴表面仍然维持原先的光滑状态。模具在潮湿的环境下操作或存放时、不需要特别的保护。 被推荐用于高抛光要求注塑模具和腐蚀性塑胶模具。 瑞典一胜百8402－－优质热作工具钢 o出厂状态︰HB 185
o相当布德鲁斯Buderus标准︰2344 o相当百禄Bohler标准︰W302 o相当日立hitachi 标准︰DAC o相当大同DAIDO标准︰DHA1 o耐磨性︰★★☆☆☆ o韧性︰★★★☆☆ o淬硬性︰★★★☆☆ o加工性︰★★★☆☆ o产品描述：高、低温均有良好的耐磨性，优良的韧性和延展性，稳定且优良的及加工性和抛旋光性，优良的高温强度和抗热疲劳性，优良的淬透性，很小的热处理尺寸变形。用于金属热锻模具，铝挤压模具，塑胶模具，铝压铸模具等。 瑞典一胜百8407－－高级热作工具钢 出厂状态︰HB 185 o相当布德鲁斯Buderus标准︰2344ESR o相当日立hitachi 标准︰DAC o相当大同DAIDO标准︰DHA1 o耐磨性︰★★★☆☆ o韧性︰★★★☆☆ o淬硬性︰★★★☆☆ o加工性︰★★★★☆ o产品描述：是铬、钼、钒合金工具钢，采用特殊炼钢技术和严密质量控制得到的纯度高且组织微细的钢材，8407的等向性（各向同性）要比一般传统炼制度H13更佳。这对于模具的抗机械疲劳及热应力疲劳性能更具价值，如压铸模具、锻造模具及挤型模具等。因此采用8407的模具硬度可比普通H13提高1－2HRC而不会牺牲韧性。硬度高可以减缓热龟裂的发生，提高模具寿命。用于各种金属压铸模具，挤压模具，高品质要求塑胶模具。 瑞典一胜百ASP23－－高耐磨高韧性粉末高速钢 o出厂状态︰HB 260
对塑料模具钢的要求及热处理 ☆耐腐蚀、硬度高、易切削加工、高镜面性。 钢的热处理： 1.予硬化型塑料模具钢的热处理： ⑴.我国的3Cr2Mo：相当美国的P20，瑞典（ASSAB）的618，德国的40CrMnMo7，日本（日立）的 HPM2。 荐的规范为淬火—840~8800C，油冷， 回火—600~6500C，空冷， 硬度—28~33HRC。 ⑵.美国（AISI、SAE）推荐的P20钢渗碳后的热处理工艺： 淬火—820~8700C， 回火—150~2600C，空冷， 硬度—58~64HRC（渗碳层表面硬度）。 ⑶.德国40CrMnNiMo钢（DIN2738，相当于P20＋Ni或SM3Cr2NiMo）的热处理特性：淬透性比 SM3Cr2Mo更高，保证钢在较大截面上力学性能 均匀，宜做大截面（＞400mm）的塑料模具。钢的冶金质量、加工性优良。抛光性 和电蚀刻性亦好。 供应硬度：280~325HBS 退火工艺：加热温度710~740 0C，炉冷。硬度≤265HBS。 淬火：奥氏体化温度840~8700C，必须予热，予热温度约6500C。形状复杂、尺寸厚薄不均者最好二次予热，第一次约4000C予热，保温时间按0.5~1.0min/mm计算。经予热后的淬火保 温时间按0.5min/mm计算。为使合金元素充分溶入奥氏体，保温时间应足够。 冷却：油冷或180~2200C热浴分级淬火，以热浴为好。热浴冷却保温时间以模具整个截面温度均匀为度，然后出炉空冷到800C左右立即回火。 2小时，空冷。 渗氮：可提高耐热疲劳强度，降低摩擦系数（抗咬合），延长模具使用寿命。以离子渗氮或气体渗氮为宜（干净）。有效渗氮层深度以0.2~0.3mm为宜。硬度550~800HV，渗氮后不宜研 磨，以免渗氮层磨掉。 焊接：焊接时须予热至400~5000C后，进行焊接。焊接后及时消除应力退火，工艺为600~6500C，充分保温后炉冷。 镀铬：该钢可以镀铬，镀铬后应立即进行去氢退火。去氢退火工艺：加热温度180~2000C，保温时间2~4小时。 