1、1第五章第五章 模具材料模具材料2按模具類別分：冷作模具、熱作模具、塑按模具類別分：冷作模具、熱作模具、塑料模具。料模具。按材料類別分：鋼鐵材料、非鐵材料、塑按材料類別分：鋼鐵材料、非鐵材料、塑料等。料等。第一節第一節 模具材料概述模具材料概述模具材料分類：模具材料分類：3熱加工工藝性能、冷加工工藝性能、熱處熱加工工藝性能、冷加工工藝性能、熱處理工藝性能理工藝性能第一節第一節 模具材料概述模具材料概述模具材料的性能要求模具材料的性能要求（一）使用性能：（一）使用性能：（二）工藝性能：（二）工藝性能： 硬度和耐磨性、強度和韌性、抗熱性能硬度和耐磨性、強度和韌性、抗熱性能（熱強性、熱硬性、熱穩定性

2、、熱疲勞性、抗（熱強性、熱硬性、熱穩定性、熱疲勞性、抗粘著性）粘著性）4模具的選材原則模具的選材原則使用性能使用性能工藝性能工藝性能供應供應經濟性經濟性第一節第一節 模具材料概述模具材料概述5第一節第一節 模具材料概述模具材料概述模具選材的具體考慮因素模具選材的具體考慮因素（一）（一）模具工作條件：模具工作條件： 承受載荷、速度（沖擊）、工作溫度、承受載荷、速度（沖擊）、工作溫度、 腐蝕腐蝕（二）（二）模具的失效因素模具的失效因素： 磨損、腐蝕、斷裂、塑性變形。磨損、腐蝕、斷裂、塑性變形。（三）（三）模具所加工的產品模具所加工的產品 產品批量大小、產品質量要求、產品材質（四）產品批量大小、產品

3、質量要求、產品材質（四）模具結構模具結構 模具大小、模具形狀、模具的不同組件（不同模具大小、模具形狀、模具的不同組件（不同部位）、模具制造工藝、模具設計部位）、模具制造工藝、模具設計6第一節第一節 模具材料概述模具材料概述模具材料的發展方向模具材料的發展方向（1）模具性能要求模具材料由低級材料向高級材）模具性能要求模具材料由低級材料向高級材料發展。料發展。（2）模具表面強化處理的應用日益廣泛。）模具表面強化處理的應用日益廣泛。（3）新鋼種不斷出現、舊鋼種逐漸淘汰。）新鋼種不斷出現、舊鋼種逐漸淘汰。（4）模具材料由鋼鐵材料擴展到有色金屬、硬質）模具材料由鋼鐵材料擴展到有色金屬、硬質合金、非金屬材

4、料（橡膠、塑料、陶瓷）。合金、非金屬材料（橡膠、塑料、陶瓷）。7 冷作模具鋼是在常溫下使金屬材料變形的冷作模具鋼是在常溫下使金屬材料變形的模具用鋼。模具用鋼。 冷作模具的種類很多，包括沖裁模、冷擠冷作模具的種類很多，包括沖裁模、冷擠壓模、冷鐓模、拉伸模等。壓模、冷鐓模、拉伸模等。第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼冷作模具鋼的應用冷作模具鋼的應用8第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼各類冷作模具的特點各類冷作模具的特點(一一) 沖裁模沖裁模 沖裁模主要用于各種板料的沖切成形，按其沖裁模主要用于各種板料的沖切成形，按其功能不同可分為落料模、沖孔模、切邊模等。功能不同可分為落料模、沖孔模、切邊模等。9

5、第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼各類冷作模具的特點各類冷作模具的特點(一一) 沖裁模沖裁模 1.工作條件工作條件 沖裁模的工作部位是刃口。沖裁時，刃口部受沖裁模的工作部位是刃口。沖裁時，刃口部受到彎曲和剪切力的作用，還要受到沖擊。同時，板到彎曲和剪切力的作用，還要受到沖擊。同時，板料與刃口部位產生強烈的摩擦。料與刃口部位產生強烈的摩擦。10第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼各類冷作模具的特點各類冷作模具的特點(一一) 沖裁模沖裁模2. 失效形式失效形式 沖裁模的正常失效形式主要是磨損，刃口由鋒沖裁模的正常失效形式主要是磨損，刃口由鋒利變圓鈍。有時會因熱處理不當等造成崩刃和凸模利變圓鈍。有時會

