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常用模具钢材
更新时间 2020-04-24 16:27
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1-碳素工具钢的碳质量分数较高，在0.65-1.35%之间，按其组织属于亚共析、共析或过共析钢。碳素工具钢热处理后表面可得到较高的硬度和耐磨性，心部有较好的韧性；退火硬度低（不大于HB207），加工性能良好。但其红硬性差，当工作温度达250℃时，钢的硬度和耐磨性急剧下降，硬度下降到HRC60以下、这类钢的淬透性低。较大的工具不能淬透（水中淬透直径为15mm），水淬时表面淬硬层与中心部位硬度相差很大。使工具在淬火时易产生变形。或形成裂纹此外，其淬火温度范围窄，在淬火时应严格控制温度。防止过热、脱碳和变形。
合金工具钢 alloy tool steel
在碳素工具钢中加入Si、Mn、Ni、Cr、W、Mo、V等合金元素的钢。
加入Cr和Mn可以提高工具钢的淬透性，可根据要求，有选择地加入或同时加入其他元素(加入总量一般不超过5%)，即形成一系列的合金工具钢。
按用途分类
2-合金工具钢的淬硬性、淬透性、耐磨性和韧性均比碳素工具钢高，按用途大致可分为刃具、模具和量具用钢3类。其中碳含量高的钢（碳质量分数大于0.80%）多用于制造刃具、量具和冷作模具，这类钢淬火后的硬度在HRC60以上，且具有足够的耐磨性；碳含量中等的钢（碳质量分数 0.35%~0.70%）多用于制造热作模具，这类钢淬火后的硬度稍低，为HRC50~55,但韧性良好。
3-高速工具钢主要用于制造高效率的切削刀具。由于其具有红硬性高、耐磨性好、强度高等特性，也用于制造性能要求高的模具、轧辊、高温轴承和高温弹簧等。高速工具钢经热处理后的使用硬度可达HRC63以上，在600℃左右的工作温度下仍能保持高的硬度，而且其韧性、耐磨性和耐热性均较好。退火状态的高速工具钢的主要合金元素有多、钼、铬、钒，还有一些高速工具钢中加入了钴、铝等元素。这类钢属于高碳高合金莱氏体钢，其主要的组织特征之一是含有大量的碳化物。
4-粉末高速工具钢是用粉末冶金方法产生的。首先用雾化法制取低氧高速工具钢预合金粉末，然后用冷、热静压机将粉末压实成全致密的钢坯，再经锻、轧成材。粉末高速工具钢的碳化物细小、分布均匀，韧性、可磨削性和尺寸稳定性等均很好，可生产用铸锭法个可能产生更高合金元素含量的超硬高速工具钢。
粉末高速工具钢可分为3类，第一类是含钴高速工具钢，其特点是具有接近硬质合金的硬度，而且还具有良好的可锻性、可加工性、可磨性和强韧性。第二类是无钴高钨、钼、钒超硬高速工具钢。第三类是超级耐磨高速工具钢。其硬度不太高，但耐磨性极好，主要用于要求高耐磨并承受冲击负荷的工作条件。粉末高速钢的硬度则可以做到64℃以上，因此粉末高速钢的耐磨性比高速钢更好，所以粉末高速钢韧性更好。
根据工程师的介绍，粉末高速钢制成与传统高速钢不同处在于制造程序上之差异，及加添些不足的金属元素，亦可依需求熔炼制出各种成份元素的钢料。大体上与传统高速钢一样分为Mo(钼)系及W(钨)系两大型系。Mo系的材料韧性较佳，W系的材料耐磨性较好，高温硬度较高，耐冲击较强。
C12MoV（合金工具钢）：硬度：HRC60.