2.易切削予硬化型塑料模具钢的热处理。 ⑴.8Cr2MnWMoVS（8Cr2S）钢，是含硫易切削钢，当热处理到硬度40~42HRC时，其切削加工性良 好，综合力学性能亦好，可研磨抛光到Ra0.025μm该钢有良好的光刻浸蚀性能。 退火：800±100C，保温2~4小时，降温到700~7200C等温，保温4~6小时，炉冷，硬度≤229HBS。 淬火：880~9200C，空冷，硬度63HRC。 淬火加热时间，盐浴炉1.5~2.0min/mm；气体介质炉2.0~2.5min/mm。
s136模具钢热处理工艺-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
S136热处理工艺 软性退火 在保护状态下，加热至780℃，然后在炉中以每小时10℃的速度，冷却至650℃，接着再置于空气中冷却。 应力消除 经过粗加工后，必须加热至650℃，均热2小时，缓慢冷却至500℃，然后置于空气中冷却 淬火
保温时间＝当钢材的表面及中心达到一致的淬火温度后，才开始计算在炉中的保温时间。 淬火时必须保护，以避免脱碳及氧化。 冷却介质 ●油 ●流动粒子炉或盐裕炉250－550℃分级淬火，然后冷却于高速空气中 ●高速气体/真空炉中具有足够正压的气体为求模具达到最适当的特性，在模具的变形程度可接受的条件下，冷速越快越好。于真空炉中热处理时推荐使用4－5ba r的气压。 钢材冷却至50－70℃应立即回火。 硬度、晶粒大小、残余奥氏体数量于奥氏体化温度的关系图。
回火 参照回火曲线图按所需硬度值选择回火温度。回火两次，每次回火后，必须冷却到室温，最低的回火温度为180℃（适用于小件）。保温时间至少两小时。 回火曲线图 注1：建议250℃回火求韧性，硬度及抗腐蚀性的最好组合。 注2：以上的曲线数据只适宜小型模具。模具可达的硬度要视模具的尺寸。 注3：应避免选用过高的奥氏体化温度与过低的回火温度＜250℃的组合，皮棉模具产生太大的应力。 尺寸变形 淬火及回火时的温度，不同种类的炉具及淬冷介质，会影响模具尺寸的改变。模具的尺寸与几何形状也同样重要。模具在加工时应预留加工量以弥补热处理后的尺寸变形。
在粗加工与半精加工之间建议预留0.15％作为S T A V AX ES T(S-136)的加工预留指标。 淬火过程的尺寸改变 试片100*100*25毫米经正规的热处理程序，在淬火时的尺寸改变。 淬火过程 由1020℃起 宽度％长度％厚度％ 油淬最小 最大 +0.02 -0.05 +0.02 -0.03 +0.04 - 分级淬火最小 最大 +0.02 -0.03 ±0 +0.03 -0.04 -空冷最小 最大 -0.02 +0.02 ±0 -0.03 ±0 - 真空淬火最小 最大 +0.01 -0.02 ±0 +0.01 -0.04 - 回火时的尺寸改变 注意：淬火时和回火时的尺寸改变必须加在一起。
常用模具钢材介绍 主讲:吴会清
厂商牌号硬度类别特征 单鲁HP72退火至约 HB 235- 255 冲压模具 钢 精密五金模具，精密零件，汽车模具。淬火性能佳，热处理变形小。 日立SLD 软性退火至 HB210 冲压模具 钢 高硌钢，高耐磨性。使用于冷挤压成型，拉伸模具，啤不锈钢片以 及高硬度冲栽模具。 日立DAC 退火至 HB185- 220 压铸模具 钢 可抵受铝，镁，锌之腐蚀作用以及热度急剧变化，适宜制造铝镁锌 合金压铸模具热锻工作。 日立SGT 软性退火至 HB190油钢 切削性能优异的冷作模具钢。适宜制造精密工具，精密仪器以及精 密测定工具。 日立ACD37软性退火至 HB190耐磨油钢 此钢热处理后，具有不易变形之特性。耐磨耗性佳。是SGT钢的升 级。 日立YCS3软性退火至 HB190 油淬碳素 钢 适合做各种模具耐磨板。滑块等。 日立HPM38预硬处理 HB300- 330 塑胶模具 钢 抛光性能极佳，耐腐蚀性优良，热处理变形小，防锈性能高，使用 于透明，热固和耐燃树脂用模具。 日立CENA1预硬到 HRC37-41 塑胶模具 钢 放电加工性能佳，经过处理后的表面非常优良，非常适合需要高抛 光的模具。
