Cr4W2MoV钢，合金工具钢的特性
⑴模具钢的特性高合金工具钢，高耐磨、微变形冷作模具钢，系我国自行研制的新中型合金冷作模具钢，该钢是针对Cr12系列钢的缺点而研制的一种代用钢，具有良好的耐磨性和二次硬化能力。该钢的共晶碳化物颗粒细小，分布均匀，具有较高的淬透性和淬硬性，以及较好的耐磨性和尺寸稳定性。但钢的热加工温度范围较窄，变形抗力较大。为获得≤255HBS的硬度，该钢的等温持续时间不能小于6～8h。淬硬深度ф150×150mm，可内外淬硬达60HRC，空淬深度40～50mm。
该钢性能比较稳定，其模具的使用寿命较Cr12、Cr12MoV钢有较大的提高。
该钢的锻造温度范围窄小，易于过热、过烧、锻裂。可按Cr12系列钢的方法进行锻造。
ф98mm的淬火试样，在980℃空冷淬火以后，其心部硬度达到58～60HRC，表面硬度达到63～67HRC。
在温度为1020℃时淬火，400℃回火时韧性最好；在500～520℃回火1～3次以后，有较好的二次硬化性，韧性下降，抗弯强度呈现峰值，抗压屈服强度比Cr12MoV钢高10%左右；该钢的淬火变形趋势和Cr12系列钢相似，有较好的伸缩性。
供货品种：热轧材、锻材
⑵供货状态硬度≤269HBS。
⑶标准GB1299-85钢的化学成分（质量分数，%）C 1.12～1.25、Si 0.40～0.70、Mn ≤0.40、P≤0.030、S≤0.030、Cr3.50～4.00、W1.90～2.60、Mo 0.80～1.20、V 0.80～1.10。
⑷相变点温度（近似值）A c1=790℃，A r1=760℃。
⑸热加工规范始锻温度1050℃，终锻温度850℃。
⑹毛坯等温球化退火规范（900±10）℃×（3～4）h，随炉冷却，（740±760）℃×（6～8）h，出炉空冷。硬度≤255HBS，共晶碳化物≤2级。
⑺普通等温退火规范温度850℃±10℃，加热保温，等温温度750℃±10℃，出炉空冷。
⑻普通淬火、回火规范预热温度960～980℃，淬火温度1020～1040℃，油冷却，硬度60HRC；回火温度280～300℃或500～540℃。
⑼一次硬化规范淬火温度970℃±10℃，淬火，回火温度200～500℃，处理后硬度62HRC/58HRC。
⑽二次硬化规范淬火温度1030℃±10℃，淬火，回火温度500～520℃，处理后硬度61HRC。
（11）典型应用举例
①主要用于硅钢片冲裁模具。
②该钢可用于制造料厚δ＞3mm的冲裁模具复杂形状的凸模、凹模、镶块，做凸模时建议硬度58～62HRC，制作凹模叶推荐硬度60～64HRC。
③用于制造冲裁模具中要求高耐磨、复杂形状的凸模、凹模、镶块，做凸模时建议硬度60～64HRC，做凹模时建议硬度60～64HRC。
④用于铝件、铜件、钢件冷挤压模的凹模，凹模硬度62～64HRC。
⑤用于制造各种冲模、冷镦模、落料模、拉延模、冷挤压凹模和搓丝板等。
⑥是成批或大批量生产用冷冲模的基本钢种。
⑦对该钢制冷镦凹模采用形变正火处理+等温球化退火+高温淬火、高温回火+硫、碳、氮三元共渗的复合强韧化处理新工艺，可在提高模具基体强韧性的基础上，提高模具型腔表
面层的硬度和耐磨性，有效地提高模具的使用寿命。
合金钢 一、填空题 1.合金钢按主要用途可分为合金结构钢、合金工具钢和特殊性能钢三 大类。 2.合金钢按合金元素总量高低可分为低合金钢、中合金钢和高合金钢三种。 3.合金结构钢又细分为普通低合金结构钢、合金渗碳钢、合金调质钢、 合金弹簧钢和滚动轴承钢五类。 4.调质钢的含碳量一般在0.25%至0.5 %之间。 5.合金刃具钢分为低合金刃具钢和高速钢两类。 6.高速钢在600℃以下工作时，硬度仍保持在HRC60以上，具有高的红硬性。 二、判断题（对的打“√”，错的打“×”） 1.合金钢是多种钢混合而成的混合物。（×） 2.合金钢因为含有合金元素，所以比碳钢淬透性差。（×） 3.大部分合金钢淬透性都比碳钢好。（√） 4.除Fe、C外还含有其他元素的钢就是合金钢。（×） 5.低合金钢是指含碳量低于0.25%的合金钢。（×） 6.40Cr是最常用的合金调质钢。（√） 7.合金结构钢都是高级优质钢。（×） 8.合金工具钢都是高级优质钢。（√） 9.钢的淬透性是指钢淬火时能够达到的最高硬度。（×） 10.碳钢淬透性比合金钢好（×） 11.3Cr2W8V的平均含碳量为0.3%，所以它是合金结构钢。（×） 12.GCr15是滚动轴承钢，但又可以制造柴油机中的精密偶件。（√） 13.特殊性能钢简称特类钢。（×） 14.16Mn的含碳量为0.16%，是较高含锰量的优质碳素结构钢。（×） 15.W6Mo5Cr4V2是高速钢。（√） 16.Cr12MoV是不锈钢。（×） 17.1Cr18Ni9Ti是合金工具钢。（×）
18.60Si2Mn是合金弹簧钢。（√） 19.GCr15既可做滚动轴承，也可做量具。（√） 20.含铬的钢都是不锈钢。（×） 三、单项选择题 1.合金钢除有较高的强度、比强度、热硬性和特殊的理化性能外，还有较高的 。 A．淬硬性B．淬透性C．减振性D．变形抗力 2.调质钢大多是 A．高碳钢B．低碳钢C．中碳钢D．B或C 3.合金结构钢主要是 A．低合金结构钢B．合金渗碳钢和合金弹簧钢 C．合金调质钢和滚珠轴承钢D．A+B+C 4.制造船舶、桥梁、大型钢结构的钢材是 A．普通碳素结构钢B．普通低合金结构钢 C．低合金调质钢D．不锈钢 5.制造南京长江大桥的材料是 A．优质碳素结构钢B．高合金钢 C．合金调质钢D．普通低合金钢 6.属于合金调质钢的是材料 A．20Cr B．40Cr C．4Cr9Si2 D．4Cr13 7.调质钢要求含碳量在一定的范围，如含碳量过低，则；含碳量过高， 则。 A．强度低/刚度低B．刚度低/强度低 C．韧性低/疲劳性能低D．硬度低/韧性低 8.下列钢材中属于合金钢的是。 A．20 B．40Cr C．ZG200—400 D．H62 9.生产中对较重要的零件（如汽车、拖拉机齿轮等）及对于截面较大或心部强度要 求较高的渗碳零件，通常采用来制造。 A．含碳量较低（0.10～0.25%）的钢B．含碳量为0.30%的钢
