1、 郑州大学自考本科毕业论文专 业 数控技术 姓 名 王德本 准考证号 090111100104 论文题目 模具材料及 热处理技术 年 月 日2论文评语：论文建议成绩：评审教师签名：年 月 日论文综合成绩：答辩组长签名： 院系盖章：年 月 日学校自考办意见：3目 录摘要4第一章 我国模具材料的发展6一 冷作模具钢的发展6二 热作模具钢的发展6三 塑料模具钢的发展7四 我国模具材料发展展望8第二章 常用的模具材料及其选用9一 冷作模具钢91.1 冷作模具钢的特点及应用.91.2 常用冷作模具钢的型号、主要特性、用途及生产品种.91.3 钢种选择.12二 热作模具钢132.1 热作模具钢的特点及应用
2、.132.2 常用热作模具钢的型号、主要特性、硬度及用途13三 塑料模具钢17第三章 模具材料的热处理20一 模具材料的热处理对模具性能的影响20二 模具的真空热处理工艺201 技术要点202 真空热处理工艺223 技术的应用23三 模具的表面处理技术231 表面处理技术的分类231.1 表面光整加工技术分类及应用.231.2 表面强化技术分类及应用.241.3 表面喷丸强化工艺.24四 模具材料的预硬化技术25五 扩散法金属碳化物覆层技术25结束语26谢辞28参考文献294摘 要随着 CAD/CAM 技术的发展，借助 Internet/Intranet，制造业信息化进程正在促进制造业及先进制
3、造技术的应用和发展。制造业是国民经济的基础，它涵盖了除采掘业和建筑业等以外的第二产业。制造技术是将原材料有效地转变成产品的技术的总称，是制造业的技术基础。先进制造技术是制造业不断地吸收机械、电子、信息、能源及现代管理等方面的成果，并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理和售后服务的制造全过程，是实现优质、高效、低耗、清洁和灵活生产，并取得理想技术和经济效果的制造技术的总称。从本质上看，“信息技术”+“传统制造技术的发展”+“现代管理技术”=“先进制造技术” 。模具是工业生产的基础工艺装备，是进行少无切削加工的主要工具。模具技术水平的高低，直接影响到产品质量、产量、成本、新产品的投产及老产品更
4、新换代的周期以及企业产品结构调整速度与市场竞争力。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通讯等产品中，60-80的零部件都要依靠模具成形。用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效益放大器” ， 用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。模具材料的性能水平、质量的优劣、使用合理与否等因素，对于模具的制造的精度、模具工作时的承载能力、寿命、成品合格率及成本均有密切的关系。
5、因此在设计和制造模具的过程中，在选材方面应综合考虑模具的种类、制件批量、制件材料和制件复杂程度等因素。而对于模具材料本身，则要考虑它的力学性能、耐磨性、耐热性、耐蚀性、热变性、淬透性、机械加工性、价格和供货情况等。目前任何一种材料都难以满足所有的性能要求，故只能根据实际的使用条件，在满足主要性能的情况下来选择模具材料。模具材料一般选用碳素工具钢、合金工具钢、合金结构钢、硬质合金、铸铁、非铁金属等。通常把农具刚分为冷作模具钢、热作模具钢和塑料模具钢。关键词：冷作模具钢 热作模具钢 塑料模具钢 AbstractWith the development of CAD / CAM technology
6、, with Internet / Intranet, manufacturing information process is to promote the use and development of the manufacturing industry and advanced manufacturing technology. The manufacturing industry is the foundation of the national economy, it covers the secondary industry in addition to the outside o