D2 钢（合金工具钢）：是高耐磨微变形冷作模具钢, 属于风硬型工具钢。该钢碳的质量分数高达1.5%, 铬的质量分数高达11.5%, 经热处理后硬度可达60HRC, 但相对地延展性、韧性、耐锈能力较弱，钢材表面亦难作镜面磨光处理。随着冷冲压制品朝着高精度、高效率、多品种的发展, 要求模具钢具有较好的耐磨性和韧性。同Cr12MoV钢相比, 该钢在化学成分上增加了Mo、 V，改变了钢的铸造组织, 改善了菜氏体的形貌,强韧性及耐磨性优于Cr12MoV钢, 提高了模具的使用寿命。由于该钢的屈服点及塑性变形抗力较 Cr12MoV 钢高, 因而其锻造性能及热塑成形性较Cr12MoV 钢略差。D2钢中的V、 Mo含量高于Cr12MoV钢, 具有更好的综合性能, 而传统的Cr12MoV钢将逐渐被取代。
SKD-11（合金工具钢）特性：1、高温强度和韧性好，耐磨性较佳，易切削；2、SKD11是一种有很好强度、韧性及耐热平衡性的冷模具钢，近年来随着各向同性产品的开发而日益向高韧性等方面发展，它可以使模具寿命更长，性能更稳定，且易于加工，热处理变形小。
DC53（合金工具钢）特性：(1)被切削性，被研磨性良好。 被切削性，被研磨性皆比SKD11优秀，所以加工工具寿命较长，加工工时数较省。
(2)在热处理上之优点 淬火硬化能比SKD11高，所以可改善真空热处理时硬度不足之缺陷。
(3)在线切割加工上之优点 藉高温回火可减轻残留应力及消除残留沃斯田铁，能防止线切割加工产生龟裂、变形之困扰。
(4)在表面硬化处理上之优点 表面硬化处理后表面硬度比SKD11高，因此可提高模具性能。
(5)在修补焊接作业上之优点 由于预热及后热温度均比SKD11低，所以修补焊接作业较简便。 特点：通用冷作模具钢,高硬度,高韧性DC53模具钢
6542（高速工具钢）W6Mo5Cr4V2的简称，是一种适于高速切削的高碳高合金工具钢，是钨钼系通用型高速钢的代表钢号。它是含有多种合金元素的高合金钢，属莱氏体型钢种。具有高硬度、高耐磨性、高热硬性、高淬透性和足够的塑性和韧性,并有良好的铸、锻、焊和机械加工性能，因而它在工具钢中占有及重要的地位。
SKH-9：（高速工具钢）硬度：HRC63以上。用途：此为钨钢高速度钢，宜于制造强力切割用耐磨，耐冲击各种工具，高级冲模，螺丝模，较需韧性及形状繁杂工具，铣刀，钻头等。
合金工具钢 alloy tool steel
在碳素工具钢中加入Si、Mn、Ni、Cr、W、Mo、V等合金元素的钢。
加入Cr和Mn可以提高工具钢的淬透性，可根据要求，有选择地加入或同时加入其他元素(加入总量一般不超过5%)，即形成一系列的合金工具钢。
按用途分类
2-合金工具钢的淬硬性、淬透性、耐磨性和韧性均比碳素工具钢高，按用途大致可分为刃具、模具和量具用钢3类。其中碳含量高的钢（碳质量分数大于0.80%）多用于制造刃具、量具和冷作模具，这类钢淬火后的硬度在HRC60以上，且具有足够的耐磨性；碳含量中等的钢（碳质量分数 0.35%~0.70%）多用于制造热作模具，这类钢淬火后的硬度稍低，为HRC50~55,但韧性良好。
3-高速工具钢主要用于制造高效率的切削刀具。由于其具有红硬性高、耐磨性好、强度高等特性，也用于制造性能要求高的模具、轧辊、高温轴承和高温弹簧等。高速工具钢经热处理后的使用硬度可达HRC63以上，在600℃左右的工作温度下仍能保持高的硬度，而且其韧性、耐磨性和耐热性均较好。退火状态的高速工具钢的主要合金元素有多、钼、铬、钒，还有一些高速工具钢中加入了钴、铝等元素。这类钢属于高碳高合金莱氏体钢，其主要的组织特征之一是含有大量的碳化物。