第五节合金工具钢与高速工具钢 工具钢用于制造各种工具，如量具、刃具、模具等。工具钢按化学成分可分为非合金工具钢、合金工具钢和高速工具钢三类。碳素工具钢已在第五章中介绍，以下主要讲解后两种工具钢。 一、合金工具钢 合金工具钢包括量具刃具钢、冷作模具钢、热作模具钢、塑料模具钢等。 1．量具刃具钢 [应用场合]：主要用于制造低速切削刃具（如木工工具、钳工工具、钻头、铣刀、拉刀等）及测量工具（如卡尺、千分尺、块规、样板等）。量具刃具钢要求具有高硬度（62～65HRC）、高耐磨性、足够的强韧性、高的热硬性（即刃具在高温时仍能保持高的硬度）；为保证测量的准确性，要求量具刃具钢具有良好的尺寸稳定性。 扳牙丝锥量具 [化学成分]：量具刃具钢具有高碳成分，w C=0.8％～1.50％，以保证高的硬度和耐磨性。加入的合金元素有Cr、Si、Mn、W等，用以提高钢的淬透性、耐回火性、热硬性和耐磨性。 [常用刃具钢]：9SiCr是应用广泛的刃具钢，用于制作要求变形小的各种薄刃低速切削刃具，如板牙、丝锥、铰刀等。 [常用量具钢]：高精度量具（如块规）可采用Cr2、CrWMn等量具刃具钢制造，也可用轴承钢（如GCr15）制造；简单量具(如卡尺、样板、直尺、量规等)多用碳素工具钢（如T10A）；要求精密并须防止腐蚀的量具，采用不锈钢3Cr13、9Cr18。
常用量具刃具钢的牌号、化学成分、热处理、力学性能及用途(摘自GB1299-2000) 注：表中Cr06钢的平均w C ＞1%，为与结构钢区别，不标含碳量数字。其平均w Cr =0.6%。 [热处理]：量具刃具钢的预先热处理为球化退火，最终热处理为淬火加低温回火，热处理后硬度达60～65HRC 。高精度量具在淬火后可进行冷处理，以减少残余奥氏体量，从而增加其尺寸稳定性。为了进一步提高尺寸稳定性，淬火回火后，还可进行时效处理。 2．冷作模具钢 [应用场合]：冷作模具用于冷态下（工作温度低于200～300℃）金属的 成形加工，如冷冲模、冷挤压模、剪切模等。这类模具承受很大的压力、强烈的摩擦和一定的冲击，因此，要求具有高硬度、耐磨性和足够的韧性。此外，形状复杂、精密、大型的模具还要求具有较高的淬透性和小的热处理变形。
第五章铁碳合金相图及应用 [重点掌握] 1、铁碳合金的基本组织；铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、菜氏体的结构和性能特点及显微组织形貌； 2、根据相图，分析各种典型成份的铁碳合金的结晶过程； 3、铁碳合金的成份、组织与性能之间的关系。 铁碳相图是研究钢和铸铁的基础，对于钢铁材料的应用以及热加工和热处理工艺的制订也具有重要的指导意义。 铁和碳可以形成一系列化合物，如Fe3C、Fe2C、FeC等, 有实用意义并被深入研究的只是Fe-Fe3C部分，通常称其为 Fe-Fe3C相图,相图中的组元只有Fe和Fe3C。 第一节铁碳合金基本相 一、铁素体 1．δ相高温铁素体：C固溶到δ-Fe中，形成δ相。 2．α相铁素体（用F表示）：C固溶到α-Fe中，形成α相。 F强度、硬度低、塑性好（室温：C%=0.0008%,727度：C%=0.0218%）二、奥氏体 γ相奥氏体（用A表示）：C固溶到γ-Fe中形成γ相）强度低，易塑性变形 三、渗碳体
Fe3C相（用Cem表示），是Fe与C的一种具有复杂结构的间隙化合物, 渗碳体的熔点高，机械性能特点是硬而脆，塑性、韧性几乎为零。 渗碳体根据生成条件不同有条状、网状、片状、粒状等形态, 对铁碳合金的机械性能有很大影响。 第二节 Fe-Fe3C相图分析 一、相图中的点、线、面 1．三条水平线和三个重要点 （1）包晶转变线HJB，J为包晶点。1495摄氏度，C%=0.09-0.53% L+δ→A （2）共晶转变线ECF, C点为共晶点。冷却到1148℃时, C点成分的L发生共晶反应：L→A（2.11%C）+Fe3C（6.69%C，共晶渗碳体）共晶反应在恒温下进行, 反应过程中L、A、Fe3C三相共存。 共晶反应的产物是奥氏体与渗碳体的共晶混和物, 称莱氏体, 以符号 Le表示。 （3）共析转变线PSK，S点为共析点。合金（在平衡结晶过程中冷）却到727℃时, S点成分的A发生共析反应：
华夏模具网——诠释 通俗地说，合金工具钢就是不容易生锈的钢，实际上一部分合金工具钢，既有不锈性，又有耐酸性（耐蚀性 ）。合金工具钢的不锈性和耐蚀性是由于其表面上富铬氧化膜（钝化膜）的形成。这种不锈性和耐蚀性 是相对的。试验表明，钢在大气、水等弱介质中和硝酸等氧化性介质中，其耐蚀性随钢中铬含水量 的增加而提高，当铬含量达到一定的百分比时，钢的耐蚀性发生突变，即从易生锈到不易生锈，从 不耐蚀到耐腐蚀。合金工具钢的分合金结构钢方法很多。按室温下的组织结构分合金结构钢，有马氏体型、奥氏体型、铁 素体和双相合金工具钢；按主要化学成分分合金结构钢，基本上可分为铬合金工具钢和铬镍合金工具钢两大系统；按用途 分则有耐硝酸合金工具钢、耐硫酸合金工具钢、耐海水合金工具钢等等，按耐蚀合金结构钢型分可分为耐点蚀合金工具钢、耐 应力腐蚀合金工具钢/o1835.html 合金结构钢、耐晶间腐蚀合金工具钢等；按功能特点分合金结构钢又可分为无磁合金工具钢、易切削合金工具钢、低 温合金工具钢、高强度合金工具钢等等。由于合金工具钢材具有优异的耐蚀性、成型性、相容性以及在很宽温度 范围内的强韧性等系列特点，所以在重合金结构钢、轻、生活用品行业以及建筑装饰等行业中获取得 广泛的应用。 奥氏体合金工具钢：在常温下具有奥氏体组织的合金工具钢。钢中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1%时， 具有稳定的奥氏体组织。合金工具钢奥氏体铬镍合金工具钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr 、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。奥氏体合金工具钢无磁性而且具 有高韧性和塑性，但强度较低，不可能通过相变使之强化，仅能通过冷加工进行强化。如加入S，Ca