7、f the extractive industry and construction.The manufacturing technology is a general term for the raw materials into products technology is the 5technical basis of the manufacturing industry. Advanced manufacturing technology is the manufacturing sector continued to absorb the results of machinery,
8、electronics, information, energy, and modern management, and integration for product design, manufacturing, testing, management and after-sales service manufacturing process is to achieve quality, efficiency, low consumption, clean and flexible production, and obtain the general term of the ideal te
9、chnology for manufacturing technology and economic effects. In essence, the “IT“ + “traditional manufacturing technology development,“ + “modern management“ = “advanced manufacturing technology“.The mold is the basis for industrial production technology and equipment, is less cutting tool. Mold tech
10、nology level of a direct impact on the replacement cycle of product quality, yield, cost, and the commissioning of new products and old products and the speed of adjustment of product mix and market competitiveness. In the electronics, automotive, electrical, appliances, instruments, meters, home ap
11、pliances and communication products, 60% -80% of the parts must rely on the mold shape. Performance out of the mold parts, high precision, high complexity, high consistency, high productivity and low consumption, other manufacturing methods can not match. Mold is the efficiency amplifiers, the value
12、 of the final product produced by molds, often mold their own value several times, a hundred times. The level of mold production technology, has become an important symbol of measuring a countrys manufacturing level of a large extent determines the product quality, efficiency and new product develop