厂商牌号硬度类别特征 日立FDAC预硬至HRC40-44压铸模具钢使用于热作，铝镁锌压铸模具，高硬塑料模具，加 工后不需要淬火。 ALCAN CERTAL 7022- T651预硬至约HB 145 -170合金铝塑料模、焊头ALCOA6061-T6511时效处理至约HB 95合金铝焊头ALCOA7075-T651时效处理至约HB 150合金铝焊头 BRUSH WELLMAN MOLDMAX MM40预硬至HRC 36 -42铍铜适用于需快速冷却的模芯及 镶件 奥伯杜瓦ADC3退火至约HB 235热作工具钢适合于高要求及大型之铝合金、镁合金压铸模
铝合金冲压模具制造及生产要点 铝合金材料较软，价格昂贵，容易断裂以及部分铝合金产品还需后续加工，如拉丝﹑阳极处理等，在冲压生产时特别容易产生顶伤﹑刮伤，在模具制造方面要特别注意以下几点： 1.对于不影响工程数的情况下冲孔尽量排在后面工程冲孔，甚至对于冲孔数 量较多的产品可考虑多做一个工程也要将冲孔排在后面冲。 2.铝料较软且模具较容易堵料，故在设计模具放间隙时宜放双边料厚10%的 间隙，刀口直深位以2MM较为合适，锥度以0.8-1°为合适。 3.折弯成型时，因铝料在折弯时容易产生铝屑，会造成点伤﹑压痕，铝原材 需贴PE膜，在滚轮及电镀的情况下，成型块以抛光镀硬铬为佳。 4.对于需阳极后加工的冲压件，如有压平﹑推平工序180°，产品不可完全 压合，完全压合会产生吐酸现象，需留0.2—0.3MM的缝，以便酸液顺利及时流出，故在此工序上必须做限位块并标定模高于模具上。 5.因铝料较脆，容易开裂，特别是在反折边的情况下，故尽量不要做压线， 即使要做，也要将压线做宽一点，打浅一点。 6.所有铝件刀口都要求用慢走丝线割，以防毛刺及落料不顺现象，铝件容易 产生高温，故冲子硬度要求60°以上，至少用SKD11材质以上，不可有D2等差质冲子。 铝料较软，故在冲压生产时极易产生顶伤﹑压伤﹑刮伤﹑变形，除了在模具上要做到要求时，在冲压生产时还要做到以下几点： 1.要想将铝件冲压做好，降低不良率，首先要做好5S，特别是清洁，含模具 ﹑冲床台面，流水线及包装材料必须做到无尖锐杂物，无脏物定期清晰整顿，模具上下都必须清理干净，无杂物。 2.发现产品毛刺较大必须及时送模具维修并跟催至结果。 3.铝件较易发热，并积压在一起变硬，故在冲孔下料时需在材料上涂点压扳油（即可散热，又可顺利疏通落料）再冲压。 4.冲孔较多的产品需做到打一下清理模具表面一下，做到模具﹑产品永保干净无杂物，减少顶伤，发现顶伤必须将模具顶伤问题点找出并解决才可继续生产。 5.推平模具推块会产生铝屑，故推块每天生产完都必须清洗推块下面的铝屑。 1.冲子在冲孔时极易将铝屑带入脱板内，而产生高温将冲子磨损甚至软化， 故生产3-7天必须定期清洗冲子或将冲孔刀口光磨，实在不幸需及时更换。 2.对于180°折弯压平产品，必须没10-30片将折边撕开PE膜观看有无破 裂，因铝料在出料时会有成分不均现象，特别对于更换厂家冲压材料时需做严格首件检查。
