今天給各位分享gm3熱作模具鋼的知識，其中也會對y4熱作模具鋼進行解釋，現(xiàn)在開始吧！

好的模具鋼屬于哪幾種

模具鋼材主要分為：冷作模具鋼、熱作模具鋼、塑料模具鋼、碳素結構鋼，還有一些進口模具鋼：譬如說日本大同，日立，瑞典，撫順，一勝百等等，

按材料分最好的主要有：DC53 ,SKD11 ,SLD , 2379. .8407 ,NAK80 , D2 . SKH-9. DAC , DAC55 , H13 , S136 , S136H 718 ,718H 等等材料！

冷作模具鋼材包括冷沖模、拉絲模、拉延模、壓印模、搓絲模、滾絲板、冷鐓模和冷擠壓模等。冷作模具有鋼，按其所制造具的工作條件，應具有高的硬度、強度、耐磨性、足夠的韌性，以及高的淬透性、淬硬性和其他工藝性能。用于這類用途的合金工具用鋼一般屬于高碳合金鋼，碳質(zhì)量分數(shù)在0.80%以上，鉻是這類鋼的重要合金元素，其質(zhì)量分數(shù)通常不大于5%。但對于一些耐磨性要求很高，淬火后變形很小模具用鋼，最高鉻質(zhì)量分數(shù)可達13%，并且為了形成大量碳化物，鋼中碳質(zhì)量分數(shù)也很高，最高可達2.0%~2.3%。冷作模具鋼的碳含量較高，其組織大部分屬于過共析鋼或萊氏體鋼。常用的鋼類有高碳低合金鋼、高碳高鉻鋼、鉻鉬鋼、中碳鉻鎢釧鋼等。

熱作模具鋼材分為錘鍛、模鍛、擠壓和壓鑄幾種主要類型，包括熱鍛模、壓力機鍛模、沖壓模、熱擠壓模和金屬壓鑄模等。熱變形模具在工作中除要承受巨大的機械應力外，還要承受反復受熱和冷卻的做用，而引起很大的熱應力。熱作模具鋼除應具有高的硬度、強度、紅硬性、耐磨性和韌性外，還應具有良好的高溫強度、熱疲勞穩(wěn)定性、導熱性和耐蝕性，此外還要求具有較高的淬透性，以保證整個截面具有一致的力學性能。對于壓鑄模用鋼，還應具有表面層經(jīng)反復受熱和冷卻不產(chǎn)生裂紋，以及經(jīng)受液態(tài)金屬流的沖擊和侵蝕的性能。這類鋼一般屬于中碳合金鋼，碳質(zhì)量分數(shù)在0.30%~0.60%，屬于亞共析鋼，也有一部分鋼由于加入較多的合金元素（如鎢、鉬、釩等）而成為共析或過共析鋼。常用的鋼類有鉻錳鋼、鉻鎳鋼、鉻鎢鋼等。

塑料模具包括熱塑性塑料模具和熱固性塑料模具。塑料模具用鋼要求具有一定的強度、硬度、耐磨性、熱穩(wěn)定性和耐蝕性等性能。此外，還要求具有良好的工藝性，如熱處理變小、加工性能好、耐蝕性好、研磨和拋光性能好、補焊性能好、粗糙度高、導熱性好和工作條件尺寸和形狀穩(wěn)定等。一般情況下，注射成形或擠壓成形模具可選用熱作模具鋼；熱固性成形和要求高耐磨、高強度的模具可選用冷作模具鋼。

塑膠模具鋼

模具鋼材可加工性

——熱加工性能，指熱塑性、加工溫度范圍等；

熱作模具用鋼

——冷加工性能，指切削、磨削、拋光、冷拔等加工性能。

冷作模具鋼大多屬于過共析鋼和萊氏體鋼，熱加工和冷加工性能都不太好，因此必須嚴格控制熱加工和冷加工的工藝參數(shù)，以避免產(chǎn)生缺陷和廢品。另一方面，通過提高鋼的純凈度，減少有害雜質(zhì)的含量，改善鋼的組織狀態(tài)，以改善鋼的熱加工和冷加工性能，從而降低模具的生產(chǎn)成本。

為改善模具鋼的冷加工性能，自20世紀30年代開始，研究向模具鋼中加入S、Pb、Ca、Te等易切削加工元素或?qū)е履＞咪撝刑嫉氖脑?，發(fā)展了各種易切削模具鋼，以進一步改善其切削性能和磨削性能，減少刀具磨料消耗、降低成本。

模具鋼材淬透性和淬硬性

淬透性主要取決于鋼的化學成分和淬火前的原始組織狀態(tài)；淬硬性則主要取決于鋼中的含碳量。對于大部分的冷作模具鋼，淬硬性往往是主要的考慮因素之一。對于熱作模具鋼和塑料模具鋼，一般模具尺寸較大，尤其是制造大型模具，其淬透性更為重要。另外，對于形狀復雜容易產(chǎn)生熱處理變形的各種模具，為了減少淬火變形，往往盡可能采用冷卻能力較弱的淬火介質(zhì)，如空冷、油冷或鹽浴冷卻，為了得到要求的硬度和淬硬層深度，就需要采用淬透性較好的模具鋼。

模具鋼材淬火溫度和熱處理變形

為了便于生產(chǎn)，要求模具鋼淬火溫度范圍盡可能放寬一些，特別是當模具采用火焰加熱局部淬火時，由于難于準確地測量和控制溫度，就要求模具鋼有更寬的淬火溫度范圍。

模具在熱處理時，尤其是在淬火過程中，要產(chǎn)生體積變化、形狀翹曲、畸變等，為保證模具質(zhì)量，要求模具鋼的熱處理變形小，特別是對于形狀復雜的精密模具，淬火后難以修整，對于熱處理變形程度的要求更為苛刻，應該選用微變形模具鋼制造。

氧化、脫碳敏感性

模具在加熱過程中，如果發(fā)生氧化、脫碳現(xiàn)象，就會使其硬度、耐磨性、使用性能和使用壽命降低；因此，要求模具鋼的氧化、脫碳敏感性好。對于含鉬量較高的模具鋼，由于氧化、脫碳敏感性強，需采用特種熱處理，如真空熱處理、可控氣氛熱處理、鹽浴熱處理等。