4-粉末高速工具钢是用粉末冶金方法产生的。首先用雾化法制取低氧高速工具钢预合金粉末，然后用冷、热静压机将粉末压实成全致密的钢坯，再经锻、轧成材。粉末高速工具钢的碳化物细小、分布均匀，韧性、可磨削性和尺寸稳定性等均很好，可生产用铸锭法个可能产生更高合金元素含量的超硬高速工具钢。
粉末高速工具钢可分为3类，第一类是含钴高速工具钢，其特点是具有接近硬质合金的硬度，而且还具有良好的可锻性、可加工性、可磨性和强韧性。第二类是无钴高钨、钼、钒超硬高速工具钢。第三类是超级耐磨高速工具钢。其硬度不太高，但耐磨性极好，主要用于要求高耐磨并承受冲击负荷的工作条件。粉末高速钢的硬度则可以做到64℃以上，因此粉末高速钢的耐磨性比高速钢更好，所以粉末高速钢韧性更好。
根据工程师的介绍，粉末高速钢制成与传统高速钢不同处在于制造程序上之差异，及加添些不足的金属元素，亦可依需求熔炼制出各种成份元素的钢料。大体上与传统高速钢一样分为Mo(钼)系及W(钨)系两大型系。Mo系的材料韧性较佳，W系的材料耐磨性较好，高温硬度较高，耐冲击较强。
C12MoV（合金工具钢）：硬度：HRC60.
D2 钢（合金工具钢）：是高耐磨微变形冷作模具钢, 属于风硬型工具钢。该钢碳的质量分数高达1.5%, 铬的质量分数高达11.5%, 经热处理后硬度可达60HRC, 但相对地延展性、韧性、耐锈能力较弱，钢材表面亦难作镜面磨光处理。随着冷冲压制品朝着高精度、高效率、多品种的发展, 要求模具钢具有较好的耐磨性和韧性。同Cr12MoV钢相比, 该钢在化学成分上增加了Mo、 V，改变了钢的铸造组织, 改善了菜氏体的形貌,强韧性及耐磨性优于Cr12MoV钢, 提高了模具的使用寿命。由于该钢的屈服点及塑性变形抗力较 Cr12MoV 钢高, 因而其锻造性能及热塑成形性较Cr12MoV 钢略差。D2钢中的V、 Mo含量高于Cr12MoV钢, 具有更好的综合性能, 而传统的Cr12MoV钢将逐渐被取代。
SKD-11（合金工具钢）特性：1、高温强度和韧性好，耐磨性较佳，易切削；2、SKD11是一种有很好强度、韧性及耐热平衡性的冷模具钢，近年来随着各向同性产品的开发而日益向高韧性等方面发展，它可以使模具寿命更长，性能更稳定，且易于加工，热处理变形小。
DC53（合金工具钢）特性：(1)被切削性，被研磨性良好。 被切削性，被研磨性皆比SKD11优秀，所以加工工具寿命较长，加工工时数较省。
(2)在热处理上之优点 淬火硬化能比SKD11高，所以可改善真空热处理时硬度不足之缺陷。
(3)在线切割加工上之优点 藉高温回火可减轻残留应力及消除残留沃斯田铁，能防止线切割加工产生龟裂、变形之困扰。
(4)在表面硬化处理上之优点 表面硬化处理后表面硬度比SKD11高，因此可提高模具性能。
(5)在修补焊接作业上之优点 由于预热及后热温度均比SKD11低，所以修补焊接作业较简便。 特点：通用冷作模具钢,高硬度,高韧性DC53模具钢
6542（高速工具钢）W6Mo5Cr4V2的简称，是一种适于高速切削的高碳高合金工具钢，是钨钼系通用型高速钢的代表钢号。它是含有多种合金元素的高合金钢，属莱氏体型钢种。具有高硬度、高耐磨性、高热硬性、高淬透性和足够的塑性和韧性,并有良好的铸、锻、焊和机械加工性能，因而它在工具钢中占有及重要的地位。
SKH-9：（高速工具钢）硬度：HRC63以上。用途：此为钨钢高速度钢，宜于制造强力切割用耐磨，耐冲击各种工具，高级冲模，螺丝模，较需韧性及形状繁杂工具，铣刀，钻头等。
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