6、因熱處理不當等造成崩刃和凸模折斷等非正常失效。折斷等非正常失效。3性能要求性能要求 依據上述分析，沖裁模的主要性能要求是高的依據上述分析，沖裁模的主要性能要求是高的硬度和耐磨性，足夠的抗壓、抗彎強度和適當的韌硬度和耐磨性，足夠的抗壓、抗彎強度和適當的韌性。性。11第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼各類冷作模具的特點各類冷作模具的特點(二二) 拉拔模及成形模拉拔模及成形模 主要包括拉深模、脹形模、彎曲模和拔管模。主要包括拉深模、脹形模、彎曲模和拔管模。利用這些模具可使板材或棒材延伸并壓制成一定形利用這些模具可使板材或棒材延伸并壓制成一定形狀的產品。狀的產品。12第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼

7、各類冷作模具的特點各類冷作模具的特點(二二) 拉拔模及成形模拉拔模及成形模拉深模拉深模13第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼各類冷作模具的特點各類冷作模具的特點(二二) 拉拔模及成形模拉拔模及成形模彎曲模彎曲模14第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼各類冷作模具的特點各類冷作模具的特點(二二) 拉拔模及成形模拉拔模及成形模脹形模脹形模15第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼各類冷作模具的特點各類冷作模具的特點(二二) 拉拔模及成形模拉拔模及成形模1工作條件工作條件 模具工作時受載較輕，但模具表面受到強烈的模具工作時受載較輕，但模具表面受到強烈的摩擦。凹模主要受到徑向張力的作用，凸模主要承摩擦。凹模

8、主要受到徑向張力的作用，凸模主要承受軸向壓縮力和摩擦力的作用。受軸向壓縮力和摩擦力的作用。2失效形式失效形式 成形模具的主要失效形式是磨損，而拉拔模除成形模具的主要失效形式是磨損，而拉拔模除了嚴重磨損外，在溫度和壓力作用下，還會產生了嚴重磨損外，在溫度和壓力作用下，還會產生“粘附粘附”（咬合）。（咬合）。16第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼各類冷作模具的特點各類冷作模具的特點二、拉拔模及成形模二、拉拔模及成形模3性能要求性能要求 對拉拔模的主要性能要求是高的耐磨性、硬度對拉拔模的主要性能要求是高的耐磨性、硬度及良好的抗咬合性。對成形模的耐磨性、硬度要求及良好的抗咬合性。對成形模的耐磨性、硬度

9、要求稍低，但要求較高的韌性。稍低，但要求較高的韌性。17第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼各類冷作模具的特點各類冷作模具的特點三、冷鐓模三、冷鐓模 冷鐓模是在沖擊作用下使金屬棒料在模具型腔冷鐓模是在沖擊作用下使金屬棒料在模具型腔內冷變形成形的模具。主要用于緊固件、滾動軸承、內冷變形成形的模具。主要用于緊固件、滾動軸承、滾子鏈條、汽車零件的成形。滾子鏈條、汽車零件的成形。1工作條件工作條件 冷鐓模具工作條件差，受到強烈沖擊，室溫下，冷鐓模具工作條件差，受到強烈沖擊，室溫下，材料變形抗力大。凸模承受巨大沖擊壓應力，且沖材料變形抗力大。凸模承受巨大沖擊壓應力，且沖擊頻率很高。凹模的型腔表面和凸模的工

10、作表面還擊頻率很高。凹模的型腔表面和凸模的工作表面還受到劇烈的沖擊性摩擦。受到劇烈的沖擊性摩擦。18第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼各類冷作模具的特點各類冷作模具的特點三、冷鐓模三、冷鐓模2失效形式失效形式 冷鐓模的主要失效形式是：凸模鐓粗、局部變冷鐓模的主要失效形式是：凸模鐓粗、局部變形或折斷；凹模開裂，模口脹大等。形或折斷；凹模開裂，?？诿洿蟮?。3性能要求性能要求 凸模、凹模均要求有足夠的硬度、強度和韌性。凸模、凹模均要求有足夠的硬度、強度和韌性。一般凸模要求硬度為一般凸模要求硬度為60-62HRC，凹模要求硬度為，凹模要求硬度為58-60HRC。19第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼各