模具鋼材其他因素

在選擇模具鋼時，除了必須考慮使用性能和工藝性能之外，還必須考慮模具鋼的通用性和鋼材的價格。模具鋼一般用量不大，為了便于備料，應盡可能地考慮鋼的通用性，盡量利用大量生產(chǎn)的通用型模具鋼，以便于采購、備料和材料管理。另外還必須從經(jīng)濟上進行綜合分析，考慮模具的制造費用、工件的生產(chǎn)批量和分攤到每一個工件上的模具費用。從技術、經(jīng)濟方面全面分析，以最終選定合理的模具材料。

模具鋼材性能要求

1. 強度性能

（1）硬度硬度是模具鋼的主要技術指標，模具在高應力的作用下欲保持其形狀尺寸不變，必須具有足夠高的硬度。冷作模具鋼在室溫條件下一般硬度保持在HRC60左右，熱作模具鋼根據(jù)其工作條件，一般要求保持在HRC40~55范圍。對于同一鋼種而言，在一定的硬度值范圍內(nèi)，硬度與變形抗力成正比；但具有同一硬度值而成分及組織不同的鋼種之間，其塑性變形抗力可能有明顯的差別。

（2）紅硬性 在高溫狀態(tài)下工作的熱作模具，要求保持其組織和性能的穩(wěn)定，從而保持足夠高的硬度，這種性能稱為紅硬性。碳素工具鋼、低合金工具鋼通常能在180~250℃的溫度范圍內(nèi)保持這種性能，鉻鉬熱作模具鋼一般在550~600℃的溫度范圍內(nèi)保持這種性能。鋼的紅硬性主要取決于鋼的化學成分和熱處理工藝。

（3）抗壓屈服強度和抗壓彎曲強度 模具在使用過程中經(jīng)常受到強度較高的壓力和彎曲的作用，因此要求模具材料應具有一定的抗壓強度和抗彎強度。在很多情況下，進行抗壓試驗和抗彎試驗的條件接近于模具的實際工作條件（例如，所測得的模具鋼的抗壓屈服強度與沖頭工作時所表現(xiàn)出來的變形抗力較為吻合）?？箯澰囼灥牧硪粋€優(yōu)點是應變量的絕對值大，能較靈敏地反映出不同鋼種之間以及在不同熱處理和組織狀態(tài)下變形抗力的差別。

2. 韌性

在工作過程中，模具承受著沖擊載荷，為了減少在使用過程中的折斷、崩刃等形式的損壞，要求模具鋼具有一定的韌性。

模具鋼的化學成分，晶粒度，純凈度，碳化物和夾雜物等的數(shù)量、形貌、尺寸大小及分布情況，以及模具鋼的熱處理制度和熱處理后得到的金相組織等因素都對鋼的韌性帶來很大的影響。特別是鋼的純凈度和熱加工變形情況對于其橫向韌性的影響更為明顯。鋼的韌性、強度和耐磨性往往是相互矛盾的。因此，要合理地選擇鋼的化學成分并且采用合理的精煉、熱加工和熱處理工藝，以使模具材料的耐磨性、強度和韌性達到最佳的配合。

沖擊韌性系表特征材料在一次沖擊過程中試樣在整個斷裂過程中吸收的總能量。但是很多工具是在不同工作條件下疲勞斷裂的，因此，常規(guī)的沖擊韌性不能全面地反映模具鋼的斷裂性能。小能量多次沖擊斷裂功或多次斷裂壽命和疲勞壽命等試驗技術正在被采用。

3. 耐磨性

決定模具使用壽命最重要的因素往往是模具材料的耐磨性。模具在工作中承受相當大的壓應力和摩擦力，要求模具能夠在強烈摩擦下仍保持其尺寸精度。模具的磨損主要是機械磨損、氧化磨損和熔融磨損三種類型。為了改善模具鋼的耐磨性，就要既保持模具鋼具有高的硬度，又要保證鋼中碳化物或其他硬化相的組成、形貌和分布比較合理。對于重載、高速磨損條件下服役的模具，要求模具鋼表面能形成薄而致密粘附性好的氧化膜，保持潤滑作用，減少模具和工件之間產(chǎn)生粘咬、焊合等熔融磨損，又能減少模具表面進行氧化造成氧化磨損。所以模具的工作條件對鋼的磨損有較大的影響。

耐磨性可用模擬的試驗方法，測出相對的耐磨指數(shù)，作為表征不同化學成分及組織狀態(tài)下的耐磨性水平的參數(shù)。以呈現(xiàn)規(guī)定毛刺高度前的壽命，反映各種鋼種的耐磨水平；試驗是以Cr12MoV鋼為基準進行對比。

4. 抗熱疲勞能力

熱作模具鋼在服役條件下除了承受載荷的周期性變化之外，還受到高溫及周期性的急冷急熱的作用，因此，評價熱作模具鋼的斷裂抗力應重視材料的熱機械疲勞斷裂性能。熱機械疲勞是一種綜合性能的指標，它包括熱疲勞性能、機械疲勞裂紋擴展速率和斷裂韌性三個方面。

熱疲勞性能反映材料在熱疲勞裂紋萌生之前的工作壽命，抗熱疲勞性能高的材料，萌生熱疲勞裂紋的熱循環(huán)次數(shù)較多；機械疲勞裂紋擴展速率反映材料在熱疲勞裂紋萌生之后，在鍛壓力的作用下裂紋向內(nèi)部擴展時，每一應力循環(huán)的擴展量；斷裂韌性反映材料對已存在的裂紋發(fā)生失穩(wěn)擴展的抗力。斷裂韌性高的材料，其中的裂紋如要發(fā)生失穩(wěn)擴展，必須在裂紋尖端具有足夠高的應力強度因子，也就是必須有較大的裂紋長度。在應力恒定的前提下，在一種模具中已經(jīng)存在一條疲勞裂紋，如果模具材料的斷裂韌性值較高，則裂紋必須擴展得更深，才能發(fā)生失穩(wěn)擴展。