硅锰合金的牌号和化学成分（GB4008） 发表商友：6517 发表时间： 2004年09月15日 10:46 阅读数： 1285 ...牌号................................化学成分% ....................Mn...........Si..........C...............P..............S ....................................................Ⅰ.......Ⅱ.. (Ⅲ) ...................................................不大于 FeMn60Si25.....60.0—70.0....25.0—28.0.....0.5....0.10....0.15....0.25....0. 04 FeMn63Si22.....63.0—70.0....22.0—25.0.....0.7....0.10....0.15....0.25....0. 04 FeMn65Si20.....65.0—70.0....20.0—22.0.....1.2....0.10....0.15....0.20....0. 04 FeMn65Si17.....65.0—70.0....17.0—20.0.....1.8....0.10....0.15....0.20....0. 04
FeMn60Si17.....60.0—70.0....17.0—20.0.....1.8....0.10....0.15....0.20....0. 04 FeMn65Si14.....65.0—70.0....14.0—17.0.....2.5....0.10....0.15....0.20....0. 04 FeMn60Si14.....60.0—70.0....14.0—17.0.....2.5....0.20....0.25....0.30....0. 04 FeMn60Si12.....60.0—70.0....12.0—14.0.....3.0............0.30 FeMn60Si10.....60.0—70.0....10.0—12.0.....3.5............0.35
中国工具钢牌号：(碳素工具钢T7T8T8Mn T9T10T11T12T13T7A T8A T8MnA T9A T10A T11A T12A T13A) (合金工具钢:9SiCr8MnSi Cr06Cr29Cr2W4CrW2Si5CrW2Si6CrW2Si 6CrMnSi2Mo1V5CrMnSiMo1V Cr12Cr12Mo1V1Cr12MoV Cr5Mo1V9Mn2V CrWMn9CrWMn Cr4W2MoV7CrSiMnMoV6Cr4W3Mo2VNb6W6Mo5Cr4V 5CrMnMo5CrNiMo3Cr2W8V5Cr4Mo3SiMnVAl3Cr3Mo3W2V5Cr4W5Mo2V 8Cr34CrMnSiMoV4Cr3Mo3SiV4Cr5MoSiV4Cr5MoSiV14Cr5W2VSi 7Mn15Cr2Al3V2WMo3Cr2Mo3Cr2NiMo) (高速工具钢:W18Cr4V W18Cr4VCo5W18Cr4V2Co8W12Cr4V5Co5 W6Mo5Cr4V2CW6Mo5Cr4V2W6Mo5Cr4V3CW6Mo5Cr4V3W2Mo9Cr4V2 W6Mo5Cr4V2Co5W7Mo4Cr4V2Co5W2Mo9Cr4VCo8W9Mo3Cr4V W6Mo5Cr4V2Al W4Mo3Cr4VSi) (硬质合金：P01P10P20P30P40M10M20M30M40K01K10K20K30K40G05 G10G20G30G40G50LS10LS20LS30LS40LT10LT20LT30LQ10LQ20LQ30 LV10LV20LV30LV40) (凿岩钎杆用中空钢：ZKT8ZK55SiMnMo ZK35SiMnMoV) 俄罗斯工具钢牌号：(工具钢：3Cr2MoNiV3Cr2W8V3Cr3Mo3V4Cr2W24Cr3WMoV 4Cr4WMoVSi4Cr5MoV1Si4Cr5MoVSi4Cr5W2VSi4CrMoVSi4CrMoNiVSi4CrSi 4CrW2Si5Cr2MoNiV5Cr3W3MoVSi5CrMnMo5CrNiMo5CrNiW5CrNiWSi 5CrW2Si6Cr3MoVSi6Cr6W3MoVSi6CrSi6CrWMn6CrW2Si7CrV7CrMn2WMo 8Cr4W3Mo3V28Cr6NiVTi8CrV9Cr19Cr5WV9CrV9CrSi9CrWMn11CrV12Cr1 13Cr Cr Cr12Cr12V1Cr12Mo Cr12WMo CrMnWV CrMnSi CrW4CrWMn CrWSiMn) 美国工具钢牌号：(工具钢：A2A3A4A5A6A7A8A9A10D2D3D4D5D7F1F2 H10H11H12H13H14H19H21H22H23H24H25H26H41H42H43L2L3L6 O1O2O6O7P2P3P4P5P6P20P21S1S2S4S5S6S7T1T2T4T5T6T15M1 