【材料课堂】模具钢知识大全及常见进口模具钢简介
钢的含碳量为0.0218％～2.11%铁碳合金。在普通钢中加入Cr,Mo,V,Ni当合金成分得到合金钢时，我们的模具钢属于合金钢。
改变钢材性能的主要方法有三种：1. 合金成分
碳：C
提高淬火组织的硬度；
形成碳化物，提高耐磨性；
降低韧性；
降低可焊性
铬：Cr
提高钢的硬度，形成坚硬稳定的碳化铬，提高耐磨性；
能提高钢的淬透性；
当Cr 耐腐蚀，提供良好的抛旋光
钼：Mo
Mo是提高耐磨性的强碳化物形成元素；
Mo＞0.5%能抑制其他合金元素引起的回火脆性；
提供红硬、热强度；
提高淬火稳定性
钒：V
能形成高硬度碳化物，提高耐磨性；
细化钢晶，降低过热敏感性
提高钢的强度、韧性和回火稳定性
镍：Ni
Ni能提高钢的淬透性；
Ni能细化晶粒
硫（S）
常以MnS形式存在于钢中，分裂基体的连续性，恶化材料的韧性、耐腐蚀性、抛光性、放电加工性和腐蚀性，可提高材料的切割能力。
2.冶炼工艺
普通炼钢工艺
电渣重熔（ESR）
将粗钢坯放入电渣炉中，进入强电流，使电炉产生高温，使粗钢坯熔化成钢水，钢水流过电渣，杂质被电渣过滤吸附，达到纯化效果。整体重熔速度很快，但一些非常小的杂质还没有被去除。
真空电弧重熔（VAR）
在真空炉中，钢胚通过强电流进入，钢胚底部开始熔化，杂质蒸发成气体，提高钢的纯度，一滴一滴凝固，凝固速度非常快，组织变得非常致密。其特点是杂质完全去除，但整体重熔速度较慢。
3.热处理
钢的热处理是指通过控制钢的加热温度、保温时间和冷却速度来改变钢的性能，以满足加工或使用的要求。
主要的热处理工艺有：退火、淬火、回火。
模具钢按用途分类1.冷模钢冷模钢主要用于制造在冷状态下压制工件的模具。如冷冲压模具、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、粉末压制模具等。冷模钢的范围很广，从各种碳工具钢、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.热模钢热模钢主要用于制造高温工件的压力加工模具。如热锻模具、热挤压模具、压铸模具、热锻模具等。常用的热模钢包括：添加中高碳含量Cr、W、Mo、V合金模具钢等合金元素；高合金奥氏体耐热模具钢有时用于热作模具钢的特殊要求。
3.由于塑料品种繁多，塑料模具钢对塑料制品的要求差异很大，塑料模具制造材料也提出了不同的性能 可要求。因此，许多工业发达**已经形成了广泛的塑料模具钢系列。包括碳结构钢渗碳 塑料模具钢、预硬塑料模具钢、及时硬化塑料模具钢、耐腐蚀塑料模具钢、易切塑料模具钢、整体硬化塑料模具钢、马氏体及时钢、镜面抛光塑料模具钢等。
对钢材的要求按使用寿命长度分为五级：一般来说，模具根据使用寿命的长度分为五百万次以上，二级在50万-100万次，三级在30万-50万次，四级在10万-30万次，五级在十万次以下。
需要热处理和硬度HRC50左右的钢材，否则容易磨损，注塑产品容易超差。因此，所选钢材不仅要有良好的热处理性能，还要有良好的硬度切割性能。当然还有其他考虑因素。
瑞典通常选择8407，S136，美国的420、H13、欧洲2316、2344、083，或日本SKD61、DC53(原为五金模材料，特殊情况下使用)。腐蚀性强的塑料一般选用S除弱腐蚀性外，136、2316、420等钢材S除136、2316、420外，还有SKD61，NAK80，PAK90，718M。产品的外观要求对模具材料的选择也有很大的影响。透明部件和表面需要抛光产品。可选材料包括S136，2316，718S，NAK80，PAK90、420模具透明度高，应选择透明度高的模具S136，其次是420。
三级模具预硬料多，牌号多S136H，2316H，718H，083H，硬度HB270----340。
四五级模具P20、718、738、618、2311、2711，也可用于要求极低的模具S50C，45#钢，即直接在模胚上做型腔。
各国钢材代号1.美国标准AISI
Code:
P1-P19：LowCarbon Steel