11、類冷作模具的特點各類冷作模具的特點四、冷擠壓模四、冷擠壓模 冷擠壓是使金屬在強大的近于靜擠壓力的產生冷擠壓是使金屬在強大的近于靜擠壓力的產生塑性變形而形成制品或零件。塑性變形而形成制品或零件。20第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼各類冷作模具的特點各類冷作模具的特點四、冷擠壓模四、冷擠壓模 1. 工作條件工作條件 金屬的冷擠壓成形，受到強烈的三向壓應力的金屬的冷擠壓成形，受到強烈的三向壓應力的作用，變形抗力大。模具不僅受到強大的擠壓作用，變形抗力大。模具不僅受到強大的擠壓力作用，而且還受到坯料塑變流動的劇烈摩擦，力作用，而且還受到坯料塑變流動的劇烈摩擦，冷擠壓時產生較大的溫升。冷擠壓時產生較大

12、的溫升。21第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼各類冷作模具的特點各類冷作模具的特點四、冷擠壓模四、冷擠壓模2. 失效形式失效形式 冷擠壓凸模的失效形式主要是斷裂、塑性變冷擠壓凸模的失效形式主要是斷裂、塑性變形及磨損；凹模的主要失效形式是脹裂及磨損。形及磨損；凹模的主要失效形式是脹裂及磨損。3性能要求性能要求 冷擠壓模必須具有高的強韌性，良好的耐磨冷擠壓模必須具有高的強韌性，良好的耐磨性。一般凸模要求硬度為性。一般凸模要求硬度為60-64HRC，凹模要，凹模要求硬度為求硬度為58-62HRC。由于冷擠壓時產生較大。由于冷擠壓時產生較大的溫升，所以還應具有一定的冷熱疲勞抗力和的溫升，所以還應具有一

13、定的冷熱疲勞抗力和熱硬性。熱硬性。22第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼 冷作模具正常的失效形式是磨損。常會因變冷作模具正常的失效形式是磨損。常會因變形形(包括彎曲、鐓粗、塌陷、?？酌洿蟮劝◤澢?、鐓粗、塌陷、?？酌洿蟮?、崩刃、崩刃、開裂而出現早期失效。冷作模具用鋼應該具有高開裂而出現早期失效。冷作模具用鋼應該具有高強度、高硬度、高耐磨性和足夠的韌性。一般凸強度、高硬度、高耐磨性和足夠的韌性。一般凸模要求硬度為模要求硬度為50-60HRC 。冷作模具鋼的性能要求冷作模具鋼的性能要求 23第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼 冷作模具鋼通常以高碳為主，以滿足高強度、冷作模具鋼通常以高碳為主，以滿

14、足高強度、高硬度、高耐磨性要求，為了提高淬透性和耐磨高硬度、高耐磨性要求，為了提高淬透性和耐磨性，適當添加一些碳化物形成元素性，適當添加一些碳化物形成元素Cr、 Mo 、 W、V 等。等。冷作模具鋼的成分特點冷作模具鋼的成分特點 24第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼冷作模具鋼的類冷作模具鋼的類 型型 25第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼冷作模具鋼的分類冷作模具鋼的分類 冷作模具用鋼按化學成分分類，可以分為冷作模具用鋼按化學成分分類，可以分為碳素工具鋼、低合金工具鋼、高碳高鉻和高碳中碳素工具鋼、低合金工具鋼、高碳高鉻和高碳中鉻鋼及高速鋼。鉻鋼及高速鋼。26第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼碳

15、素工具鋼碳素工具鋼常用鋼種有常用鋼種有T7A、 T8A、T10A、T12A等等.主要優點：主要優點：（1）成本低：價格便宜，來源方便。）成本低：價格便宜，來源方便。（2）加工性能好：與其他冷作模具鋼相比，鍛）加工性能好：與其他冷作模具鋼相比，鍛造工藝性較好，易退火軟化，便于加工制成模具。造工藝性較好，易退火軟化，便于加工制成模具。（3）熱處理后有較高的硬度和一定的耐磨性。）熱處理后有較高的硬度和一定的耐磨性。27第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼碳素工具鋼碳素工具鋼主要缺點：主要缺點：(1)淬透性低：模具截面尺寸大于淬透性低：模具截面尺寸大于15 mm ，水冷，水冷也不能淬透。屬也不能淬透。屬

16、低淬透性冷作模具鋼低淬透性冷作模具鋼。(2)熱硬性、耐磨性差，淬火變形大，易產生淬火熱硬性、耐磨性差，淬火變形大，易產生淬火裂紋，使用壽命低。裂紋，使用壽命低。用途：用途：因此碳素工具鋼只適合制造一些尺寸小、因此碳素工具鋼只適合制造一些尺寸小、形狀簡單、輕負荷的模具。形狀簡單、輕負荷的模具。28第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼 T10A應用最普遍。應用最普遍。 T10A、T12A 鋼過熱傾向較小，淬火晶鋼過熱傾向較小，淬火晶粒較細，并有過剩碳化物，因此經熱處理后鋼的粒較細，并有過剩碳化物，因此經熱處理后鋼的強度較高、耐磨性較好。強度較高、耐磨性較好。T10A鋼還能保證足夠鋼還能保證足夠的韌性

17、，而的韌性，而T12A鋼過剩碳化物過多，顆粒較粗、鋼過剩碳化物過多，顆粒較粗、分布不均，易使鋼的力學性能降低。分布不均，易使鋼的力學性能降低。 T8A鋼由于沒有過剩碳化物，因此過熱傾鋼由于沒有過剩碳化物，因此過熱傾向大，淬火加熱時晶粒易粗化，韌性和耐磨性差，向大，淬火加熱時晶粒易粗化，韌性和耐磨性差，所以冷作模具制造很少采用。所以冷作模具制造很少采用。 T7A鋼，鋼的耐磨性不如鋼，鋼的耐磨性不如T10A，但有較，但有較好的韌性，所以韌性要求較高的冷作模具可以選好的韌性，所以韌性要求較高的冷作模具可以選用。用。 29第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼碳素工具鋼碳素工具鋼模具的制造及熱加工工藝過程

18、模具的制造及熱加工工藝過程: 鍛造鍛造-退火退火-粗加工粗加工-預調質處理或去應預調質處理或去應力處理力處理-精加工精加工-最終熱處理（淬火最終熱處理（淬火+低溫低溫回火）回火）熱處理工藝見表熱處理工藝見表5-6、表、表5-7、圖、圖5-1。30第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼碳素工具鋼碳素工具鋼鍛造工藝鍛造工藝:31第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼 T10A、T12A 鋼鋼 鍛造時，必須嚴格控制終鍛鍛造時，必須嚴格控制終鍛溫度和鍛后的冷卻速度，如果終鍛溫度過高，冷溫度和鍛后的冷卻速度，如果終鍛溫度過高，冷卻速度過緩，易析出二次滲碳體，從而增加模具卻速度過緩，易析出二次滲碳體，從而增加模具

19、淬火開裂、磨削裂紋及使用時出現脆斷的傾向。淬火開裂、磨削裂紋及使用時出現脆斷的傾向。碳素工具鋼碳素工具鋼鍛造工藝鍛造工藝:32第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼 退火和正火退火和正火 經改鍛后的模具毛坯必須進行球化退火，形經改鍛后的模具毛坯必須進行球化退火，形成粒狀珠光體，以便于切削加工，并為淬火作好成粒狀珠光體，以便于切削加工，并為淬火作好組織準備。組織準備。 當鋼坯鍛后出現粗大或嚴重網狀碳化物時，當鋼坯鍛后出現粗大或嚴重網狀碳化物時，應先進行正火后再進行球化退火。應先進行正火后再進行球化退火。碳素工具鋼碳素工具鋼33第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼碳素工具鋼碳素工具鋼34第二節第二節 冷