M2M2C M3M4M6M7M10M30M33M34M36M41M42M43M44M46M47) 英国工具钢牌号：BA2BA6BD2BD2A BD3BF1BH10BH10A BH11BH12BH13 BH19BH21BH21A BH26BL3BM1BM2BM15BM34BO1BO2BS1BS2BS5BT1 BT2BT4BT5BT6BT15BT20BT21BT42BW1A BW1B BW1C BW2 法国工具钢牌号：1101(Y1120)1102(Y1105)1103(Y190)1104(Y180)1105(Y170) 1161(Y1xxV)1162(Y1105V)1163(Y7xxV)1164(Y7xxV)1200(Y2140C) 1201(Y2120)1202(Y2105)1203(Y290)1204(Y275)1230(Y2140C) 1231(Y2120C)1232(Y2xxC)1233(Y2xxC)1234(Y2xxC)1305(Y365) 1306(Y355)1307(Y348)1308(Y342)1309(Y338)2121(140SMD4) 2130(Y100C2)2131(100C3)2132(130C3)2133(Y100C6)2134(100CM6) 2141(105WC13)2142(110WC20)2211(90MV8)2212(90MWCV5) 2231(Z100CDV5)2233(Z200CD12)2234(Z200CD12)2235(Z160CDV12) 2236(Z160CKDV12.03)2237(Z230CVD12.04)2321(Y46S7)2322(Y51S7) 2324(Y45SCD)2331(Y42CD4)2332(Y50CV4)2333(35CMD7)2341(55WC20) 2381(Y35NC15)2831(Z8CDV5)2730(Z100CD17)2732(Z40C14) 2881(410NC6)2882(10NC12)3331(45CDV6)3333(40CDV13)3335(55CNDV4) 3381(55NCDV7)3382(Y35NCD16)3383(32NDC18-12)3384(35NCDV8) 3385(40NCD16)3431(Z38CDV5)3432(Z35CDWV5)3343(Z40CDV5)
第三章 铁碳合金相图 非合金钢[（GB ／T 13304-91），将钢分为非合金钢、低合金钢和合金钢三大类]和铸铁是应用极其广泛的重要金属材料，都是以铁为基主要由铁和碳组成的铁碳合金。了解铁碳合金成分与组织、性能的关系，有助于我们更好地研究和使用钢铁材料。本章将着重讨论铁碳相图及其应用方面的一些问题。 铁与碳可以形成一系列化合物：C Fe 3、C Fe 2、FeC 等。C Fe 3的含碳量为6.69％，铁碳合金含碳量超过6.69％，脆性很大，没有实用价值，所以本章讨论的铁碳相图，实际是Fe -C Fe 3相图。相图的两个组元是Fe 和C Fe 3。 3.1 Fe -C Fe 3系合金的组元与基本相 3.l.l 组元 ⑴纯铁 Fe 是过渡族元素，1个大气压下的熔点为1538℃，20℃时的密度为 2/m kg 3107.87?。纯铁在不同的温度区间有不同的晶体结构（同素异构转变） ，即： δ-Fe （体心） γ-Fe （面心） α-Fe （体心） 工业纯铁的力学性能大致如下：抗拉强度b σ=180～230MPa ，屈服强度2.0σ＝100～170MPa ，伸长率=δ30～50％，硬度为50～80HBS 。 可见，纯铁强度低，硬度低，塑性好，很少做结构材料，由于有高的磁导率，主要作为电工材料用于各种铁芯。 ⑵C Fe 3 C Fe 3是铁和碳形成的间隙化合物，晶体结构十分复杂，通常称渗碳体，可用符号Cm 表示。C Fe 3具有很高的硬度但很脆，硬度约为950～1050HV ，抗拉强度b σ=30MPa ，伸长率0=δ。 3.1.2 基本相 Fe -C Fe 3相图中除了高温时存在的液相L ，和化合物相C Fe 3外，还有碳溶于铁形成的几种间隙固溶体相： ⑴高温铁素体 碳溶于δ-Fe 的间隙固溶体，体心立方晶格，用符号δ表示。 ⑵铁素体 碳溶于α-Fe 的间隙固溶体，体心立方晶格，用符号α或F 表示。F 中碳的固溶度极小，室温时约为0.0008％,600℃时约为0.0057％,在727℃时溶碳量最大，约为0.0218％，但也不大，在后续的计算中，如果无特殊要求可忽略不计。力学性能与工业纯铁相当。 ⑶奥氏体 碳溶于γ-Fe 的间隙固溶体，面心立方晶格，用符号γ或A 表示。奥氏体中碳的固溶度较大，在1148℃时最大达2.11％。奥氏体强度较低，硬度不高，易于塑性变形。 3.2 Fe -C Fe 3相图 3.2.1 Fe -C Fe 3相图中各点的温度、含碳量及含义 Fe -C Fe 3相图及相图中各点的温度、含碳量等见图3.1及表3.1所示。
工具钢与模具钢、普通钢的区别 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、数控系统、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 工具钢分为很多种，量具刚、刃具钢和模具钢（还可以分为，碳素工具钢和合金工具钢）；普通钢应该是碳钢或者叫结构用钢，又分为低碳、中碳和高碳钢。 普通钢的基本上随着含碳量增加硬度增加，耐磨性以及强度增加，但是塑性和韧性会下降。 工具钢(Tool steel)，是用以制造切削刀具、量具、模具和耐磨工具的钢。工具钢具有较高的硬度和在高温下能保持高硬度和红硬性，以及高的耐磨性和适当的韧性。工具钢一般分为碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢。 工具钢制成工具经热处理后具有足够高的硬度，如用于金属切削加工的工具一般在HRC60以上。工具在高的切削速度和加工硬材料所产生高温的受热条件下，仍能保持高的硬度和良好的红硬性。碳素工具钢和合金工具钢一般在180℃~250℃、高速工具钢在600℃左右的工作温度下，仍能保持较高的硬度。红硬性对热变形模具和高速切削刀具用钢是非常重要的性能。 普通钢(plain carbon steel products) 硫、磷含量分别在0．035%～0．05%、碳含量在0．06%～0．38%范围内的碳素结构钢经塑性加工生产的合格产品。这类钢材塑性好，金属的变形抗力低，生产中能量消耗少，质量易于控制，工艺简单(基本工序只有加热、轧制和冷却三个阶段)，一般不经热处理直接