P20-P39：Low Carbon, High Alloy Steel(塑料模钢)
2XX,3XX,4XX,6XX：Stainless Steel (不锈钢)
H1-H19：Chromium base (铬基-热作钢)
：Water Hardening Steel
Sx：Shock Resisting Steel
Ox：OilHardening Steel (油钢)
Ax：AirHardening Steel
Dx：High Carbon, High Chromium Steel(铬钢)
Mx：Molybdenum base (H.S.S.-高速钢)
2.德国标准DIN
Code:
1.2738：Low carbon, high alloy (P20 - 塑料模钢)
1.2311：Lowcarbon, high alloy (P20 - 塑料模钢)
1.2312：Lowcarbon, high alloy, free Machine (P20-易切削)
1.2083：StainlessSteel (420 - 抗酸钢)
1.2316：Highperformance stainless Steel (420 - 高抗酸钢)
1.2343：Chromiumbase (铬基-H11 –热作钢)
1.2344：Chromiumbase (铬基-H13 –热作钢)
1.2510：Lowalloy steel (O1-油钢)
1.2379：Highcarbon, high chromium steel (D2 –铬钢)
3.日本标准JIS
Code:
SxxC：Plain Carbon steel(黄牌 - S55C)
SUSxx：Stainless Steel (抗酸钢- 420)
SCrx：Chromium Steel
SCMx：Chromium Molybdenum Steel（P20）
SKx：Carbon Tool Steel
SKSx：Low Alloy Steel (油钢 - O1)
skd11：MediumHigh Alloy Steel(铬钢- D2)
SKD6：Medium High Alloy Steel(中高合金钢-H11)
SKD61：Medium High Alloy Steel(中高合金钢-H13)
SKHxx：High Speed Steel (高速钢- M 2)
SUMx：Free Cutting Steel (易切割钢)
SUJx：Bearing Steel
常见的进口模具钢及其参数性能瑞典进口 STAVAXESR-S136 -高耐磨耐腐蚀预硬镜钢材
出厂状态︰ HB215
相当于布德鲁斯Buderus标准︰ 2316
相当进口Bohler标准︰ M310
相当日立hitachi 标准︰ HPM38
相当大同DAIDO标准︰ PAK90
耐磨性︰ ★★★☆☆
韧性︰ ★★★☆☆
尺寸稳定︰ ★★★☆☆
加工性︰ ★★★☆☆
抛旋光性︰ ★★★★★
抗蚀性︰ ★★★★☆
产品描述 :为**不绣工具钢。优良的火花加工具有优良的耐腐蚀性、抛光性、耐磨性和机械加工性，可获得超镜加工效果和高质量的表面，淬火稳定性好。模具长期使用后，模具孔表面仍保持原有的光滑状态。模具在潮湿环境中运行或储存时不需要特殊保护。建议用于高抛光注塑模具和腐蚀性塑料模具。
瑞典进口 8402-优质热工具
出厂状态︰ HB 185
相当于布德鲁斯Buderus标准︰ 2344
相当进口Bohler标准︰ W302
相当日立hitachi 标准︰ DAC
相当大同DAIDO标准︰ DHA1
耐磨性︰ ★★☆☆☆
韧性︰ ★★★☆☆
淬硬性︰ ★★★☆☆
加工性︰ ★★★☆☆
产品描述:耐磨性好，韧性和延展性好，稳定性好，加工抛光性好，高温强度和耐热疲劳性好，淬火性好，热处理尺寸变形小。用于金属热锻模、铝挤压模、塑料模、铝压铸模等。
瑞典进口 8407-**热工具
出厂状态︰ HB 185
相当于布德鲁斯Buderus标准︰ 2344ESR
相当日立hitachi 标准︰ DAC