13、ment capabilities.Level of performance of the mold material, the quality of the pros and cons, reasonable or not, and other factors, carrying capacity for the manufacture of precision molds, mold work, life, and finished a pass rate and the cost to have a close relationship. Therefore, in the proces
14、s of design and manufacture of molds, in the selection should consider the types of mold, the bulk of the workpiece, the workpiece material and parts complexity and other factors. For the mold material itself, will have to consider its mechanical properties, wear resistance, heat resistance, corrosi
15、on resistance, thermal denaturation, hardenability, machinability, price and supply situation. Any kind of materials are difficult to meet all performance requirements can only be based on actual conditions of use, meet the main performance down the selection of mold materials.The mold material is g
16、enerally used in the carbon tool steel, alloy tool steel, alloy structural steel, carbide, cast iron, non-ferrous metals and so on. Usually divided into the farm implements just the cold work die steel hot work die steel and plastic mold steel.Key words: cold work die steel hot work die steel plasti
17、c mold steel6第一章 我国模具材料的发展一、冷作模具钢的发展目前我国常用的冷作模具钢仍是低合金工具钢 CrWMn 和高碳高铬工具钢Cr12MoV 及 Cr12 这些老的钢号。CrWMn 钢有适当的淬透性和耐磨性，热处理变形小，但 CrWMn 钢锻后需较严格地控制冷速，并采用适当的热处理，使碳化物呈均匀细小的粒状，分布于基体上，否则易形成网状碳化物，导致模具在使用中的崩刃和开裂。高碳高铬工具钢有高的耐磨性，但其碳化物偏析较严重，导致变形的方向性和强韧性的降低。通过反复镦拨可在一定程度上改善其偏析程度。1981 年，我国引入国际通用的高碳高铬工具钢 D2(Cr12Mo1V1)。和Cr1
18、2MoV 钢相比，D2 钢的碳化物偏析较之 Cr12MoV 略有改善，强度与韧性稍有提高，D2 钢制作的模具，其使用寿命亦有不同程度的提高。高速钢（主要是W6Mo5Cr4V2 和 W18Cr4V）有更高的耐磨性和强度，常用于制作模具，但其韧性不能满足复杂大型和受冲击负荷大的模具的需要。为了改善这类钢的强韧性，我国开发了一些新的冷作模具钢，如：1 低合金冷作模具钢这类钢的主要特点是工艺性好，淬火温度低，热处理变形小，强韧性好，并具有适当的耐磨性。如 GD(6CrMnNiMoVSi)、7CrSiMnMoV（简称 CH）、DS 钢等。GD 钢用于制作易崩刃、断裂的冷冲模具有高的使用寿命。CH 钢的成