也就是說，抗熱疲勞性能決定了疲勞裂紋萌生前的那部分壽命；而裂紋擴展速率和斷裂韌性，可以決定當裂紋萌生后發(fā)生亞臨界擴展的那部分壽命。因此，熱作模具如要獲得高的壽命，模具材料應具備高的抗熱疲勞性能、低的裂紋擴展速率和高的斷裂韌性值。

抗熱疲勞性能的指標可以用萌生熱疲勞裂紋的熱循環(huán)數(shù)，也可以用經(jīng)過一定的熱循環(huán)后所出現(xiàn)的疲勞裂紋的條數(shù)及平均的深度或長度來衡量。

5. 咬合抗力

咬合抗力實際就是發(fā)生“冷焊”時的抵抗力。該性能對于模具材料較為重要。試驗時通常在干摩擦條件下，把被試驗的工具鋼試樣與具有咬合傾向的材料（如奧氏體鋼）進行恒速對偶摩擦運動，以一定的速度逐漸增大載荷，此時，轉(zhuǎn)矩也相應增大，該載荷稱為“咬合臨界載荷”，臨界載荷愈高，標志著咬合抗力愈強。

關于模具鋼的牌號

關鍵字：模具鋼牌號

根據(jù)《鋼鐵產(chǎn)品牌號表示方法》GB221-2000的規(guī)定，我國鋼鐵產(chǎn)品牌號一般采用漢語拼音字母、國際化學元素符號及阿拉伯數(shù)字結合起來表示。

1碳素結構鋼的具體牌號

Q195-Q195F、Q195b、Q195

Q215-Q215AF、Q215Ab、Q215A、Q215BF、Q215Bb、Q215B

Q235-Q235AF、Q235Ab、Q235A、Q235BF、Q235Bb、Q235B、Q235C、Q235D

Q255-Q255A、Q255B

Q275-Q275

對上述各牌號，要在供應工作中準確識別與使用。

2低合金高強度結構鋼

GB/T221-2000新牌號表示方法將低合金高強度結構鋼分為通用鋼和專用鋼兩類，新牌號表示方法與GB/T1591-94《低合金高強度結構鋼》，GB700-88《碳素結構鋼》相同，并與碳素結構鋼的牌號組成工程用鋼的系列。低合金高強度結構鋼按脫氧方法分為鎮(zhèn)靜鋼和特殊鎮(zhèn)靜鋼，但在牌號中沒有表示脫氧方法的符號。

1)通用低合金高強度結構鋼牌號組成

Q295-Q295A、Q295B

Q345-Q345A、Q345B、Q345C、Q345D、Q345E

Q390-Q390A、Q390B、Q390C、Q390D、Q390E

Q420-Q420A、Q420B、Q420C、Q420D、Q420E

Q460-Q460C、Q460D、Q460E

2)專用低合金高強度結構鋼牌號

專用低合金高強度結構鋼一般采用代表屈服點的拼音字母“Q”、屈服點數(shù)值(單位為MPa)，并在尾部加按產(chǎn)品用途的拼音第一個字母表示。如：壓力容器用鋼牌號表示為“Q345R”；焊接氣瓶用鋼牌號表示為“Q295HP”；鍋爐用鋼牌號表示為“Q390g”；橋梁用鋼牌號表示為“Q420q”等。

3)優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼的基本牌號有：

08F、10F、15F、08、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、15Mn、20Mn、25Mn、30Mn、35Mn、40Mn、45Mn、50Mn、60Mn、65Mn、70Mn共31個。

4易切削結構鋼

易切削結構鋼分加硫易切削鋼、加硫磷易切削鋼、加鉛易切削鋼、加鈣易切削鋼、加硫碳錳易切削鋼等。牌號用規(guī)定的符號和阿拉伯數(shù)字表示。即以“易”的漢語拼音首位字母“Y”打頭，其后用兩位阿拉伯數(shù)字表示碳含量的萬分數(shù)。

具體牌號有：Y12、Y12Pb、Y15、Y15Pb、Y20、Y30、Y35、Y40Mn、Y45Ca共9個牌號。

5合金結構鋼

其牌號是按鋼的碳含量、所含合金元素的種類及數(shù)量來表示。這種表示(編制)方法，可以從牌號上直接看出鋼的大致化學成分及質(zhì)量等級，比較直觀簡明。

具體牌號有：

20Mn2、30Mn2、35Mn2、40Mn2、45Mn2、50Mn2、20MnV、27MnSi、35MnSi、42MnSi、20SiMn 2Mo、25SiMn2MoV、37SiMn2MoV、40B、45B、50B、40MnB、45MnB、20MnMoB、15MnVB、20MnV B、40MnVB、20MnTiB、25MnTiBRE、15Cr、15CrA、20Cr、30Cr、35Cr、40Cr、45Cr、50Cr、38CrSi、12CrMo、15CrMo、20CrMo、30CrMo、30CrMoA、35CrMo、42CrMo、12CrMoV、35CrMo V、12Cr1MoV、25Cr2MoVA、25Cr2Mo1VA、38CrMoAl、40CrV、50CrVA、15CrMn、20CrMn、40C rMn、20CrMnSi、25CrMnSi、30CrMnSi、30CrMnSiA、35CrMnSiA、20CrMnMo、40CrMnMo、20CrMnTi、40CrMnTi、20CrNi、40CrNi、45CrNi、50CrNi、12CrNi2、12CrNi3、20CrNi3、30CrNi3、37CrNi3、12Cr2Ni4、20Cr2Ni4、20CrNiMo、40CrNiMoA、18CrNiMnMoA、45CrNi MoVA、18Cr2Ni4WA、25Cr2Ni4WA共77個。

6彈簧鋼

彈簧鋼是用以制造彈簧或其他彈性元件的鋼種。分為優(yōu)質(zhì)碳素彈簧鋼、合金彈簧鋼二類。

具體牌號有：65、70、85、65Mn、55Si2Mn、55Si2MnB、55SiMnVB、60Si2Mn、60Si2MnA、60 Su2CrA、60Si2CrVA、55CrMnA、60CrMnA、60CrMnMoA、50CrVA、60CrMnBA、30W4Cr2VA共17個牌號。

