合金钢的热处理

•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HRC58~62
• 高硬度，高耐磨性，足够的韧性和疲劳抗力，热
第3章 三板模设计-22-模具钢
钢材的定义
钢－含碳量在0.0218％～2.11％的铁碳合金
工业纯铁
钢
铸铁
0.0Βιβλιοθήκη Baidu18
2.11
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
主要有三方面
1.合金成分
2.冶炼工艺
3.热处理
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
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
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 例如：8407，V10
镍：Ni • Ni能提高钢的淬透性 • • Ni能细化晶粒 • • 例如：738vs2311 •
硫（S）
S:常以MnS形式存在钢中，割裂基体的连续性
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HRC42~48
•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 ;
塑胶模具的发展方向
软
模
半硬模
硬
模
硬 310HB 345HB 380HB
度 480HB
32HRC 36HRC
42HRC
50HRC
如何选择模具钢材
钢材特性
模具的尺寸
塑胶模具钢的选择 塑胶材料 生产的速度
生产的数量
模具的表面的要求
1.一般模架用钢材
• 碳素结构钢
• S50C（轧板） 退火态供货（约HB170-220）
»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。
塑胶模具钢特性分类-P20系列
适用于一般塑胶模，其厚度一般≤160MM，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: » 2312: （P20+S）加硫使其极易切削，适宜大批量快速加 工； » 738/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； » 2711: 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； » 718S/H：经真空除气，钢材纯洁均匀、抛光性良好;
• 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HRC28~32.
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
• • • • • 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;
例如：P20,D2
铬：Cr Cr 能提高钢之硬度，形成坚硬及稳定的碳 化铬,从而改善耐磨性 Cr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 好抛光性

例如：S136,2316
钼：Mo • Mo是强碳化物形成元素，提高耐磨性 • Mo＞0.5％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 • 例如：DH31-S,236（W特点与Mo相似）
恶化材料的韧性、抗腐蚀性、抛光性、放电
加工性、蚀纹性，可提高材料的切削能力。 例如：NAK80—NAK55 2311－－2312
塑胶模具钢的类别和选择
P20：普通塑胶零件(738\718\838)
P21：要求尺寸稳定的塑胶零件(NAK80)
420 ：镜面或防酸性的模具或是做硬模 (S136\SSTAR(A)\2083) H13：长期生产的硬模(2344\8407) 01/D2 ：极少数要求耐磨性非常之高的时候用到， 但脆性很大
•德国2083/2316 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
•• 塑胶模具钢特性分类-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。
• 塑胶模具钢特性分类-420系列