19、分与日本的 SX105V 钢相同，是一种火焰淬火钢，常用于制做汽车等生产线上用的模具零件，火焰淬火时加热模具刃口切料面，硬化层下又有一个高韧性的基体做衬垫，从而使模具获得较高的使用寿命。DS 钢是一种冲击冷作模具钢，其冲击韧性显著优于常用的高韧性刀片用工具钢 6CrW2Si。2 基体钢基体钢一般指其成分与高速钢淬火组织中基体化学成分相同的钢。美国、日本在七十年代初即研究过牌号为 VascoMA、VascoMatrixI 和 MOD2 的基体钢，相当于 M2 和 M36 高速钢的基体，但未得到广泛的使用。我国研制了一些基体钢，如 65Cr4W3Mo2VNb（简称 65Nb）、65W8Cr4VTi
20、（简称 LM1）65Cr5Mo3W2VSiTi（简称 LM2）钢等。这些基体钢的主要特点是其含碳量稍高于基体的含碳量，以增加一次碳化物量和提高耐磨性，还加入少量的强碳化物形成元素铌或钛，以形成比较稳定的碳化物，阻止淬火加热时晶粒的长大并改善钢的工艺性能。这类基体钢已较广泛地用于制作冷挤压、厚板冷冲、冷镦等模具，特别适于难变形材料用的大型复杂模具，还可用做黑色金属的温热挤压模具。3 韧性较高的耐磨冷作模具钢为了改善 Cr12 型冷作模具钢的碳化物偏析，提高其韧性，并进一步增加钢的耐磨性，我国做了大量的研究工作，开发出不少新的钢种，如 LD、ER5 和 GM钢等。在这些钢中，适当降低了铬含量以改善
21、碳化物偏析，增加钨、钼和钒的含量以增加二次硬化的能力和提高耐磨性。与 Cr12 型冷作模具钢比较，这类钢的碳化物偏析有所改善，有较高的韧性。这类钢比 Cr12 型冷作模具钢有更好的7耐磨性，因而制做的模具有更高的寿命，更适于高速冲床和多工位冲床的使用。二、热作模具钢的发展我国常用的热作模具钢为 5CrMnMo、5CrNiMo 和 3Cr2W8V 钢。5CrNiMo 钢主要用做大中型锻模。但其淬透性不够高，回火稳定性也不高，其性能不能满足大截面锻模对性能的要求。3Cr2W8V 钢广泛用做黑色和有色金属热挤压模和 Cu、Al 合金的压铸模。这种钢的热稳定性高，使用温度达 650，但钨系热作模具钢的
22、导热性低、冷热疲劳性差。我国在八十年代初引进国外通用的铬系热作模具钢 H13(4Cr5MoSiV1)，H13钢有良好的冷热疲劳性，在使用温度不超过 600时，代替 3Cr2W8V 钢，模具寿命有大幅度提高，因此 H13 钢迅速得到推广应用，其产量已超过 3Cr2W8V 钢。为适应压力加工新工艺、新设备对模具钢在强韧性和热稳定性方面更高的要求，我国研制了不少的新热作模具钢，主要有：1 热锻模具钢国内在八十年代，针对 5CrNiMo 钢的淬透性不能满足大截面锤锻模的需要和使用温度不超过 500的问题，对国内外用钢做过大量的分析对比和研究。研究工作表明，国外同类钢 5CrNiMoV 中的 Cr、Ni
23、、Mo 含量均高于国产5CrNiMo 钢，并含有少量的 V，因而其淬透性和回火稳定性均高于国产 5CrNiMo钢，并建议选用 5CrNiMoV 钢，用于制做大型、复杂的重载荷锤锻模。国内还开发了大截面热锻模具钢 5Cr2NiMoVSi 和 45Cr2NiMoVSi 钢，已获得较广泛的应用。与 5CrNiMo 钢相比，这些钢中的碳含量稍低，提高了 Cr 和 Mo的含量并加入适当的 V 和 Si，因之有高的淬透性和热稳定性。45Cr2NiMoVSi 钢中的碳和硅，较之 5Cr2NiMoVSi 钢，稍有降低，更适宜于做锤锻模。这种钢用于制造 4000t 以上机械压力机锻模和 3t 以上锻锤模，使用寿
24、命较 5CrNiMo 和5CrNiMoV 提高 0.51.5 倍。3Cr2MoWVNi 钢也是我国开发的一种热锻模用钢，有高的使用寿命。2 热挤压用模具钢H13 已是国内外广泛使用的热作模具钢，在使用温度不超过 600?C 时，有良好的冷热疲劳性能，用做热挤压模和铝合金压铸模，有比较高的使用寿命。但 H13 钢有较大的尺寸效应，国外采用炉外精练、高温扩散退火、等向锻造等工艺，以改善其尺寸效应，减小 Cr 和 Mo 的成分偏析，国内多采用电渣重熔等工艺。我国研制了许多强韧性好、热稳定性高的热挤压用热作模具钢。一些钢是在国外钼系 3Cr3Mo3V 钢和铬系 H13 钢的基础上发展起来，并在合金化方