7保證淬透性結構鋼

其牌號是在優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼和合金結構鋼的牌號后加“H”(英文“可淬透的”Hardenabi lity第一個字母)表示。有：45H、20CrH、40CrH、45CrH、40MnBH、45MnBH、20MnMoBH、20M nVBH、22MnVBH、20MnTiBH、20CrMnMoH、20CrMnTiH、20CrNi3H、12Cr2Ni4H、20CrNiMoH共1 5個牌號。

8焊接結構用耐候鋼

耐候鋼是抗大氣腐蝕用的低合金高強度結構鋼，按GB221-2000《鋼鐵產(chǎn)品牌號表示方法》的規(guī)定，其牌號表示方法與低合金高強度結構鋼相同，但在牌號尾部加“耐候”二字的漢語拼音字母“NH”，如Q340NH。

具體牌號有：16CuCr、12MnCuCr、15MnCuCr、15MnCuCr-QT(QT是英文Quenching＆Temperi ng的縮寫，表示進行淬火加回火的熱處理)共4個牌號。

9高耐候性結構鋼

牌號表示方法與合金結構鋼相同，具體牌號有09CrPCrNi-A、09CuPCrNi-B、09CuP共3個牌號。

10滾動軸承鋼

滾動軸承鋼簡稱軸承鋼或滾珠鋼，是用來制造各種滾動軸承的套圈和滾動體的鋼種。

在牌號頭部加“滾”的漢語拼音首位字母“G”表示軸承鋼。

具體牌號有：GCr6、GCr9、GCr9SiMn、GCr15、GCr15SiMn共5個牌號。

11無鉻軸承鋼

牌號表示方法與鉻軸承鋼相同，有：GSiMnV、GSiMnVXt、GSiMnMoV、GSiMnMoVXt、GMnM oV、GMnMoVXt共6個牌號。

12滲碳軸承鋼

具體牌號有:G20CrMo、G20CrNiMo、G20CrNi2Mo、G20Cr2Ni4、G10CrNi3Mo、G20Cr2Mn2Mo等6個。

13碳素工具鋼

碳素工具鋼的牌號采用“碳”的漢語拼音首位字母“T”打頭，其后用一位或兩位數(shù)字表示碳含量的千分數(shù)。較高含錳量的碳素工具鋼在數(shù)字后標出錳的元素符號Mn,高級優(yōu)質(zhì)鋼牌號尾部加“A”。

基本牌號有：T7、T8、T8Mn、T9、T10、T11、T12、T13共8個。

14合金工具鋼

合金工具鋼簡稱合工鋼，它是在碳素工具鋼的基礎上加入合金元素而形成的鋼種。

具體牌號有：9SiCr、8MnSi、Cr06、Cr2、9Cr2、W、4CrW2Si、5CrW2Si、6CrW2Si、Cr12、C12Mo1V1、Cr12MoV、Cr5Mo1V、9Mn2V、CrWMn、9CrWMn、Cr4W2MoV、6Cr4W3Mo2VNb、6W6M o5Cr4V、5CrMnMo、5CrNiMo、3Cr2W8V、5Cr4Mo3SiMnVA1、3Cr3Mo3W2V、5Cr4W5Mo2V、8Cr3、4CrMnSiMoV、4Cr3Mo3SiV、4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1、4Cr5W2VSi、7Mn15Cr2A13V2WMo、3C r2Mo共33個牌號。

15高速工具鋼

高速工具鋼簡稱高工鋼或高速鋼，俗稱“鋒鋼”或“風鋼”，是一種適于高速切削的高碳、高合金工具鋼。

具體牌號有：W18Cr4V、W18Cr4VCo5、W18Cr4V2Co8、W12Cr4V5Co5、W6Mo5Cr4V2、CW6Mo5 Cr4V2、W6Mo5Cr4V3、CW6Mo5Cr4V3、W2Mo9Cr4V2、W6Mo5Cr4V2Co5、W7Mo4Cr4V2Co5、W2Mo9C r4VCo8、W9Mo3Cr4V、W6Mo5Cr4V2Al共14個牌號。

16不銹鋼

不銹鋼是不銹耐酸鋼的簡稱，包括不銹鋼和耐酸鋼。

鉻(Cr)是不銹鋼獲得耐蝕性的最基本元素，一般含鉻量均在13%以上，有的高達30%左右。鎳(Ni)也是不銹鋼的主要合金元素，含量多的可達20%左右。

具體牌號有：1Cr17Mn6Ni5N、1Cr18Mn8Ni5N、1Cr18Mn10Ni5Mo3N、1Cr17Ni7、1Cr18Ni9、Y1 Cr18Ni9、Y1Cr18Ni9Se、0Cr18Ni9、00Cr19Ni10、0Cr19Ni9N、0Cr19Ni19NbN、00Cr18Ni10N、1Cr18Ni12、0Cr23Ni13、0Cr25Ni20、0Cr17Ni12Mo2、Cr18Ni12Mo2Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti、00Cr17Ni14Mo2、0Cr17Ni12Mo2N、00Cr17Ni13Mo2N、0Cr18Ni12Mo2Cu2、00Cr18Ni14Mo2Cu2、0Cr19Ni13Mo3、00Cr19Ni13Mo3、1Cr18Ni12Mo3Ti、0Cr18Ni12Mo3Ti、0Cr18Ni16Mo5、1Cr 18Ni9Ti、0Cr18Ni10Ti、0Cr18Ni11Nb、0Cr18Ni9Cu3、0Cr18Ni13Si4、0Cr26Ni5Mo2、1Cr18 Ni11Si4AlTi、00Cr18Ni5Mo3Si2、0Cr13Al、00Cr12、1Cr17、Y1Cr17、1Cr17Mo、00Cr30Mo2、00Cr27Mo、1Cr12、1Cr13、0Cr13、3Cr13、Y3Cr13、3Cr13Mo、4Cr13、1Cr17Ni2、7Cr17、8Cr17、9Cr18、11Cr17、Y11Cr17、9Cr18Mo、9Cr18MoV、0Cr17Ni4Cu4Nb、0Cr17Ni7Al、0 Cr15Ni7Mo2Al、0Cr17Ni4Cu4Nb、0Cr17Ni7Al、0Cr15Ni7Mo2Al共64個牌號。