20、作模具鋼冷作模具鋼碳素工具鋼碳素工具鋼 淬火和回火淬火和回火35第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼碳素工具鋼碳素工具鋼 淬火：淬火： 淬火溫度淬火溫度760-820C。如果淬火溫度過高，增。如果淬火溫度過高，增加淬火變形、開裂的危險，并導致淬火馬氏體粗加淬火變形、開裂的危險，并導致淬火馬氏體粗大，鋼的韌性下降。如果淬火溫度過低，鋼的硬大，鋼的韌性下降。如果淬火溫度過低，鋼的硬度和耐磨性降低。如果適當提高淬火溫度，可以度和耐磨性降低。如果適當提高淬火溫度，可以增加淬硬層深度。因此，對于直徑較小、易淬透增加淬硬層深度。因此，對于直徑較小、易淬透的小型模具，可以采用較低的淬火溫度；對于較的小型模具，

21、可以采用較低的淬火溫度；對于較大型模具，應適當提高淬火溫度。大型模具，應適當提高淬火溫度。 淬火組織為隱晶馬氏體淬火組織為隱晶馬氏體+碳化物（碳化物（M3C）36第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼碳素工具鋼碳素工具鋼 回火：回火： 根據模具的尺寸大小和形狀復雜程度，碳素根據模具的尺寸大小和形狀復雜程度，碳素工具鋼模具淬火分水冷、油冷、分級淬火等。工具鋼模具淬火分水冷、油冷、分級淬火等。 碳素工具鋼淬火后存在較大內應力，必須及碳素工具鋼淬火后存在較大內應力，必須及時低溫回火（時低溫回火（180-200C），通常在油爐或硝鹽），通常在油爐或硝鹽中進行?；鼗饻囟雀鶕捕纫蠖?，回火時間中進行?；鼗?/p>

22、溫度根據硬度要求而定，回火時間一般為一般為1-2h。37第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼高碳低合金工具鋼高碳低合金工具鋼 常用牌號有常用牌號有9Mn2V、CrWMn、9SiCr、GCrl5等。該鋼種碳含量在等。該鋼種碳含量在0.8以上，是在碳素以上，是在碳素工具鋼基礎上發展起來的，加入少量合金元素工具鋼基礎上發展起來的，加入少量合金元素Cr、W、Mn、Si、Mo、V等，提高合金的淬透性，減等，提高合金的淬透性，減小淬火變形、開裂，形成特殊碳化物，細化晶粒，小淬火變形、開裂，形成特殊碳化物，細化晶粒，提高回火穩定性。提高回火穩定性。這類鋼的韌性、耐磨性、熱硬性都比碳素工這類鋼的韌性、耐磨性、熱

23、硬性都比碳素工具鋼高，使用壽命也較碳素工具鋼長。淬火變形比具鋼高，使用壽命也較碳素工具鋼長。淬火變形比碳素工具鋼小，屬碳素工具鋼小，屬低變形冷作模具鋼低變形冷作模具鋼。38第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼高碳低合金工具鋼高碳低合金工具鋼淬透性：淬透性：25-70mm，甚至，甚至80-100mm .用途：用途：適用于制造尺寸較大，形狀較復雜，適用于制造尺寸較大，形狀較復雜，精度要求較高的模具。精度要求較高的模具。39第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼（1）9Mn2V鋼鋼主要性能特點主要性能特點 9Mn2V鋼的主要化學成分是：鋼的主要化學成分是：C：0.85-0.95%，Mn：1.70-2.00

24、%。碳含量高是為了保。碳含量高是為了保證鋼經熱處理后具有高硬度、高耐磨性；錳是為了證鋼經熱處理后具有高硬度、高耐磨性；錳是為了提高鋼的淬透性。由于錳含量高易引起鋼的過熱，提高鋼的淬透性。由于錳含量高易引起鋼的過熱，因而同時加入少量的釩，以細化晶粒，克服錳的過因而同時加入少量的釩，以細化晶粒，克服錳的過熱傾向。淬透性低，油淬時臨界淬透直徑為熱傾向。淬透性低，油淬時臨界淬透直徑為40mm。40第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼（1）9Mn2V鋼鋼熱加工工藝熱加工工藝1. 鍛造：鍛造：始鍛溫度為始鍛溫度為1130-1160C，終鍛溫度，終鍛溫度為為800-850C，空冷至，空冷至650-700C轉入