25、面有一定特色，如 HMI(3Cr3Mo3W2V)、TM(4Cr3Mo2WMnVNb)、Y4(4Cr3Mo2MnVB)、Y10(4Cr5Mo2SiV1)、HD2(4Cr3Mo2VNiNbB)、012Al(5Cr4Mo3SiMnVAl)等钢。这些钢在保持较好的强韧性条件下，具有高的其热稳定性，分别用于制做热挤压模、精锻模、有色金属压铸模等，有良好的使用效果。我国有关部门曾组织一些研究单位和使用单位，选择了 27 种国内外应用和新研制成功的热作模具钢，对其基本力学性能、工艺性能和使用性能进行测试和对比，并提出了各类热作模具的选材准则。三、塑料模具钢的发展8塑料成形用模具产值已在模具工业总产值中占首位
26、。中国过去无专用塑料模具用钢。近年在引进国外塑料模具用钢的同时，自行研制和开发出一些新的塑料模具专用钢。1 预硬型塑料模具钢这类钢在钢厂经过充分锻打后制成模块，预先热处理至要求的硬度（一般预硬至 3035RHC）后，供使用单位制模。P20（即 3Cr2Mo）是国外使用最广泛的预硬塑料模具钢，已列入我国合金工具钢标准，八十年代以来已在我国一些工厂广泛采用。718 是瑞典生产的改型 P20 钢，较 P20 有更高的淬透性，调质后可在大截面尺寸保持硬度均匀一致，亦在我国得到较广泛地使用。2 易切削预硬钢为了改善预硬塑料模具钢的被切削性能，可加入易切削元素。美国、日本、德国都发展了一些易切削预硬钢。国
27、外易切削预硬钢主要是 S 系，也有 S-Se 系、Ca 系。但 Se 价格较贵。S 系易切削钢的各向异性较大，在截面增大时，硫化物的偏析比较严重。我国研制了一些含硫易切削预硬塑料模具钢，如 8Cr2MnWMoVS（8Cr2S）和S-Ca 复合易切削塑料模具钢 5CrNiMnMoVSCa（5NiSCa）。5NiSCa 钢采用了 S-Ca复合易切削系和喷射冶金技术，改善了硫化物的形态、分布和钢的各向异性,在大截面中硫化物的分布仍比较均匀。5NiSCa 钢有高的淬透性和镜面抛光性，模具硬度为 3545HRC 时，可顺利进行各种加工。3 非调质塑料模具钢这种钢不经调度处理，锻、轧后可达到预硬硬度，有利
28、于节约能源、降低成本、缩短生产周期。我国开发的这类钢有：中碳锰硼系空冷贝氏体钢、可用于制作塑料模和橡胶模；非调质塑料模具钢 2Mn2CrVTiSCaRe(FT),钢中加入S、Ca、Re 做为易切削元素，比 S-Ca 复合系易切削钢有更好的切削性能；低碳MnMoVB 系非调质贝氏体型大截面塑料模具钢（B30），钢中加入 S、Ca 作为易切削元素，工业试生产表明 400mm 厚板坯热轧后空冷，硬度沿截面分布较均匀。4 时效硬化钢我国开发了几种低镍时效硬化钢，这些钢经调质后进行机械加工，再经时效，通过析出金属间化合物提高硬度，热处理后变形很小。时效硬化钢适于制作高精度塑料模具、透明塑料用模具等。这类
29、钢有 25CrNi3MoAl、10Ni3Mn2AlCu（PMS）和 06Ni6CrMoVTiAl 等钢。这些钢经调质后，硬度为 2030HRC，可进行机械加工，再经时效，硬度可达3842HRC、。5 耐蚀塑料模具钢塑料制品在以化学性腐蚀塑料为原料时，模具需具有防腐蚀性能，一般采用耐蚀钢制造模具，此时还要求有较好的耐磨性。常用的钢种为 4Cr13(420)、9Cr18、17-4PH。PCR(0Cr16Ni4Cu3Nb)是我国开发的一种耐蚀塑料模具钢，有较好的综合力学性能良好的抗蚀性。四、我国模具材料发展展望我国的模具钢在生产技术、产品质量等方面与先进国家相比存在着很大的差距，仍需不断开拓创新，以
30、扩大模具的品种规格，积极推广应用性能较好的通用型模具钢如 Cr5Mo1V、Cr12Mo1V1、Cr5MoSiV1 等，并推广一些性能较好的9新型模具钢如 CH-1、LD、HD 等，并结合我国模具工业的发展，形成我国新的模具钢系列，以满足高性能、长寿命的模具生产的需要，努力提高我国模具技术水平。第二章 常用的模具材料及其选用一、冷作模具钢1.1 冷作模具钢的特点及应用特 点 ： 真 空 脱 气 精 炼 钢 ， 内 质 纯 净 。 机 械 加 工 性 良 好 （ 切 削 性 较 SKD1提 高 20%） 。 淬 透 性 良 好 ， 空 冷 淬 硬 （ 不 易 出 现 淬 裂 ） 。 耐 磨 性 极