17耐熱鋼

耐熱鋼是指在高溫下有良好的化學穩(wěn)定性和較高強度，能較好適應高溫條件工作的合金鋼。耐熱鋼牌號表示方法與不銹鋼完全相同。

具體牌號有：5Cr21Mn9Ni4N、2Cr21Ni12N、2Cr23Ni13、2Cr23Ni20、1Cr15Ni35、0Cr15 Ni25 Ti2MoAlVB、0Cr18Ni9、0Cr23Ni13、0Cr25Ni20、0Cr17Ni12Mo2、4Cr14Ni14W2Mo、3Cr18Mn12Si2N、2Cr20Mn9Ni2Si2N、0Cr19Ni13Mo3、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni10Ti、0Cr18Ni11Nb、0Cr18Ni13Si4、1Cr20Ni14Si2、1Cr25Ni20Si2、2Cr25N、0Cr13Al、00Cr12、1Cr17、1Cr5 Mo、4Cr9Si2、4Cr10Si2Mo、8Cr20Si2Ni、1Cr11MoV、1Cr12Mo、2Cr12MoVNbN、1Cr12WMoV、2Cr12NiMoWV、1Cr13、1Cr13Mo、2Cr13、1Cr17Ni2、1Cr11Ni2W2MoV、0Cr17Ni4Cu4Nb、0Cr1 7Ni7Al共40個牌號。

寶鋼HM3模具鋼，HM3是什么材料，HM3模具

3Cr3Mo3VNb鋼代號為HM3，屬過共析鋼，是中碳鉻系高強韌性熱作模具鋼。該鋼是AISI標準H10鋼和TOCT標準3X3M3鋼的改進型鋼種，與HM1鋼相類似。

該鋼具有降低加熱時的過熱敏感性，高溫強度、熱穩(wěn)定性、塑韌性高，以及耐冷熱疲勞性好 耐熱磨損性優(yōu)良等特點，在鍛態(tài)和正火空冷狀態(tài)時，易形成貝氏體組織。在淬火態(tài)可得到板條狀馬氏體組織，并隨淬火加熱穩(wěn)定和冷卻條件的不同，其殘留奧氏體的體積分數(shù)5%~18%和碳化物的體積分數(shù)為1%~3%。該鋼的碳化物，在退火態(tài)為M6C、M4C3和NbC。在淬火態(tài)為M2C、V4C3和NbC。大截面含鈮鋼模具在緩慢冷卻速度下，有形成晶界鏈狀碳化物的傾向。

除Cr、Mo、V、和Nb外，又加入了質(zhì)量分數(shù)為4%的W，使鋼的高溫強度和熱穩(wěn)定性得到了進一步提高，是中碳鉻系熱作模具鋼中高溫強度較高、熱穩(wěn)定性較好的鋼種。該鋼還具有良好的冷熱疲勞性能。

快速球化退火工藝使球化組織細小、均勻、退火周期可縮短1/3以上，節(jié)電20%左右。在600℃以下，抗拉強度可達到1000Mpa，700℃時可達700Mpa。在析出硬化區(qū)前回火時，有較高的平面應變斷裂韌度。

該鋼在預熱至≥150℃使用時，可顯著提高沖擊韌度，防止模具的早期脆裂。

中小型熱鍛模具的表面溫度可達6≥00℃，該鋼是根據(jù)形成合金碳化物所需的碳量，對2Cr3Mo3VNb鋼做進一步成分調(diào)整而來的。鋼中加入了質(zhì)量分數(shù)為3%的鉬，既能提高鋼的淬透性，防止出現(xiàn)回火脆性，又能提高鋼的熱穩(wěn)定性。加入釩和鈮則可起到細化晶粒，降低鋼的過熱敏感性的作用。

化學成分（質(zhì)量分數(shù)）：

C0.24%~0.33%、Si≤0.60%、Mn≤0.35%、Cr2.60%~3.20%、Mo2.70%~3.20%、V0.60%~1.20%、Nb0.08%~0.15%、P≤0.030%、S≤0.030%。

對應牌號

美國AISI標準牌號H10、俄羅斯TOCT標準牌號3X3M3、中國標準牌號3Cr3Mo3VNb。

典型應用舉例

1）連桿輥鍛成形模。由于連桿輥鍛成形模具尺寸大，工作條件惡劣，所以模具磨損、熱疲勞、塌陷、斷裂失效現(xiàn)象非常嚴重。HM3鋼制作的輥鍛?？上鲜鋈毕荩褂脡勖_到1.9萬件。

2）在軸承行業(yè)，用該鋼制作的擠壓模具的使用壽命比3Cr2W8V鋼提高到4~7倍。

3）在鍛模模具上，用該鋼的使用壽命與H13鋼相比，同樣可以大幅度提高，一般可達H13鋼的兩倍左右。

4）采用該鋼制作的生產(chǎn)無縫鋼管頂?shù)氖褂脡勖?Cr2W8V的兩倍，是H13鋼的3倍。

5）適用于制作非鈦金屬壓鑄模、耐熱不銹鋼及高強度材料鍛壓成形模等，使用效果良好。

6）特別適合于沖擊載荷較大、工作溫度差高的模具。

7）適合于耐熱、不銹高溫合金成形模具。

8）用于整體淬硬型塑料模具。

什么樣的模具材料，才能做出好的模具

冷沖模具使用Cr12、Cr12MoV、CrWMn比使用T8、T10鋼要好。而GM鋼作為一種新型耐磨鋼在冷作模具材料領域替代C12系列鋼種，有廣闊的應用前景。已在高速沖床多工位級進模、滾絲模、切邊模上應用，比65Nb、Crl2MoV鋼的壽命提高2～6倍以上。