DHA-WORLD 1 2 10 100 100 1000 10000 10100 1000 100 1000 10000 100000 DHA-W (90.9HRB) SKD61 (93.2HRB) DHA-W (90.6HRB) SKD61 (93.0HRB) ( m ) mm UTi20150m/min 0.15mm/rev 1 x 4mm airblow downcut m /m i n mm O 5 (SKH51)0.15mm/rev 20mm ushiro Ez30 (5% ) or
DHA-WORLD DH2F SKD61DHA1 DH21 DH31-S DH31-EX DHA-W 0.1 110 22m m U (J /c m ) o C/min 40 30 20 10 040 44 48 52 56 HRC DHA-W SKD61(ESR) 48HRC H H (200 X 600 X 300) H R C 60 50 40 DHA-W SKD61 o (C ) 229HB 820~870 o (C)1020 550 Ac Ms 50HRC 815~875 3001030o C o 600C H R C 5045 4035 50 403020 10 01001000 1cm 1cm 22m m U (J /c m ) 10 20 30 40 DHA-W SKD61 -0.10 -0.05 0.00 0.050.10 0.150.200100200300400500 600700800 o ADC12(700C)200rpm 30min DHA-W () SKD61 () DHA-W ()SKD61 ( ) o C
模具钢的处理 模具钢材的热处理方式与加工工序安排密切相关。在模具制造时，应当根据材料和加工工艺路线来选择热处理方法，制定相应得热处理工艺。 （1）一般冷作模具钢工作零件的热处理工序安排：筹造——退火——机械加工成型——淬火与回火—工修整。 （2）冷作模具钢采用成型磨削及电加工工艺：锻造——退火——机械粗加工——淬火或回火——精加工（磨削、电加工）。 （3）冷作模具钢复杂冲模的加工：锻造——退火——机械粗加工——高温回火或调质——机械加工成型——淬火与回火——磨削与电工加工成型。 大多数冷作模具钢使用状态为淬火与回火，模具硬度通常为60hrc，为了进一步提高模具表面硬度、耐磨性和使用寿命，常进行表面强化处理，如渗碳、渗氮、渗硼氮碳共渗、td 法渗钒铌、化学气相村积（cvd）等作为最终热处理。 模具热处理 模具制造的成本高，特别是一些精密复杂的冷冲模、塑料模、压铸模等。采用热处理技术提高模具的使用性能，可以大幅度提高模具寿命，有显著的经济效益，我国模具技术工作者十分重视模具热处理技术的发展。 1 真空热处理 模具钢经真空热处理后有良好的表面状态，变形小。与大气下的淬火比较，真空油淬后模具表面硬化比较均匀，而且略高一些，主要原因是真空加热时，模具钢表面呈活性状态，不脱碳，不产生阻碍冷却的氧化膜。在真空下加热，钢的表面有脱气效果，因而具有较高的力学性能，炉内真空度越高，抗弯强度越高。真空淬火后，钢的断裂韧性有所提高，模具寿命比常规工艺普遍提高40%~400%，甚至更高。冷作模具真空淬火技术已得到较广泛的使用。 2 深冷处理 近年来的研究工作表明，模具钢经深冷处理(-196℃)，可以提高其力学性能，一些模具经深冷处理后显著提高了使用寿命。模具钢的深冷可以在淬火和回火工序之间进行，也可在淬火回火之后进行深冷处理。如果在淬火、回火后钢中仍保留有残余奥氏体，则在深冷处理后仍需要再进行一次回火。深冷处理能提高钢的耐磨性和抗回火稳定性。深冷处理不仅用于冷作模具，也可用于热作模具和硬质合金。深冷处理技术已越来越受到模具热处理工作者的关注，已开发出专用深冷处理设备。不同钢种在深冷过程中的组织变化及其微观机制及其对力学性能的影响，尚需进一步研究。 