31、 为 优 异（ 可 用 作 不 锈 钢 及 高 硬 度 材 的 冲 裁 模 ） 。 韧 性 良 好 。综 述 ： 冷 作 模 具 钢 在 工 作 时 由 于 被 加 工 材 料 的 变 形 抗 力 比 较 大 ， 模 具的 工 作 部 分 承 受 很 图 1 冷 作 模 具 钢大 的 压 力 、 弯 曲 力 、 冲 击 力 及 摩 擦 力 。 因 此 ， 冷 作 模 具 的 正 常 报 废 原 因一 般 是 磨 损 也 有 因 断 裂 、 崩 力 和 变 形 超 差 而 提 前 失 效 的 。冷 作 模 具 钢 与 刃 具 钢 相 比 有 许 多 共 同 点 。 要 求 模 具 有 高 的 硬
32、 度 和 耐 磨性 、 高 的 抗 弯 强 度 和 足 够 的 韧 性 ， 以 保 证 冲 压 过 程 的 顺 利 进 行 、 其 不 同 之 处在 于 模 具 形 状 及 加 工 艺 复 杂 而 且 摩 擦 面 积 大 磨 损 可 能 性 大 所 以 修 磨 起来 困 难 。 因 此 要 求 具 有 更 高 的 耐 磨 化 模 具 工 作 时 承 受 冲 压 力 大 又 由 于 形 状复 杂 易 于 产 生 应 力 集 中 ， 所 以 要 求 具 有 较 高 的 韧 性 ； 模 具 尺 寸 大 、 形 状 复杂 所 以 要 求 较 高 的 淬 透 性 、 较 小 的 变 形 及 开 裂 倾
33、向 性 。 总 之 ， 冷 作 模 具 钢在 淬 透 性 、 耐 磨 性 与 韧 性 等 方 面 的 要 求 要 较 刃 具 钢 高 一 些 而 在 红 硬 性 方 面却 要 求 较 低 或 基 本 上 没 要 求 （ 因 为 是 冷 态 成 形 ） ， 所 以 也 相 应 形 成 了 一 些 适于 做 冷 作 模 具 用 的 钢 种 ， 例 如 ， 发 展 了 高 耐 磨 、 微 变 形 冷 作 模 具 用 钢 及 高 韧性 冷 作 模 具 用 钢 等 。 下 面 结 合 有 关 钢 种 选 用 进 一 步 说 明 。1.2 常 用 冷 作 模 具 钢 的 型 号 、 主 要 特 性 、 用
34、 途 及 生 产 品 种型 号 主 要 特 性 用 途 生 产 品10种Crl2 高 碳 、 高 铬 类 型 莱 氏 体 钢 ， 具 有较 好 的 淬 透 性 和 良 好 的 耐 磨 性 。由 于 钢 中 碳 质 量 分 数 最 高 可 达2.30%， 从 而 钢 变 得 硬 而 脆 ， 所 以冲 击 韧 性 较 差 ， 几 乎 不 能 承 受 较大 的 冲 击 荷 载 ， 易 脆 裂 ， 而 且 易形 成 不 均 匀 的 共 晶 碳 化 物制 造 受 冲 击 荷载 较 小 ， 且 要求 高 耐 磨 性 的冷 冲 模 和 冲 头 ，剪 切 硬 且 薄 的金 属 的 冷 切 剪刃 、 钻 套 、
35、 量规 、 拉 丝 模 、压 印 模 、 搓 丝板 、 拉 延 模 和螺 丝 滚 模 等热 轧 材 、冷 拉 材 、锻 材 、热 轧 钢板 、 冷拉 钢 丝Cr12Mo1V1 高 碳 、 高 铬 类 型 莱 氏 体 钢 ， 无 特殊 要 求 时 钻 不 作 为 必 加 元 素 。 由于 钼 和 钒 的 含 量 比 Cr12MoV 高 ，故 钢 的 组 织 和 晶 粒 度 进 一 步 细 化 ，提 高 了 钢 的 淬 透 性 、 强 度 和 韧 性 ，使 钢 的 综 合 性 能 更 好用 于 制 造 要 求高 耐 磨 性 的 大型 复 杂 冷 作 模具 ， 如 冷 切 剪刀 、 切 边 模 、拉