ER5鋼在強度、韌性、耐磨性等方面均優(yōu)于Crl2型鋼，而且在鍛造、熱處理、機加工、電加工等方面無特殊要求，生產(chǎn)加工工藝簡單可行，材料成本適中，適用于制作大型重載冷鐓模、精密冷沖模以及其它冷沖、冷成型模具。

減小熱處理變形，對于形狀復雜，精密的模具十分重要。我國研制的Cr2Mn2SiWMoV鋼，熱處理變形率低于0.004%，比正常熱處理變形率01%～0.2%低得多。生產(chǎn)實踐證明：在100mm的矩形凹模上，長和寬的尺寸變化為0.01mm。

注塑模具使用40 CrMnMo 7 預硬塑膠模具鋼 、X42 Cr 13（不銹鋼）、 X 36 CrMo 17（預硬不銹鋼）、 X 38 CrMo 51 熱作鋼，要比使用45#鋼、T8鋼好。

制作壓鑄模具使用：5Cr4W5Mo2V（RM-2）鋼，c為5%，合金元素總的質(zhì)量分數(shù)為12%，碳化物較多，以Fe3W3C為主，比3Cr2W8V鋼具有更高的熱強性、耐磨性及熱穩(wěn)定性。在硬度為40HRC時熱穩(wěn)定性可達700℃，但是它的碳化物分布不均勻，韌性較差?？捎米骶懩！釘D壓模等。

5Cr4Mo3SiMnVAl（O12Al）鋼是冷、熱作兼用模具鋼。該鋼有較高的熱硬性，熱穩(wěn)定性高于3Cr2W8V鋼，熱疲勞性也比3Cr2W8V鋼優(yōu)越得多。

6Cr4Mo3Ni2WV（CG-2）鋼是在高速鋼的基體鋼6W6Mo5Cr4V低碳M2鋼）的基礎上做適當改進，增加Ni量，降低W、Mo量研制而成的冷、熱兼用基體鋼。其室溫及高溫強度、熱穩(wěn)定性均高于3Cr2W8V鋼，但高溫沖擊韌度低于3Cr2W8V鋼。

熱作模具鋼的種類有哪些？

熱作模具鋼的種類以及其分法的不同而有差異。常用的分類方法有四種：第一種分類方法是以其所制造的模具用途來分類，熱作模具鋼可分為錘鍛模具鋼、熱頂鍛模具鋼、熱擠壓模具鋼、熱沖裁模具鋼和精鍛模具鋼以及壓鑄模具鋼；第二種分類方法是以其所表現(xiàn)出的特有性能分類，熱作模具鋼可分為高韌性熱作模具鋼、高熱強熱作模具鋼、高耐磨熱作模具鋼和特高熱強熱作模具鋼；第三種分類方法是以其成分中的主要元素來分類，熱作模具鋼可分為鉻系熱作模具鋼、鎢系熱作模具鋼和鉬系熱作模具鋼；第四種分類方法是以其所含合金元素的含量（質(zhì)量分數(shù)）多少來分類，熱作模具鋼以其所含合金元素總量（質(zhì)量分數(shù)）的多少可分為低合金熱作模具鋼、中合金熱作模具鋼、高合金熱作模具鋼。

熱作模具鋼各種分類方法及對應鋼種：

① 按用途：錘鍛模具鋼

按性能：高韌性模具鋼

按合金元素含量：低合金熱作模具鋼

鋼種：5CrMnMo、5CrNiMo、4CrMnSiMoV

②按用途：熱頂鍛模具鋼、熱擠壓模具鋼和精鍛模具鋼

按性能：高熱強模具鋼

按合金元素含量：中合金熱作模具鋼

鋼種：3Cr3Mo3W2V、4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1、4Cr5W2SiV、4Cr3Mo3SiV

③按用途：熱頂鍛模具鋼、熱擠壓模具鋼和精鍛模具鋼

按性能：特高熱強模具鋼

按合金元素含量：高合金熱作模具鋼

鋼種：3Cr2W8V、5Cr4Mo3SiMnVAl、5Cr4W5Mo2V、7Mn15Cr2Al3V2WMo

④按用途：壓鑄模具鋼

按性能：高熱強模具鋼

按合金元素含量：中合金熱作模具鋼

鋼種：4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1、4Cr5W2SiV、3Cr2W8V、4Cr5Mo2MnVSi、4Cr3Mo2MnVNbB

⑤按用途：熱沖裁模具鋼

按性能：高耐磨模具鋼

按合金元素含量：低合金高碳熱作模具鋼

鋼種：8Cr3

常用的熱作模具鋼種類：

① 低合金熱作模具鋼：5CrMnMo、5CrNiMo、4CrMnSiMoV、5Cr2NiMoVSi、8Cr3、3Cr2MoVNi、5CrNiMoV

② 中合金熱作模具鋼：4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1、4Cr5W2VSi、4Cr3Mo3SiV、4Cr2NiMoVSi、3Cr2MoWVNi、3Cr3Mo2MnV、4Cr3Mo2MnVB、4Cr5MoWVSi、4Cr3Mo2NiVNb、4Cr3Mo2NiVNbB、4Cr5Mo2MnVSi、3Cr3Mo2WV、4Cr3Mo3VCo、4Cr5MoSiWV、4Cr5Mo2SiV、4Cr5MoSiV、4Cr3W2Co2Mo、4Cr5MoSiV1、4Cr5MoV、4Cr5Mo3V、3Cr3Mo3V、3Cr3Mo3Co3V、4Cr3Mo5V1、4Cr3Mo2V、3Cr2W5V、3Cr3Mo3W2V

③ 高合金熱作模具鋼：3Cr2W8V、5Cr4Mo3SiMnVAl、5Cr4W5Mo2V、5Cr4W2Mo2SiV、5Mn15Cr8Ni5Mo3V2、5Cr4W3Mo2VNb、5Cr4W3Mo2VSi、6Cr4W6MoAl-SiVNiNb、6Cr4Mo3Ni2WV、4Cr3Mo2W4VTiNb、5Cr4W4MoVNb、5Cr4Mo3W2V、6W5Mo4Cr4VNbTi、4Cr5Mo2NiVSiRE、4Cr5W3Mo2SiV、8Mn15Cr18、4Cr4W4V2Mo、4Cr13Ni4Mo、7Mn15Cr2Al3V2WMo