相当大同DAIDO标准︰ DHA1
耐磨性︰ ★★★☆☆
韧性︰ ★★★☆☆
淬硬性︰ ★★★☆☆
加工性︰ ★★★★☆
产品描述:是铬、钼、钒合金工具钢，纯度高，质量控制严密，组织细腻。8407的等向性(各向同性)优于传统炼钢系统H13更好。这对压铸模具、锻造模具、挤压模具等模具的抗机械疲劳和热应力疲劳更有价值。因此，8407模具的硬度可以与普通模具相比H13提高1－2HRC而不是牺牲韧性。高硬度可以减缓热裂纹的发生，提高模具的使用寿命。用于各种金属压铸模具、挤压模具和优质塑料模具。
瑞典进口 ASP23-高耐磨高韧性粉高速钢粉
出厂状态︰ HB 260
相当日立hitachi 标准︰ HAP10
耐磨性︰ ★★★★☆
韧性︰ ★★★☆☆
尺寸稳定︰ ★★★☆☆
加工性︰ ★★★☆☆
产品描述钼钒粉末钢，耐磨性高(耐磨粒磨损)，抗压强度高，淬透性好，韧性好，热处理尺寸稳定性好，抗回火软化性好。ASP-23特别适用于薄加工材料的下料和成型，或由于混合磨损和粘附磨损或知识磨损，模具故障的表面塑性变形风险也较高。例如，中碳钢或高碳钢、切割硬化钢板或冷轧钢带、含玻璃纤维的塑料模具。
瑞典进口 XW-42-**耐磨冷工具钢
出厂状态︰ HB210
相当于布德鲁斯Buderus标准︰ 2379
相当进口Bohler标准︰ K110
相当日立hitachi 标准︰ SLD
相当大同DAIDO标准︰ DC11
耐磨性︰ ★★★☆☆
韧性︰ ★★★☆☆
尺寸稳定︰ ★★★☆☆
加工性︰ ★★★☆☆
产品描述：是一种含钼、钒的高碳、高铬合金工具钢。耐磨性和韧性，淬火性能优异，常推荐使用 磨损和适当韧性(抗冲击)的模具。如：精密五金模具、半导体模具、精密零件等。
瑞典进口 718HH
出厂状态︰ 预硬HB 330-370
相当于布德鲁斯Buderus标准︰ 2711
耐磨性︰ ★★★☆☆
韧性︰ ★★★☆☆
加工性︰ ★★★☆☆
抛旋光性︰ ★★★★☆{ x}
抗蚀性︰ ★★★☆☆产品描述 ：为真空熔炼之铬-镍-钼合金钢，改良的预硬塑胶模具钢，出厂前已经过淬硬及回火处理，无淬裂和热处理变形风险，无需热处理，可施以氮化及火焰硬化处理，以增进模具的表面硬度及耐磨性。非常优良的抛光性能和改良的耐磨性能。用于热塑性材料注塑模具和挤出模具，高表面光洁度之塑胶制品模具、吹塑模、成形模，结构部件，轴类。瑞典进口 VIKING－－高耐磨高韧性冷作工具钢出厂状态︰ HB225耐磨性︰ ★★★☆☆韧性︰ ★★★★☆尺寸稳定︰ ★★★☆☆加工性︰ ★★★☆☆产品描述：良好的热处理尺寸稳定性，良好的机加工，综合了**的韧性和较好的耐磨性。应用于精冲模、切边模、深拉模、冷锻模等。日本大同NAK80－－预硬镜面精密塑胶模具钢出厂状态︰ HRC37-43相当日立hitachi 标准︰ HPM50耐磨性︰ ★★★☆☆韧性︰ ★★★☆☆加工性︰ ★★★☆☆抛旋光性︰ ★★★★☆抗蚀性︰ ★★★☆☆产品描述 ：预硬钢(36-43 HRC)，无须热处理，可直接加工；表面和中心的硬度较均匀，切削加工性良好；放电加工性佳，放电加工后的研磨非常容易，因放电加工后表面硬度均匀且白层硬度较低；镜面抛光性良好；焊接性良好；蚀纹性良好；尺寸稳定，适合于精密零件及大批量生产。由于受其化学成分的影响，此料脆性较大，用在较为复杂的模具时易在加工应力较为集中的地方开裂。热敏感性高，所在在焊接时要预热，保温及焊后后热及去应力回火处理，否则就会有焊接失败的危险。要注意的是当处理温度超过520℃时，会引起尺寸的变化。日本大同DC53 －－高硬度高韧性冷作工具钢出厂状态︰ HB255相当日立hitachi 标准︰ SLD8相当进口瑞典标准︰ 瑞典88耐磨性︰ ★★☆☆☆韧性︰ ★★★★☆尺寸稳定︰ ★★☆☆☆加工性︰ ★★★☆☆抛旋光性︰ ★★★☆☆产品描述：大同制钢DC53在SKD11基础上改良，热处理后硬度高于SKD11，高温（520-530℃）回火后可达62-63HRC高硬度，在强度方面超过SKD11，韧性度是SKD11的两倍。