36、 丝 模 、 搓 丝板 、 螺 纹 滚 模 、滚 边 模 和 要 求高 耐 磨 的 冷 冲模 和 冲 头 等热 轧 材 、锻 材 、冷 拉 材 、热 轧 钢板 、 冷拉 钢 丝Cr12MoV 高 碳 、 高 铬 类 型 莱 氏 体 钢 ， 具 有良 好 的 淬 透 性 ， 截 面 尺 寸 在400mm 以 下 可 以 完 全 淬 透 ， 且 具有 很 高 的 耐 磨 性 ， 淬 火 时 体 积 变化 小 。 其 碳 含 量 比 Cr12 钢 低 很多 ， 且 加 入 了 钼 、 钒 ， 因 此 ， 钢的 热 加 工 性 能 、 冲 击 韧 性 和 碳 化物 分 布 都 得 到 了 明 显 改
37、善用 于 制 造 断 面较 大 、 形 状 复杂 、 耐 磨 性 要求 高 、 承 受 较大 冲 击 负 荷 的冷 作 模 具 ， 如冷 切 剪 刀 、 切边 模 、 滚 边 模 、量 规 、 拉 丝 模 、搓 丝 板 、 螺 纹滚 模 、 形 状 复杂 的 冲 孔 凹 模 、钢 板 深 拉 伸 模 ，以 及 要 求 高 耐磨 的 冷 冲 模 和冲 头 等热 轧 材 、锻 材 、冷 拉 材 、热 轧 钢板 、 冷拉 钢 丝Cr5Mo1V 合 金 含 量 中 等 ， 由 于 含 有 钼 和 钒 ，所 以 钢 的 淬 透 性 良 好 ， 碳 化 物 分布 均 匀 ， 具 有 一 定 的 冲 击 韧
38、 性 和较 好 的 耐 磨 性用 于 制 造 定 型模 、 钻 套 、 冷冲 模 、 冲 头 、切 边 模 、 螺 纹滚 模 、 搓 丝 板和 量 规 等热 轧 材 、锻 材 、冷 拉 材 、热 轧 钢板 、 冷拉 钢 丝119Mn2V 综 合 力 学 性 能 比 碳 素 工 具 我 钢 ，具 有 较 高 的 硬 度 和 耐 磨 性 ， 淬 透性 很 好 ， 淬 火 时 变 形 较 小 。 由 于钢 中 含 有 一 定 量 的 钒 ， 细 化 了 晶粒 ， 减 小 了 过 热 敏 感 性 。 碳 化 物不 均 匀 性 比 CrWMn 钢 好用 于 制 造 各 种精 密 量 具 、 样板 ， 以
39、 及 一 般要 求 的 尺 寸 较小 的 冲 模 、 冷压 模 、 雕 刻 模 、料 模 、 剪 刀 、丝 锥 、 板 牙 和铰 刀 等热 轧 材 、锻 材 、冷 拉 材 、热 轧 钢板 、 冷拉 钢 丝 。根 据 需方 要 求可 供 应中 小 规格 的 模块CrWMn 具 有 较 高 的 淬 透 性 ， 由 于 加 入1.20%26mdash;1.60%（ 质 量 分数 ） 钨 ， 形 成 碳 化 物 ， 所 以 在 淬火 和 低 温 回 火 后 具 有 一 定 的 硬 度和 耐 磨 性 。 钨 有 助 于 保 持 细 小 晶粒 ， 从 而 使 钢 具 有 较 好 的 韧 性 ，该 钢 对
40、形 成 网 状 碳 物 比 较 敏 感 ，而 且 这 种 碳 公 物 网 使 工 具 刃 部 有剥 落 的 危 险使 用 较 为 广 泛的 冷 作 模 具 钢 。用 于 制 造 量 具 ，如 板 牙 、 块 规 、样 柱 和 样 套 ， 以 及 形 状 复杂 的 高 精 度 冲模 等热 轧 材 、锻 材 、冷 拉 材 、冷 拉 钢丝 、 银亮 钢 丝 、热 轧 钢板 、 冷轧 钢 板9CrWMn 低 合 金 冷 作 模 具 钢 ， 具 有 一 定 的淬 透 性 和 耐 磨 性 ， 淬 火 变 形 较 小 ，碳 化 物 分 布 均 匀 且 颗 粒 细 小用 于 制 造 截 面不 大 的 ， 而
41、形状 较 复 杂 的 冷冲 模 ， 以 及 量规 、 样 板 等 量具热 轧 材 、锻 材 、冷 拉 材 、冷 拉 钢丝 、 冷轧 钢 板Cr4W2MoV 新 中 型 合 金 冷 作 模 具 钢 ， 性 能 较稳 定 ， 与 高 合 金 冷 作 模 具 钢Crl2、 Crl2MoV 相 比 ， 用 其 制 成的 模 具 使 用 寿 命 明 显 提 高 。 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
42、较 大用 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 等热 轧材 、 锻材 。 根 据 需方 要 求可 供 应小 规 格模 块6Cr4W3Mo2VNb 高 韧 性 冷 作 模 具 钢 ， 其 化 学 成 分接 近 高 速 工 具 钢 的 基 体 成 分 ， 属于 一 种 基 体 钢 。 因 此 ， 它 具 有 高速 工 具 钢 的 高 硬 度 和 高 强 度 。 又因 该 钢 没 有 过 剩 的 碳 化 物 ， 所 以具 有 较 高 的 韧 性 和 疲 劳 强 度 。 该用 于 制 造 冷 挤压 模 具 、 冷 镦模 、 螺 钉