4Cr5MoSiV1的化學成分分析

4Cr5MoSiV1鋼是C-Cr-Mo-Si-V型鋼，在世界上的應用極其普遍，同時各國許多學者對它進行了廣泛的研究,并在探究化學成分的改進。鋼的應用廣泛和具有優(yōu)良的特性，主要由鋼的化學成分決定的。當然鋼中雜質(zhì)元素必須降低，有資料表明,當Rm在1550MPa時,材料含硫量由0.005%降到0.003%,會使沖擊韌度提高約13J。NADCA 207-2003標準就規(guī)定:優(yōu)級(premium)H13鋼含硫量小于0.005%,而超級(superior)的應小于0.003%S和0.015%P。下面對4Cr5MoSiV1鋼的成分加以分析。 碳：美國AISI H13，UNS T20813，ASTM（最新版）的H13和FED QQ-T-570的4Cr5MoSiV1鋼的含碳量都規(guī)定為（0.32~0.45）%，是所有4Cr5MoSiV1鋼中含碳量范圍最寬的。德國X40CrMoV5-1和1.2344的含碳量為（0.37~0.43）%，含碳量范圍較窄，德國DIN17350中還有X38CrMoV5-1的含碳量為（0.36~0.42）%。日本SKD 61的含碳量為（0.32~0.42）%。我國GB/T 1299和YB/T 094中4Cr5MoSiV1和SM 4Cr5MoSiV1的含碳量為（0.32~0.42）%和（0.32~0.45）%，分別與SKD61和AISI H13相同。特別要指出的是：北美壓鑄協(xié)會NADCA 207-90、207-97和207-2003標準中對H13鋼的含碳量都規(guī)定為（0.37~0.42）%。

鋼中含碳量決定淬火鋼的基體硬度，按鋼中含碳量與淬火鋼硬度的關系曲線可以知道,H13鋼的淬火硬度在55HRC左右。對工具鋼而言，鋼中的碳一部分進入鋼的基體中引起固溶強化。另外一部分碳將和合金元素中的碳化物形成元素結合成合金碳化物。對熱作模具鋼,這種合金碳化物除少量殘留的以外，還要求它在回火過程中在淬火馬氏體基體上彌散析出產(chǎn)生兩次硬化現(xiàn)象。從而由均勻分布的殘留合金碳化合物和回火馬氏體的組織來決定熱作模具鋼的性能。由此可見，鋼中的含C量不能太低。

含5%Cr的4Cr5MoSiV1鋼應具有高的韌度，故其含C量應保持在形成少量合金C化物的水平上。Woodyatt 和Krauss指出在870℃的Fe-Cr-C三元相圖上,H13鋼的位置在奧氏體A和（A+M3C+M7C3）三相區(qū)的交界位置處較好。相應的含C量約0.4%。圖上還標出增加C或Cr量使M7C3量增多,具有更高耐磨性能的A2和D2鋼以作比較。另外重要的是,保持相對較低的含C量是使鋼的Ms點取于相對較高的溫度水平(H13鋼的Ms一般資料介紹為340℃左右)，使該鋼在淬冷至室溫時獲得以馬氏體為主加少量殘余A和殘留均勻分布的合金C化物組織，并經(jīng)回火后獲得均勻的回火馬氏體組織。避免使過多殘余奧氏體在工作溫度下發(fā)生轉(zhuǎn)變影響工件的工作性能或變形。這些少量殘余奧氏體在淬火以后的兩次或三次回火過程中應予以轉(zhuǎn)變完全。這兒順便指出，H13鋼淬火后得到的馬氏體組織為板條M+少量片狀M+少量殘余A。經(jīng)回火后在板條狀M上析出的很細的合金碳化物，國內(nèi)學者也作了一定工作。

眾所周知，鋼中增加碳含量將提高鋼的強度，對熱作模具鋼而言，會使高溫強度、熱態(tài)硬度和耐磨損性提高，但會導致其韌度的降低。學者在工具鋼產(chǎn)品手冊文獻中將各類H型鋼的性能比較很明顯證明了這個觀點。通常認為導致鋼塑性和韌度降低的含碳量界限為0.4%。為此要求人們在鋼合金化設計時遵循下述原則:在保持強度前提下要盡可能降低鋼的含碳量,有資料已提出:在鋼抗拉強度達1550MPa以上時,含C量在0.3%-0.4%為宜。H13鋼的強度Rm，有文獻介紹為1503.1MPa(46HRC時)和1937.5MPa(51HRC時)。

查閱FORD和GM公司資料推薦的TQ-1、Dievar和ADC3等鋼中的含C量都為0.39%和0.38%等，相應的韌度指標等列于表1，其理由可由此管窺所及。

對要求更高強度的熱作模具鋼，采用的方法是在H13鋼成分的基礎上提高Mo含量或提高含碳量，這將在后面還會論及，當然韌度和塑性的略為降低是可以預料的。

2.2 鉻： 鉻是合金工具鋼中最普遍含有的和價廉的合金元素。在美國H型熱作模具鋼中含Cr量在2%~12%范圍。在我國合金工具鋼（GB/T1299）的37個鋼號中,除8CrSi和9Mn2V外都含有Cr。鉻對鋼的耐磨損性、高溫強度、熱態(tài)硬度、韌度和淬透性都有有利的影響，同時它溶入基體中會顯著改善鋼的耐蝕性能，在H13鋼中含Cr和Si會使氧化膜致密來提高鋼的抗氧化性。再則以Cr對0.3C-1Mn鋼回火性能的作用來分析，加入﹤6% Cr對提高鋼回火抗力是有利的，但未能構成二次硬化；當含Cr﹥6%的鋼淬火后在550℃回火會出現(xiàn)二次硬化效應。人們對熱作鋼模具鋼一般選5%鉻的加入量。