3 模具的高温淬火和降温淬火 一些热作模具钢，如3Cr2W8V、H13、5CrNiMo、5CrMnMo等，采用高于常规淬火温度加热淬火，可以减少钢中碳化物的数量、改善其形态和分布，使固溶于奥氏体中碳的分布均匀化，淬火后可在钢中获得更多的板条马氏体，提高其断裂韧性和冷热疲劳抗力，从而延长模具使用寿命。例如3Cr2W8V钢制的一种热挤压模具，常规淬火温度为1080~1120℃，回火温度为560~580℃。当淬火温度提高至1200℃，回火温度为680℃(2次)，模具寿命提高了数倍。 W6Mo5Cr4V2、W18Cr4V高速钢和Cr12MoV等高合金冷作模具钢，可适当降低其淬火温度，以改善其塑韧性，减少脆性开裂倾向，从而提高模具寿命。例如W6Mo5Cr4V2的淬火温度可选用1140~1160℃。 4 化学热处理 化学热处理能有效地提高模具表面的耐磨性、耐蚀性、抗咬合、抗氧化性等性能。几乎
冲压模具系列 冲压模具，是在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。冲压，是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。目录 简述 分类 根据工艺性质分类 根据工序组合程度分类 依产品的加工方法分类 模具典型结构组成 第一类 第二类 模具先进制造工艺及设备 高速铣削加工 电火花铣削加工 慢走丝线切割技术 磨削及抛光加工技术 数控测量 模内攻牙技术 模具新材料及热、表处理 冲压模具材料 热处理、表处理新工艺 冲压模具材料的选用原则 生产批量 被冲压材料的，性能、模具零件的使用条件 材料性能 降低生产成本 开发专用模具钢 考虑我国模具的生产和使用情况 模具CAD/CAM技术 冲压模具行业发展现状及技术趋势 现状PDX软件界面 未来冲压模具制造技术发展趋势 我国涌现大批冲压模具龙头企业 冲压模具结构对安全的影响 模具的主要零件、作用及安全要求 模具设计的安全要点 简述
分类 根据工艺性质分类 根据工序组合程度分类 依产品的加工方法分类 模具典型结构组成 第一类 第二类 模具先进制造工艺及设备 高速铣削加工 电火花铣削加工 慢走丝线切割技术 磨削及抛光加工技术 数控测量 模内攻牙技术 模具新材料及热、表处理 冲压模具材料 热处理、表处理新工艺 冲压模具材料的选用原则 生产批量 被冲压材料的，性能、模具零件的使用条件材料性能 降低生产成本 开发专用模具钢 考虑我国模具的生产和使用情况 模具CAD/CAM技术 冲压模具行业发展现状及技术趋势 现状PDX软件界面 未来冲压模具制造技术发展趋势 我国涌现大批冲压模具龙头企业 冲压模具结构对安全的影响 模具的主要零件、作用及安全要求 模具设计的安全要点 展开 苏州LED灯研磨
新型高性能热作模具钢(HHD钢) 在压铸模上的应用 Application of New Type Ｈigh-property Hot Working Die Steel (HHD Steel) on Die Casting Die 方建儒1，卢国栋2 1一汽铸造有限公司铸造模具厂，长春市东风大街153号（130011） 2长春一汽联合压铸有限公司，长春市东风大街153号（130011） 摘要本文研究了新型高性能热作模具钢（High-property Hot working Die steel-HHD钢）的实验室检测结果和现场应用结果。HHD钢的实验室检测结果表明，钢中非金属夹杂物含量远远低于NADCA #207－2003的要求，其退火显微组织为AS1级，淬火显微组织为AH2级，晶粒度为9.5级，其冲击韧性也远远高于NADCA#207-2003对高级压铸模具钢冲击韧性的要求，其抗热疲劳性能要优于国际先进的瑞典产ASSAB8407钢。