使用，最早实现了生产的大型化、连续化、自动化、高速化，生产成本低廉. 普通钢多以板带、型材和线材形式供应。普通钢材是工业上使用最早、用量最大的基本材料，广泛地用于建筑结构、桥梁构件、船体结构、交通运输、机械制造、农业、轻纺、国防工业、金属制品、食品工业、家用电器等国民经济各个部门。 模具钢是用来制造冷冲模、热锻模、压铸模等模具的钢种，它是用来制造模具主要材料、模具是工业基石，几乎所欲制造业都是模具的直接和间接使用者。模具的质量直接影响着压力加工工艺的质量、产品的精度产量和生产成本，而模具的质量与使用寿命除了靠合理的结构设计和加工精度外，主要受模具钢的影响。美国按模具服役条件将模具钢分为冷作模具钢、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。 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、数控系统、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
部分高温合金牌号及成分
部分特种合金牌号及成分 Monel 400 相近牌号 UNS Trademark W.Nr N04400 Monel400 2.4360 Monel 400 的化学成分: 合金 % 镍 铜 铁 碳 锰 硅 硫 Monel 400 最 小 余 量 28 最大 34 2.5 0.3 2 0.5 0.024 Monel 400 的物理性能: 在常温下合金的机械性能的最小值: 密度 8.83 g/cm3 熔点 1300-1390 ℃ Monel 400 合金和状态 抗拉强度 Rm N/mm 2 屈服强度 RP0.2 N/mm 2 延伸率 A5 % Monel400 480 170 35
Monel 400 应用领域： Monel400合金是一种多用途的材料，在许多工业领域都能应用： 1.动力工厂中的无缝输水管、蒸汽管 2.海水交换器和蒸发器 3.硫酸和盐酸环境 4.原油蒸馏 5.在海水使用设备的泵轴和螺旋桨 6.核工业用于制造铀提炼和同位素分离的设备 7.制造生产盐酸设备使用的泵和阀 Monel K500 相近牌号 UNS Trademark N05500MonelK500 Monel K500 的化学成分: 合金%镍铜铝钛铁锰硫碳硅 Monle K500最 小 6327.02.300.35 最 大 33.03.150.852.01.50.010.250.5
Monel K500 的物理性能: 密度8.05 g/cm3 熔点1288-1343℃ Monel K500 在常温下合金的机械性能的最小值: 合金和状态 抗拉强度 Rm N/mm2 屈服强度 RP0.2N/mm2 延伸率 A5 % Monel K500110079020 此合金具有以下特性： Monel K500具有与Monel 400 相同的耐蚀性能，但是具有更高的机械强度和硬度。具有较好的耐热腐蚀性能和长期组织稳定性。主要用于制造航空发动机上的工作温度在750℃以下的涡轮叶片及燃气轮机叶片；用于制造船舶上的紧固件、弹簧；化工设备上的泵、阀门零部件；造纸设备上的刮浆刀片等。 Nickel 201 相近牌号 GB/T ID JIS W.Nr N02201Nickel201 2.4061 2.4060
《金属材料与热处理》（第五版）课程学习提纲 一、课程性质、目的和任务 金属材料与热处理是一门技术基础课。其主要内容包括：金属的性能、金属学基础知识、钢的热处理、常用金属材料及非金属材料的牌号等。 二、教学基本要求 本课程的任务是使学生掌握金属材料与热处理的基本知识，为学习专业理论，掌握专业技能打好基础。通过本课程的学习，学生应达到下列基本要求： (1)了解金属学的基本知识。 (2)掌握常用金属材料的牌号、性能及用途。 (3)了解金属材料的组织结构与性能之间的关系。 (4)了解热处理的一般原理及其工艺。 (5)了解热处理工艺在实际生产中的应用。 三、学习内容及要求 绪论 ※学习要求： 1、明确学习本课程的目的。 2、了解本课程的基本内容。 ※学习内容： 1、学习金属材料与热处理的目的 2、金属材料与热处理的基本内容 3、金属材料与热处理的发展史 4、金属材料在工农业生产中的应用 ※思考与练习 1、金属材料与热处理是一门怎样的课程。 2、什么是金属与金属材料。 第一章金属的结构与结晶 ※学习要求： 1、了解金属的晶体结构。 2、掌握纯金属的结晶过程。 3、掌握纯铁的同素异构转变。 ※学习内容： §1-1 金属的晶体结构 一、晶体与非晶体 二、晶体结构的概念 三、金属晶格的类型 §1—2纯金属的结晶