韧性在冷作模具钢中较为突出，因此，用DC53制造的很少出现裂纹和崩裂，大大提高了使用寿命。线切割加工后的残余应力，经高温回火减少了残余应力。因此，大型模具和要求精密之模具在线切割加工后的裂纹和变形得到抑制。切削性超过SDK11。DC53的切削性优于SDK11。因此，使用DC53可增加模具寿命和减少加工工序。日本大同NAK55 －－高预硬高性能精密模具钢材出厂状态︰ HRC37-43耐磨性︰ ★★★☆☆韧性︰ ★★★☆☆加工性︰ ★★★☆☆抛旋光性︰ ★★★★☆产品描述 ：预硬化钢，不需任何热处理，适用于镜面抛光加工的预硬化钢。主要用于镜面抛光模具，抛旋光性**，切削性，蚀花性佳。日本大同S-STAR －－预硬化高抛光耐腐蚀塑胶钢 出厂状态︰ HRC30-34相当布德鲁斯Buderus标准︰ X40Cr13相当日立hitachi 标准︰ HPM38相当进口瑞典标准︰ S136耐磨性︰ ★★★☆☆尺寸稳定︰ ★★★★☆加工性︰ ★★★★☆抛旋光性︰ ★★★★★抗蚀性︰ ★★★★☆产品描述：预硬抗腐蚀高抛光不锈钢，高抛旋光性，耐腐蚀性佳，耐磨性好，尺寸稳定性好 ，适合要求高镜面，高耐磨，抗腐蚀的模具。比如：橡胶模具，VCD影碟模具，化妆品容器，以及医疗器械工具等。日本大同DHA1 －－高性能热作工具钢JIS SKD61出厂状态︰ HB229相当布德鲁斯Buderus标准︰ 2344相当进口Bohler标准︰ W302相当日立hitachi 标准︰ DAC相当进口瑞典标准︰ 8402耐磨性︰ ★★★☆☆韧性︰ ★★★☆☆红硬性︰ ★★★☆☆尺寸稳定︰ ★★★☆☆加工性︰ ★★★☆☆抛旋光性︰ ★★☆☆☆产品描述：大同制钢DHA1在铝，镁压铸模具上运用较为广泛。有着较好的切削性与耐热平衡性等。是一种通用热作模具钢。DHA1使用在铝镁压铸模、压铸模关连部件、热冲压模、热挤压模、热剪切刀片。日本大同DC11 －－高硬度高耐磨高铬工具钢JIS SKD11出厂状态︰ HB255相当布德鲁斯Buderus标准︰ 2379相当进口Bohler标准︰ K110相当日立hitachi 标准︰ SLD相当进口瑞典标准︰ XW-42耐磨性︰ ★★★☆☆韧性︰ ★★★☆☆尺寸稳定︰ ★★★☆☆加工性︰ ★★★☆☆产品描述：长寿命高耐磨，高韧性，耐冲击，热处理不易变形，组织结构细微，主要用于冲裁模、精密五金冲压模具、冷作成形模、冷拉模、成形轧辊、冲头。日本日立金属HPM1－－**预硬模具钢品牌︰日本日立金属出厂状态︰ HRC37-42相当大同DAIDO标准︰ NAK55耐磨性︰ ★★★☆☆韧性︰ ★★★☆☆加工性︰ ★★★☆☆抛旋光性︰ ★★★★☆抗蚀性︰ ★★★☆☆产品描述 ：**预硬塑胶模具钢材，硬度高达HCR37-42℃，无须再热处理。采用特殊溶解，切削性好（HRC40时更好）大件模料亦拥有里外均衡的硬度以及加工性，切削性佳，抛旋光性佳，无须热处理，易切削性佳，抗腐蚀性能好，抛旋光性** 。主要应用在精密橡胶模具，高强度模具板等。日本日立金属SLD －－高耐磨高铬冷作工具钢JIS SKD11品牌︰日本 日立金属出厂状态︰ HB210相当布德鲁斯Buderus标准︰ 2379相当进口Bohler标准︰ K110相当大同DAIDO标准︰ DC11相当进口瑞典标准︰ XW-42耐磨性︰ ★★★☆☆韧性︰ ★★★☆☆尺寸稳定︰ ★★★★☆加工性︰ ★★★☆☆产品描述 ：用途广泛的通用型冷加工用工具钢。具有极高的耐磨性,高抗压强度，相对较好的韧性，淬火性能好,热处理变形小。近年来随着各向同性炼钢工艺(Isotropy)的应用,SLD的性能又有了进一步的提高,使用效果明显优于其它SKD11类模具材料。用于冲压、落料、剪切、拉伸、弯曲、压印、冷挤、冷锻、粉末压制等模具。日本日立金属HPM50 －－高抛光预硬精密模具钢材品牌︰ 日本日立金属出厂状态︰ HRC38-43相当大同DAIDO标准︰ NAK80耐磨性︰ ★
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