HHD钢模具现场使用情况表明，HHD钢压铸模具的寿命高于ASSAB 8407和DIEVAR制作的铝合金压铸模具；在相同的工艺条件下，由HHD钢制作的放气阀本体铜合金压铸模平均寿命是3Cr2W8V钢模具4倍以上。 关键词：HHD钢，压铸模具 1 引言 铝合金压铸模具经常与600℃左右的高速熔化的炽热金属液接触，并被反复的加热、冷却，工作环境极其恶劣，其失效形式主要有：热疲劳、冲蚀和整体断裂[1~3]。世界各国都一直致力于压铸模具材料的开发与应用，以期提高压铸模具的使用寿命。20世纪30年代初在工业中一直广泛应用5CrNiMo、5CrMnMo钢，这两种钢由于铬含量低，淬透性差，热强度及热稳定性稍差，不适合做压铸模具。始于70年代的H系列钢（AISI标准）是目前世界上用量最大的第二代热作模具钢，以铬含量为5％的H11、H12和H13为代表，这类模具钢具有良好的淬透性及热强性，是目前使用最广泛的压铸模具用钢。第三代热作模具钢是以瑞典研制的铬含量为3wt％的QRO 45、QRO80和QRO90为代表。与H13钢相比，QRO80M
超全模具钢知识大全及常见进口模具钢简介你 值得学习 Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
超全！模具钢知识大全及常见进口模具钢简介，你值得学 习 钢材的定义： 钢材是指含碳量在％～％的铁碳合金。在普通钢材中添加Cr,Mo,V,Ni等合金成分就得到了合金钢，我们的模具钢材都属于合金钢。改变钢材性能的办法，主要有以下三方面： 1. 合金成分 碳：C增加淬火组织的硬度；形成碳化物，提高耐磨性；降低韧性；降低可焊性铬：Cr提高钢之硬度，形成坚硬及稳定的碳化铬,从而改善耐磨性；能提高钢的淬透性；当Cr含量超过12%, 具耐腐蚀作用，并提供良好抛旋光性钼：MoMo是强碳化物形成元素，提高耐磨性；Mo＞％能抑止其他合金元素引致之回火脆性；提供红硬性，热强度；提高淬透性，回火稳定性钒：V可以形成高硬度碳化物，提高耐磨性；细化钢的晶粒，降低过热敏感性提高钢之强度、韧性及回火稳定性镍：NiNi能提高钢的淬透性；Ni能细化晶粒硫（S）常以MnS形式存在钢中，割裂基体的连续性，恶化材料的韧性、抗腐蚀性、抛旋光性、放电加工性、蚀纹性，可提高材料的切削能力。 2.冶炼工艺普通炼钢工艺电渣重熔（ESR）将粗钢坯置于电渣炉中，通入强电流，使电炉产生很高的温度，使粗钢坯
熔化成钢水，钢水流经电渣，杂质被电渣过滤吸附，从而达到纯化的效果。整体重熔速度快，但一些非常细小的杂质并未除去。真空电弧重熔（VAR）在真空炉里，通入强电流在钢胚上，钢胚底部开始熔化，杂质汽化成气体被抽走，从而将钢材纯度提高，而且它是一滴一滴地凝固，凝固速度非常快，组织变得很致密。特点是杂质去得彻底，但整体重熔速度慢。 3.热处理钢材的热处理是指经过加热然后冷却，通过控制钢材的加热温度、保温时间及冷却速度来改变钢的性能，以满足加工或使用要求的工艺过程。主要的热处理工艺有：退火、淬火、回火。 模具钢按用途分类1.冷作模具钢 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