25、爐灰中冷卻。轉入爐灰中冷卻。 退火：退火：加熱溫度為加熱溫度為750-770C，保溫，保溫3-5h；等溫溫度為等溫溫度為650-700C，保溫，保溫4-6h。2.淬火：淬火： 淬火溫度為淬火溫度為780-840C，為了獲得優良，為了獲得優良的強韌性，宜采用的強韌性，宜采用800C淬火；若希望工件獲得最淬火；若希望工件獲得最大的淬硬層深度時，則可選取大的淬硬層深度時，則可選取820-840C淬火，淬淬火，淬火硬度為火硬度為62-63HRC。采用油冷，形狀復雜的模。采用油冷，形狀復雜的模具可用熱油冷卻或硝鹽浴分級淬火。具可用熱油冷卻或硝鹽浴分級淬火。41第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼（1）9M

26、n2V鋼鋼熱加工工藝熱加工工藝4. 回火：回火溫度在回火：回火溫度在160-180c，空冷。回火硬，空冷?；鼗鹩捕葹槎葹?0-62HRC?；鼗饻囟葹??；鼗饻囟葹?00-300C范圍產生范圍產生回火脆性?；鼗鸫嘈浴脩?用于制造冷沖模、彎曲模、落料模等。用它代用于制造冷沖模、彎曲模、落料模等。用它代替替T10A鋼，不僅可以減小熱處理變形，還可大大鋼，不僅可以減小熱處理變形，還可大大提高模具壽命。對于中小模具，該鋼還可以代替提高模具壽命。對于中小模具，該鋼還可以代替CrWMn鋼。鋼。42第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼（2）CrWMn鋼鋼主要性能特點：主要性能特點： 由于同時含有由于同時含有

27、W和和Mn，CrWMn鋼具有高的鋼具有高的淬透性。生產中，模具尺寸在淬透性。生產中，模具尺寸在400mm以下以下時，在油中即可淬透。又由于含有時，在油中即可淬透。又由于含有W，在淬火及低，在淬火及低溫回火狀態下含有較多的鎢的碳化物，硬度高，耐溫回火狀態下含有較多的鎢的碳化物，硬度高，耐磨性良好。磨性良好。W還能細化晶粒，改善鋼的韌性并減小還能細化晶粒，改善鋼的韌性并減小過熱敏感性。過熱敏感性。 43第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼（2）CrWMn鋼鋼 熱加工工藝熱加工工藝1. 鍛造鍛造：加熱溫度為：加熱溫度為1100-1150C，始鍛溫度，始鍛溫度為為1050-1100C ，終鍛溫度為，終鍛

28、溫度為800-850C 。鍛后。鍛后應采用空氣吹冷，以防止形成網狀碳化物，尤其是應采用空氣吹冷，以防止形成網狀碳化物，尤其是大規格的鋼材大規格的鋼材 。2. 退火和正火：退火和正火：加熱溫度為加熱溫度為790-830C ，等溫，等溫溫度為溫度為700-720C，退火后的組織比較均勻，退火，退火后的組織比較均勻，退火后的硬度為后的硬度為207-255HBS。如果鍛造質量不高，。如果鍛造質量不高，出現嚴重網狀碳化物或粗大晶粒時，必須在球化退出現嚴重網狀碳化物或粗大晶粒時，必須在球化退火之前進行一次正火，正火加熱溫度火之前進行一次正火，正火加熱溫度930-950C，然后空冷。然后空冷。44第二節第二

29、節 冷作模具鋼冷作模具鋼（2）CrWMn鋼鋼 熱加工工藝熱加工工藝3.淬火和回火淬火和回火淬火溫度為淬火溫度為820-840C，油冷，油冷，硬度為硬度為63-65HRC。模具要求韌性較高而硬度要求。模具要求韌性較高而硬度要求不低于不低于55HRC時，可采用下貝氏體等溫淬火。時，可采用下貝氏體等溫淬火。回火溫度一般為回火溫度一般為160-200C，為了克服回火脆性，為了克服回火脆性，應盡量避免在應盡量避免在300C附近回火。附近回火。 45第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼（2） CrWMn鋼鋼 應用應用 CrWMn 鋼的淬透性、淬硬性、強韌性、耐磨性鋼的淬透性、淬硬性、強韌性、耐磨性及熱處理變