工具鋼中的鉻一部分溶入鋼中起固溶強化作用，另一部分與碳結合,按含鉻量高低以(FeCr)3C、(FeCr)7C3和M23C6形式存在，從而來影響鋼的性能。另外還要考慮合金元素的交互作用影響，如當鋼中含鉻、鉬和釩時，Cr3%sup[14]/sup時，Cr能阻止V4C3的生成和推遲Mo2C的共格析出，V4C3和Mo2C是提高鋼材的高溫強度和抗回火性的強化相sup[14]/sup，這種交互作用提高該鋼耐熱變形性能。

鉻溶入鋼奧氏體中增加鋼的淬透性。Cr﹑Mn﹑Mo﹑Si﹑Ni都與Cr一樣是增加鋼淬透性的合金元素。人們習慣用淬透性因子加以表征,一般國內(nèi)現(xiàn)有資料[15]還只應用Grossmann等的資料,后來Moser和Legat[16,22]的更進一步工作提出由含C量和奧氏體晶粒度決定基本淬透性直徑Dic和合金元素含量確定的淬透性因子(示于圖3中)來計算合金鋼的理想臨界直徑Di,也可從下式作近似計算:

Di=Dic2.21Mn1.40Si2.13Cr3.275Mo1.47Ni (1)

(1)式中各合金元素以質(zhì)量百分數(shù)表示。由該式，人們對Cr﹑Mn﹑Mo﹑Si和Ni元素影響鋼淬透性有相當明確的半定量了解。

Cr對鋼共析點的影響，它和Mn大致相似，在約5%的含鉻量時，共析點的含C量降到0.5%左右。另外Si﹑W﹑Mo﹑V﹑Ti的加入更顯著降低共析點含C量。為此可以知道：熱作模具鋼和高速鋼一樣屬于過共析鋼。共析含C量的降低，將增加奧氏體化后組織中和最后組織中的合金碳化物含量。

鋼中合金C化物的行為與其自身的穩(wěn)定性有關，實際上，合金C化物的結構、穩(wěn)定性與相應C化物形成元素的d電子殼層和S電子殼層的電子欠缺程度相關[17]。隨著電子欠缺程度下降，金屬原子半徑隨之減小，碳和金屬元素的原子半徑比rc/rm增加，合金C化物由間隙相向間隙化合物變化，C化物的穩(wěn)定性減弱，其相應熔化溫度和在A中溶解溫度降低，其生成自由能的絕對值減小，相應的硬度值下降。具有面心立方點陣的VC碳化物，穩(wěn)定性高，約在900~950℃溫度開始溶解，在1100℃以上開始大量溶解（溶解終結溫度為1413℃）[17]；它在500~700℃回火過程中析出，不易聚集長大，能作為鋼中強化相。中等碳化物形成元素W 、Mo形成的M2C和MC 碳化物具有密排和簡單六方點陣，它們的穩(wěn)定性較差些，亦具較高的硬度、熔點和溶解溫度，仍可作為在500~650℃范圍使用鋼的強化相。M23C6(如Cr23C6等)具有復雜立方點陣，穩(wěn)定性更差，結合強度較弱，熔點和溶解溫度較低（在1090℃溶入A中），只有在少數(shù)耐熱鋼中經(jīng)綜合合金化后才有較高穩(wěn)定性（如（CrFeMoW）23C6,可作為強化相。具有復雜六方結構的M7C3(如Cr7C3、 Fe4Cr3C3或Fe2Cr5C3)的穩(wěn)定性更差，它和Fe3C類碳化物一樣很易溶解和析出，具有較大的聚集長大速度，一般不能作為高溫強化相[17]。

我們?nèi)詮腇e-Cr-C三元相圖可以簡便了解H13鋼中的合金碳化物相。按Fe-Cr-C系700℃[18~20]和870℃[9]三元等溫截面的相圖,對含0.4%C鋼中,隨Cr量增加會出現(xiàn)（FeCr）3C（M3C）和（CrFe）7C3(M7C3)型合金碳化物。注意在870℃圖上,只有含Cr量大于11%才會出現(xiàn)M23C6）。另外根據(jù)Fe-Cr-C三元系在5%Cr時的垂直截面,對含0.40%C的鋼在退火狀態(tài)下為相（約固溶1%Cr）和（CrFe）7C3合金C化物。當加熱至791℃以上形成奧氏體A和進入（+A+M7C3）三相區(qū),在795℃左右進入（A+M7C3）兩相區(qū),約在970℃時,（CrFe）7C3消失,進入單相A區(qū)。當基體含C量﹤0.33%時,在793℃左右才存在（M7C3+M23C6和A）的三相區(qū),在796℃進入（A+M7C3）區(qū)（0.30%C時），以后一直保持到液相。鋼中殘留的M7C3有阻止A晶粒長大的作用。Nilson提出，對1.5%C-13%Cr的成分合金，欠穩(wěn)定（CrFe）23C6不形成[20]。當然,單以Fe-Cr-C三元系分析會有一些偏差,要考慮加入合金元素的影響。

4Cr5MoSiV1回火 溫度/℃ 室溫 540 　-1 /Pa 730 510 -1k 670 370 　表 3-1-1 4Cr5MoSiV1鋼推薦的回火規(guī)范 回火目的 回火溫度/℃ 加熱設備 冷卻 回火硬度（HRC） 清除應力和降低硬度 560～580 熔融鹽浴或空氣爐 空氣 47～49 ①通常用兩次回火、第二次回火溫度應比第一次低20℃。

表3-1-2 4Cr5MoSiV1鋼推薦的表面處理規(guī)范 工藝 溫度/℃ 時間/h 介質(zhì) 擴散層 　深度/mm 顯微硬度（HV） 氰化

氰化

氮化 560

580

530～550 2

8

12～20 50%KCN+50%NCN

天然氣+氨

氨，=30%～60% 0.04

0.25～0.30

0.15～0.20 690～640

860～635

760～550

gm3熱作模具鋼的介紹就聊到這里吧，感謝你花時間閱讀本站內(nèi)容。