43、冲 头 、冷 冲 模 、 拉 延模 和 搓 丝 板 等热 轧 材 、锻 材 。 根 据 需方 求 可供 应 部12钢 含 有0.20%26mdash;0.35%（ 质 量 分数 ） 的 铌 ， 使 晶 粒 细 化 ， 并 提 高晶 粒 精 化 温 度 ， 从 而 提 高 了 钢 的韧 性 ， 改 善 了 其 工 艺 性 能分 扁 钢或 其 他条 钢6W6Mo5Cr4V 低 碳 高 速 工 具 钢 类 型 的 冷 作 模 具钢 ， 其 淬 透 性 好 ， 并 具 有 类 似 高速 工 具 钢 的 高 硬 度 、 高 耐 磨 性 、高 强 度 等 综 合 性 能 ， 还 具 有 比 高速 工 具
44、钢 韧 性 好 的 特 性 。 用 该 钢制 造 的 冷 挤 压 模 寿 命 较 长 。 因 钢中 钼 含 量 较 高 ， 其 热 加 工 温 度 范围 稍 窄 ， 变 形 抗 力 较 大 。 此 钢 易脱 碳用 于 制 造 冷 挤压 凹 模 和 上 下冲 头 等热 轧 材 、锻 材1.3 钢 种 选 择通 常 按 冷 作 模 具 的 使 用 条 件 ， 可 以 将 钢 种 选 择 分 为 以 下 四 种 情 况 ：（ 1） 尺 寸 小 、 形 状 简 单 、 轻 负 荷 的 冷 作 模 具 。 例 如 小 冲 头 ， 剪 落 钢 板的 剪 刀 等 可 选 用 T7A、 T8A、 T10A、
45、T12A 等 碳 素 工 具 钢 制 造 。 这 类 钢 的 优点 是 ； 可 加 工 性 好 、 价 格 便 宜 、 来 源 容 易 。 但 其 缺 点 是 ： 淬 透 性 低 、 耐 磨 性差 、 淬 火 变 形 大 。 因 此 ， 只 适 于 制 造 一 些 尺 寸 小 、 形 状 简 单 、 轻 负 荷 的 工 具以 及 要 求 硬 化 层 不 深 并 保 持 高 韧 性 的 冷 像 模 等 。（ 2） 尺 寸 大 、 形 状 复 杂 、 轻 负 荷 的 冷 作 模 具 。 常 用 的 钢 种 有9SiCr、 CrWMn、 GCr15 及 9Mn2V 等 低 合 金 刃 具 钢 。 这
46、 些 钢 在 油 中 的 淬 透 直 径大 体 上 可 达 40mm 以 上 。 其 中 9Mn2V 钢 是 我 国 近 年 来 发 展 的 一 种 不 含 Cr 的冷 作 模 具 用 钢 可 代 替 或 部 分 代 替 含 Cr 的 钢 。9Mn2V 钢 的 碳 化 物 不 均 匀 性 和 淬 火 开 裂 倾 向 性 比 CrWMn 钢 小 、 脱 碳 倾 向性 比 9SiCr 钢 小 ， 而 淬 透 性 比 碳 素 工 具 钢 大 其 价 格 只 比 后 者 高 约 30%因此 是 一 个 值 得 推 广 使 用 的 钢 种 。但 9Mn2V 钢 也 存 在 一 些 缺 点 如 冲 击 韧
47、 性 不 高 ， 在 生 产 使 用 中 发 现 有 碎 裂现 象 另 外 回 火 稳 定 性 较 差 ， 回 火 温 度 一 般 不 超 过 180 在 200 回 火 时 抗弯 强 度 及 韧 性 开 始 出 现 低 值 。9Mn2V 钢 可 在 硝 盐 、 热 油 等 冷 却 能 力 较 为 缓 和 的 淬 火 介 质 中 淬 火 。 对 于一 些 变 形 要 求 严 格 而 硬 度 要 求 又 不 很 高 的 模 具 ， 可 采 用 奥 氏 体 等 温 淬 火 。（ 3） 尺 寸 大 、 形 状 复 杂 重 负 荷 的 冷 作 模 具 。 须 采 用 中 合 金 或 高 合 金 钢 如Cr12Mo、 Crl2MoV、 Cr6WV Cr4W2MoV 等 ， 另 外 也 有 选 用 高 速 钢 的 。 近 年 来 用 高 速 钢 做 冷 作 模 具 的 倾 向 巴 日 趋 增 大 、 但 应 指 出 ， 此 时 已 不 再是 利 用 高 速 钢 所 特 有 的 红 硬 性 长 处 而 用 它 的 高 淬 透