30、形傾向均優于碳素工具鋼，主要用于制及熱處理變形傾向均優于碳素工具鋼，主要用于制造要求變形小、形狀復雜的輕載沖裁模，輕載拉深、造要求變形小、形狀復雜的輕載沖裁模，輕載拉深、彎曲、翻邊模。彎曲、翻邊模。 46第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼高碳高鉻和高碳中鉻工具鋼高碳高鉻和高碳中鉻工具鋼低合金冷作模具鋼的性能雖然優于碳素工具鋼，低合金冷作模具鋼的性能雖然優于碳素工具鋼，但其耐磨性、強韌性、變形要求等仍不能滿足形狀但其耐磨性、強韌性、變形要求等仍不能滿足形狀復雜的重載冷作模具的要求。對于形狀復雜的重載復雜的重載冷作模具的要求。對于形狀復雜的重載冷作模具，必須采用性能更好的模具鋼。冷作模具，必須采用

31、性能更好的模具鋼。47第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼高碳高鉻鋼高碳高鉻鋼典型的鋼號是典型的鋼號是Cr12和和Cr12MoV，其組織和性能，其組織和性能很相似，常統稱為很相似，常統稱為Cr12型鋼。型鋼。成分特點：成分特點：高碳高碳(1.32.3)、高鉻、高鉻(11-13)。屬于屬于高碳高鉻萊氏體鋼高碳高鉻萊氏體鋼。48第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼高碳高鉻鋼的性能特點：高碳高鉻鋼的性能特點：1）經熱處理后，組織中含有大量彌散分布的鉻的）經熱處理后，組織中含有大量彌散分布的鉻的碳化物顆粒碳化物顆粒M7C3 ，使鋼具有，使鋼具有很高的硬度、耐磨性很高的硬度、耐磨性和抗壓強度和抗壓強度，承載

32、能力僅次于高速鋼；，承載能力僅次于高速鋼；2）淬透性高淬透性高，截面尺寸為，截面尺寸為300-400mm的模具在的模具在油中均可淬透；油中均可淬透；3）淬火變形小。淬火變形小。由于含有很高的由于含有很高的Cr元素，可降低元素，可降低Ms，增加殘余奧氏體量，減小體積變形，淬火后可，增加殘余奧氏體量，減小體積變形，淬火后可達微變形程度，屬達微變形程度，屬高耐磨微變形冷作模具鋼高耐磨微變形冷作模具鋼。49第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼Cr12型鋼型鋼模具的制造及熱加工工藝過程模具的制造及熱加工工藝過程:鍛造鍛造-退火退火-粗加工粗加工-預調質處理或去預調質處理或去應力處理應力處理-精加工精加工-

33、最終熱處理（淬火最終熱處理（淬火+回回火）火）50第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼1）鍛造）鍛造 Cr12型鋼的導熱性差，塑性低，變形抗力型鋼的導熱性差，塑性低，變形抗力大，鍛造溫度范圍窄，組織缺陷嚴重，所以鍛造大，鍛造溫度范圍窄，組織缺陷嚴重，所以鍛造性能差。合理的鍛造工藝是：預熱溫度為性能差。合理的鍛造工藝是：預熱溫度為750850C ，加熱溫度為，加熱溫度為1100-1150C，始鍛溫，始鍛溫1050-1150C，終鍛溫度為，終鍛溫度為850-900C，鍛后緩，鍛后緩冷。冷。 Cr12型鋼為萊氏體鋼型鋼為萊氏體鋼,鑄態組織中有魚骨狀共鑄態組織中有魚骨狀共晶碳化物晶碳化物 。鍛造時，堅持