绪论复习题答案 １填空题 1冲压加工是利用安装在压力机上的模具对材料施加变形力，使其产生变形或分离,从而获得冲件的一种压力加工方法。 ２因为冷冲压主要是用板料加工成零件，所以又叫板料冲压。 3冷冲压不仅可以加工金属材料材料,而且还可以加工非金属材料。 ４冲压模具是利用压力机对金属或非金属材料加压，使其产生分离或变形而得到所需要冲件的工艺装备。 5冷冲压加工获得的零件一般无需再进行机械加工,因而是一种节省原材料、节省能耗的少、无切屑的加工方法。 6冷冲模按工序组合形式可分为单工序模具和组合工序模具,前一种模具在冲压过程中生产率低,当生产量大时，一般采用后一种摸具，而这种模具又依组合方式分为复合模、级进模、复合-级进模等组合方式。 7冲模制造的主要特征是单件小批量生产,技术要求高,精度高，是技术密集型生产。 8冲压生产过程的主要特征是，依靠冲模和压力机完成加工，便于实现自动化，生产率很高,操作方便。９冲压件的尺寸稳定,互换性好，是因为其尺寸公差由模具来保证。 ２判断 １冲模的制造一般是单件小批量生产,因此冲压件也是单件小批量生产。（×） 2落料和弯曲都属于分离工序,而拉深、翻边则属于变形工序。（× ) 3复合工序、连续工序、复合—连续工序都属于组合工序。（√ ) 4分离工序是指对工件的剪裁和冲裁工序。（√ ) 5所有的冲裁工序都属于分离工序。（√） ６成形工序是指对工件弯曲、拉深、成形等工序。 ( √) ７成形工序是指坯料在超过弹性极限条件下而获得一定形状。 ( √ ) 8把两个以上的单工序组合成一道工序,构成复合、级进、复合－级进模的组合工序。（× ) ９冲压变形也可分为伸长类和压缩类变形。 ( √） １0冲压加工只能加工形状简单的零件。 ( ×) １1冲压生产的自动化就是冲模的自动化。（×） 第一章冲压变形的基本原理 １填空题 １塑性变形的物体体积保持不变，其表达式可写成ε１+ε2+ε3=０。 2冷冲压生产常用的材料有黑色金属、有色金属、非金属材料。 3物体在外力的作用下会产生变形，如果外力取消后,物体不能恢复到原来的形状和尺寸，这种变形称为塑性变形。 4影响金属塑性的因素有金属的组织、变形温度、变形速度、变形的应力与应变状态、金属的尺寸因素。
模具钢的热处理 模具钢材是目前增长速度比较快的行业之一，主要原因是社会工业化的发展处于一个高峰期，各种模具钢材性能北欧不断在改进，形成了一定的市场规模。而模具钢热处理的过程是决定模具钢性能的关键环节。 1.模具钢热处理是把金属材料在固态范围内通过一定的加热，保温和冷却以改变其组织和性能的一种工艺。由热作模具钢和冷作模具钢的性能差异可以看出不同的模具钢，需要的热处理条件是不一样的。 2.模具钢热处理有几下几种工艺： （1）退火：将金属或合金的材料加热到相变或部分相变温度，保温一段时间，然后缓慢冷却。 （2）正火：将钢加热到完全相变以上的某一温度，保温一定的时间后，在空气中冷却。（3）淬火：将钢加热到相变或部分相变温度，保温一段时间后，快速冷却。 （4）回火：将经过淬火的钢，重新加热到一定温度（相变温度以下），保温一段时间，然后冷却。 （5）调质处理：将钢件淬火，随之进行高温回火。 （6）表面热处理：改变模具钢表面组织或化学成分，以其改面表面性能的热处理工艺。 表面热处理分为两大类，一类是表面淬火回火热处理，另一类是化学热处理，其硬度检验方法如下： 1.表面淬火回火热处理 表面淬火回火热处理常用感应加热或火焰加热的方式进行。主要参数是表面硬度、局部硬度和有效硬化层深度。硬度检测可采用维氏硬度计，也可采用洛氏或表面洛氏硬度计。维氏、洛氏和表面洛氏三种硬度值可以方便地进行相互换算，转换成标准、图纸或用户需要的硬度值。表面淬火时，热作模具钢性能要求要比较耐高温，淬火温度会高些，冷作模具钢通常要求有较高的硬度。 2.化学热处理
化学热处理是使工件表面渗入一种或几种化学元素的原子，从而改变工件表面的化学成分、组织和性能的一种处理方式。经淬火和低温回火后，工件表面具有较高的硬度、耐磨性和接触疲劳强度，而工件的芯部又具有高的强韧性。化学热处理工件的表面硬度检测与表面淬火热处理工件的硬度检测相近，都可以用维氏硬度计、表面洛氏硬度计或洛氏硬度计来检测，只是渗氮厚的厚度较薄