一、纯金属的冷却曲线及过冷度 二、纯金属的结晶过程 三、晶粒大小对金属力学性能的影响 四、金属的同素异构转变 ※思考与练习： 1、什么是晶体和非晶体？它们在性能上有什么不同？ 2、什么是晶格和晶胞？金属主要有哪三种晶格类型？它们的晶胞各有什么特点？ 3、什么是结晶？结晶由哪两个基本过程？ 4、金属晶粒大小对金属材料性能有什么影响？ 5、什么是同素异构转变？具有同素异构转变的金属有哪些？ 第二章金属的性能 ※学习要求： 1、掌握金属的力学性能，包括强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳等概念及各力学性能的衡量指标。 2、了解金属的工艺性能。 ※学习内容： §2—2 金属的力学性能 一、强度 二、塑性 三、硬度 四、冲击韧性 五、疲劳强度 §2-3金属的工艺性能 一、铸造性能 二、锻造性能 三、焊接性能 四、切削加工性能 ※思考与练习 1、什么是载荷？根据性质不同可分为哪几种？ 2、什么是金属的力学性能？金属的力学性能包括哪些内容？ 3、什么是强度？强度有哪些衡量指标？这些指标的符号是什么？ 4、什么是塑性？塑性有哪些衡量指标？这些指标的符号是什么？ 5、什么是硬度？常用的硬度实验法有哪三种？各用什么符号表示？ 6、常用的洛式硬度标尺有哪三种？各用什么符号表示？最常用的是哪一种？ 7、什么是冲击韧性？什么是冲击韧度？其值有什么符号表示？ 8、什么是疲劳断裂？什么是疲劳强度 9、什么是金属的工艺性能？它包括哪些内容？
105V 50WCrV8 60WCrV8 102Cr6 21MnCr5 70MnMoCr8 冷作合金工具钢90MnCrV8 95MnWcR5 X100CrMoV5 X153CrMoV12X210Cr12 X210CrW12 35CrMo7 40CrMnNiMo8-6-4 45NiCrMo16 X40Cr14 X38CrMo16 C45U C70U C80U C90U C105U C120U
55NiCrMoV7 32CrMoV12-28 X37CrMoV5-1 X38CrMoV5-3 热作合金工具钢X40CrMoV5-1 50CrMoV13-15 X30WCrV9-3 X35CrWMoV5 38CrCoWV18-17-17 SKS11 SKS2 SKS5 SKS51 SKS7
SKS4 SKS41 SKS43 SKS44 SKS3 SKS31 SKS93 合金工具钢SKS94 SKS95 SKD1 SKD2 SKD10 SKD11 SKD12 SKD4 SKD5 SKD6 SKD61 SKD62 SKD7 SKD8
SKT4 SKT6 BS1 BS2 BS5 BO1 BO2 BA2 BA6 BD2 BD2A BD3 BF1 BL1 BL3 合金工具钢BH10 BH10A BH11 BH21 BH21A BH26
BH224/5 BP20 BP30 SKS11 SKS2 SKS21 SKS5 SKS51 SKS7 SKS8 SKS4 SKS41 SKS43 SKS44 SKS3 SKS31 SKS93 SKS94 SKS95 SKD1 SKD11 SKD12
工具钢 概述 工具钢是用以制造各种加工工具的钢种。根据用途不同。工具钢可分为刃具用钢、模具围钢和量具用钢。按化学成分不同。工具钢又可分为碳素工具钢、合金工具钢和高速钢。 各类工具钢由于工作条件和用途不同。所以对性能的要求也不同。但各类工具钢除飓有各自的特殊性能之外。在使用性能及工艺性能L也有许多共同的要求。如高硬度、高磨性是工具例最重要的使用性能之一。工具若没有足够高的硬度是不能进行切削加工的。否则，在应力作用下工具的形状和尺寸都要发生变化而失效。高耐磨性则是保证和提高工具寿命的必要条件。 除了上述共性之外，不同用途的工具钢也有各自的特殊性能要求、例如，刃具钢除要求高硬度。高耐磨性外。还要求红硬性及一定的强度和韧性。冷模具钢要求高硬度、高耐磨性、较高的强度和一定的动化热模具钢则要求高的韧性和耐热疲劳性及一定的硬度和耐磨性。对于量具钢。除要求具有高硬度、高耐磨性外。还要求高的尺寸稳定性。 在化学成分上。为了使工具钢尤其是刀具钢具有高的硬度，通常都使其含有较高的碳(含碳量为0.65% ~1.55% )，以保证淬火后获得高碳马氏体、从而得到高的硬度和切断抗力，这对减少和防止工具损坏是有利的。此外。高的合碳量还可以形成足够数量的碳化物以保证高的耐磨性、所加入的合金元素主要是使钢具有高硬度和高耐磨性的一些碳化物形成元素如Cr、W、M。、V等。有时也加入Mn和Si，其目的主要是增加钢的淬透性以达到减少钢在热处理时的变形。同时增加钢 回火稳定性。对于切削速度较高的刃具常加入较多的W、Mo、V、Co等合金元素。以提高钢的红硬性。 工具钢对钢材的纯洁度要求很严。对S、P含量一般均限制在0.02%~0。03%以下。属于优质钢或高级优质钢。钢材出厂时。其化学成分、脱碳层、碳化物不均匀度等均应符合国家有关标准规定、否则会影响工具钢的使用寿命。 生产实践表明刃具钢理想的淬火组织应是细小的高碳马氏体和均匀细小的碳化物。因此刃具钢在热处理前都应进行球化退火，以使碳化物呈细小的颗粒状。且分布均匀。这不仅对保证钢的优良切削性、耐磨性和韧性有利。而且对热处理工艺(如防止或减轻过热敏感性、变形、淬裂倾向等)亦十分有利。 经球化退火后的组织为铁素体。其基体上分布着细小均匀的粒状碳化物。工具钢因含碳量较高，因此。在热处理淬火加热时应在盐浴炉或保护气氛条件下进行加热。否则易产生氧化脱碳现象。值得注意的是应在淬火后及时进行回火。 对于一种工具。选用什么样的钢材合理。首先应从工具的工作条件、失效形式及性能要求出发，然后选择合适的钢种。最后再制订正确的热处理工艺。同时还应考虑工具钢的工艺
铁碳平衡图 （The Iron-Carbon Diagrams） 连聪贤 本章阐述了铁碳合金的基本组织，铁碳合金状态图，碳钢的分类、编号和用途。要求牢固掌握铁碳合金的基本组织(铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体)的定义、结构、形成条件和性能特点。牢固掌握简化的铁碳合金状态图；熟练分析不同成分的铁碳合金的结晶过程；掌握铁碳合金状态图各相区的组织及性能，以及铁碳合金状态图的实际应用。掌握碳钢中常存元素对碳钢性能的影响；基本掌握碳钢的分类、编号、性能和用途。 铁碳合金基本组织铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体和莱氏体的定义、表示符号、晶体结构、显微组织特征、形成条件及性能特点。铁碳合金状态图的构成、状态图中特性点、线的含义。典型合金的结晶过程分析及其组织，室温下不同区域的组织组成相。碳含量对铁碳合金组织和性能的影响。铁碳合金状态图的实际应用。锰、硅、硫、磷等常存杂质元素对钢性能的影响。碳铁的分类、编号、性能和用途。 铁碳合金状态图是金属热处理的基础。必须配合铁碳合金平衡组织的金相观察实验，结合课堂授课，作重点分析铁碳合金的基本组织及其室温下不同成分铁碳合金的组织特征。练习绘制铁碳合金状态 四、课程纲要 （一）铁碳合金的构成元素及基本相
1. 合金的构成元素与名词解释 （1）金属特性：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）。 （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。 （3）相：合金中成份、结构、性能相同的组成部分，物理上均质且可区分的部分。 （4）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。（5）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。 （6）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。 （7）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。
中国日本德国 英国法国前苏联GB,YB JIS VDEh(W-Nr.)ASTM AISI SAE BS NF ГОСТ9SiCr 90CrSi5(1.2108)9XC 8MnSi C75W3(1.1750)CrMn 145Cr5(1.2063) X Г SKS51L6L6 CrW5 SKS1XB5 SKS11F2F22142110WC201230Y2135C 100Cr6(1.2067),105Cr5(1.2060)9Cr2 85Cr7(1.2064) 9X 2141100WC10 W2-91/2,1162W1-91/2 Y1105V W SKS21F1BF135WCrV7(1.2541),2341 45WCrV7(1.2542)55WC20 5CrW2Si 45WCrV7(1.2542)BS1 5XB2C SKS42 80WCrV8(1.2552) 6CrW2Si 6XB2C SKS44W2-81/22233Z200C12BD2,2235BD2A Z160CDV12 Cr6WV X6B ψ 2231Z100CDV5 9Mn2O2O2221190MV8 MnCrWV O1 O1 BO1 221290MCW5 9CrWMo SKS39XB Г SKD2X210CrW12(1.2436)D7D75CrMnMo SKT340CrMnMo7(1.2311)6G(ASM)6G 5X Г M SKT548CrMoV67(1.2323)6G(ASM)6G SKT2615061506150 338155NCDV7BH213543BH21A Z30WCV9 38SiCrV8(1.2248)45SiCrV6(1.2249) 8Cr38X3 3431Z38CDV5 SKD44X2B5 ψ M SKD61X40CrMoV51(1.2344) H13H13BH133432Z38CDWV5 (2) 耐冲击工具用钢组 (3) 冷作模具钢组 项目美国SKS7O7 O7 (1) 量具刃具用钢组 CrO6SKS8140Cr3(1.2008)13X Cr2L3 X SKS2 B1 V SKS43BW2ψ 4CrW2Si SKS41 S1 S1BS1 4XB2C Cr12 SKD1 X210Cr12(1.2080)SKD12 D3 D3BD3X12 Cr12MoV SKD11X165CrMoV12(1.2601)D2D2X12M A2 A2 BA2 9Mn2V 90MnV8(1.2842) O2O2BO2CrWMn SKS31 105WCr6(1.2419) XB Г (4) 热作模具钢组 SCrNiMo SKT455NiCrMoV6(1.2713)6F2(ASM)6F25X Г M 3Cr2W8V SKD5 X30WCrV53(1.2567) H21 H21 3X2B8 ψ 4SiCrV 4XC 4Cr5MoVSi SKD6X38CrMoV51(1.2343) H11 H11 BH11 SKD62 H12 H12 BH12 各国合金工具钢牌号对照
国别中国国际标准化 组织 美国日本原苏联德国法国英国 标准号 GB/T1299 -2000 ISO4957 -1980(E) ASTM A618 -1984 JISG4404 -1983 ΓOCT5950 1973 DIN17350 1980 NFA35-590 1987 BS4659 1971 ９CrSi 8MnSi Cr06 Cr2 9 Cr2 W 4CrW2Si 5CrW2Si 6CrW2Si 6CrMnSi2Mo1V 5Cr3Mn1SiMo1V Cr12 Cr12Mo1V1 Cr12MoV Cr5Mo1V 9Mn2V CrWMn 100Cr2 45WCrV2 50WCrV2 60WCrV2 210Cr12 160CrMoV12 100CrMoV5 90MnV2 95MnCrW1 L3 07 约S1 约S1 约S1 S5 S7 D3 D2 A2 O2 SKD1 SKD11 SKD11 SKD12 SKS31 SKS3 9XC 13X X 9X1 4XB2C 5XB2C 6XB2C X12 X12MΦ 9X5BΦ XBГ 100Cr6 45WCrV7 45WCrV7 60WCrV7 X201Cr12 X155CrVM o121 X165CrMo V12 X100CrMo Y100C6 55WC12 55WC20 Z700C12 Z160CDV12 Z100CDV5 90MV8 105WC13 BL3 BS1 BS1 BS1 BD3 BD2 BA2 BO2 9CrWMn Cr4W2MoV 6Cr4W3Mo2VNb 6W6Mo5Cr4V 5CrMnMo 5CrNiMo 3Cr2W8V55NiCrMoV2 O1 H42 (L6) H21 5KT4 SKD5 9XBГ 5XГM 5XHИ 3X2B8Φ V51 90MnCrV8 105WCr6 100MnCrW 4 90MWCV5 55NCDV7 Z30WCV9 BO1 BH21 5Cr4Mo3SiMnVAl 3Cr3Mo3W2V 5Cr4W5Mo2V 30WCrV9 55NiCrMo
铝合金热处理基本质别记号 基本记号定义含义 F 挤压状态材料经由挤压成型未经任何冷作加工或热处理的状态
O 退火状态材料经由退火处理得到最软的材质状态 H 加工硬化状态材料经由冷作加工得到较硬的材质状态 W 固溶状态材料经由固溶处理后未经完整自然时效的状态 T 热处理状态材料经由不同的固溶处理、时效处理及加工硬化的组合状态铝合金热处理质别记号 细分记号含义 T1 挤压加工后借由空气急速冷却后再经自然时效处理 T2 挤压加工后借由空气急速冷却经由冷作加工再经自然时效处理 T3 固溶化处理后经由冷作加工再经自然时效处理 T4 固溶化处理后自然时效处理 T5 挤压加工后借由空气急速冷却后再经人工时效处理 T6 固溶化处理后再经人工时效处理 T7 固溶化处理后再经安定化处理 T8 固溶化处理后经由冷作加工再经人工时效处理 T9 固溶化处理后经人工时效处理再经冷作加工 T10 挤压后借由空气急速冷却后再经冷作加工再经人工时效处理 热处理详细的质别说明 细分记号含义 T31 固溶化处理后为增加强度进行断面减缩率在约1%的冷作加工，再经自然时效处理。 T351 固溶化处理后为增加强度所进行的冷作加工，施予TX51 永久变形的拉 伸加工以去除残留应力再经自然时效。 T3511 固溶化处理后为增加强度所进行的冷作加工，施予TX511 永久变形的拉伸加工以去除残留应力再经自然时效，但是拉伸加工后允许少许的加工变形。
固溶化处理后为增加强度进行断面减缩率在约6%的冷作加工，再经自然 时效处理。 T37 固溶化处理后为增加强度进行断面减缩率在约7%的冷作加工，再经自然 时效处理。 T42 使用者固溶化处理后经由足够的自然时效到达十分安定的状态。 T451 固溶化处理后经由施予TX51 永久变形的拉伸去除残留应力再经自然时效。 T4511 固溶化处理后施予1%以上3%以下永久变形的拉伸加工以去除残留应 力，再经由自然时效，但是拉伸加工后允许稍微的加工变形。 T61 为防止淬水变形，在温水下进行淬水，再经过人工时效 T62 使用者进行固溶化处理后，再经过人工时效 T651 固溶化处理后施予TX51 的永久变形的拉伸加工以去除残留应力，再经过人工时效。 T6511 固溶化处理后施予TX511 永久变形的拉伸加工以去除残留应力，再经过人工时效，但是拉伸加工允许少许的加工变形T652 固溶化处理后施予TX52 永久变形的压缩以去除残留应力，再经过人工时效。 T73 固溶化处理后进行最佳耐应力腐蚀龟裂性能，所进行的过时效处理。 T7352 固溶化处理后施予TX52 永久变形的压缩以去除残留应力，再经过T73的条件过时效处理。 T74 固溶化处理后调整耐应力腐蚀龟裂性能，使介于T73 和T76 中间的过时效处理。 T76 固溶化处理后进行最佳耐剥离腐蚀性能，所进行的过时效处理。 T81 固溶化处理后为增加强度施予断面减缩率约1%的冷作加工，再经过人工时效处理。
合金管牌号及化学成份表 标准： GB5310 ——高压锅炉用无缝钢管 GB6479——化肥设备用高压无缝钢管 GB9948——石油裂化用无缝钢管 ASTM A213 ——Seamless Ferritic and Austenitic Alloy-Steel Boiler, Superheater, and Heat-Exchanger Tubes ASTM A335 ——Seamless Ferritic Alloy-Steel Pipe for High-Temperature Service JIS G3458 ——Alloy Steel Pipes (STPA 12/ 20/ 22/ 23/ 24/ 25/ 26) JIS G3462 ——Alloy Steel for Boiler and Heat Exchanger Tubes (STBA12/ 13/ 20/ 22) JIS G3467 ——Steel Tubes for Fired Heater (STF 410/STFA 12/ 22/ 23/ 24/ 25/ 26) DIN17175-79Ⅲ——Electrical Resistance Or Induction Welded Steel Tubes for Elevated Temperature 主要生产钢管牌号： Cr5Mo (STFA25 STPA25 STBA25 T5 P5) 15CrMo (STFA22 STPA22 STBA22 T12 P12) 1.25Cr0.5Mo (STFA23 STPA23 STBA23 T11 P11)