34、多向、多次鐓拔，才能。鍛造時，堅持多向、多次鐓拔，才能保證擊碎碳化物。鍛后應及時退火。保證擊碎碳化物。鍛后應及時退火。51第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼2）退火）退火 Cr12型鋼一般采用等溫球化退火工藝，加型鋼一般采用等溫球化退火工藝，加熱溫度為熱溫度為850-870C，保溫，保溫3-4h 。等溫溫度為。等溫溫度為720-750C，保溫，保溫6-8h 。退火后的硬度為。退火后的硬度為207-255HBS。退火后組織為索氏體。退火后組織為索氏體+粒狀合金碳化物，粒狀合金碳化物，降低硬度，提高切削性能。退火工藝如圖降低硬度，提高切削性能。退火工藝如圖5-4所示。所示。 52第二節第二節 冷作

35、模具鋼冷作模具鋼3）預調質處理）預調質處理 為了降低粗加工造成的應力以及在淬火之前為了降低粗加工造成的應力以及在淬火之前獲得比較均勻的碳化物分布，淬火前要進行預調獲得比較均勻的碳化物分布，淬火前要進行預調質處理（淬火質處理（淬火+高溫回火）。圖高溫回火）。圖5-5所示。所示。53第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼 4）淬火及回火）淬火及回火兩種工藝：兩種工藝：（1）低溫淬火）低溫淬火+低溫回火（一次硬化處理）低溫回火（一次硬化處理） 淬火溫度：淬火溫度：Cr12MoV鋼鋼 1020-1050 Cr12鋼鋼 970-990 回火溫度：回火溫度： 160-180。可保持細的奧氏體晶粒，具有高硬度、

36、耐磨性可保持細的奧氏體晶粒，具有高硬度、耐磨性和高韌性和高韌性.54第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼 4）淬火及回火）淬火及回火兩種工藝：兩種工藝：（2）高溫淬火）高溫淬火+多次高溫回火（二次硬化處多次高溫回火（二次硬化處理），達到二次硬化目的。理），達到二次硬化目的。 Cr12鋼因含合金元素量較低，只采用一次硬鋼因含合金元素量較低，只采用一次硬化處理。化處理。Cr12MoV的淬火溫度為的淬火溫度為1100-1150，回火溫度為回火溫度為500-540，多次回火。，多次回火。 經這種方法處理后可使其鋼獲得高耐磨性、經這種方法處理后可使其鋼獲得高耐磨性、熱硬性，但韌性較差。熱硬性，但韌性較差。

37、55第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼Cr12與與 Cr12MoV的性能比較：的性能比較： Cr12型鋼是應用最廣、數量最大的冷作模具鋼。型鋼是應用最廣、數量最大的冷作模具鋼。 Cr12型鋼中的主要碳化物是型鋼中的主要碳化物是M7C3型。因型。因Cr12鋼碳鋼碳含量高達含量高達1.32.3，碳化物不均勻性嚴重，脆性大，碳化物不均勻性嚴重，脆性大，用于制造模具易產生崩刃和脆斷。只適用于制造沖擊用于制造模具易產生崩刃和脆斷。只適用于制造沖擊負荷小、耐磨性要求高的模具；負荷小、耐磨性要求高的模具； Cr12MoV的含碳量比的含碳量比Cr12少，并加入了少，并加入了Mo、V，改善了碳化物不均勻性，提高

38、了韌性。鉬和釩還能細改善了碳化物不均勻性，提高了韌性。鉬和釩還能細化晶粒，改善韌性。所以，化晶粒，改善韌性。所以，Cr12MoV鋼的脆斷傾向鋼的脆斷傾向較小，廣泛用于制造大截面、形狀復雜的重載冷作模較小，廣泛用于制造大截面、形狀復雜的重載冷作模具，如切邊模、落料模、滾邊模、拉絲模等。具，如切邊模、落料模、滾邊模、拉絲模等。 56第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼高碳中鉻鋼高碳中鉻鋼 這類鋼典型的鋼號是這類鋼典型的鋼號是Cr6WV， Cr5MoV， Cr4W2MoV， 6Cr4W3Mo2VNb 。此類鋼是針。此類鋼是針對高鉻模具鋼對高鉻模具鋼Cr12型碳化物不均勻的缺點而發展型碳化物不均勻的缺點

39、而發展起來的。與起來的。與Cr12型鋼相比，中鉻模具鋼含有較低型鋼相比，中鉻模具鋼含有較低的含碳量的含碳量(約約1)和鉻量和鉻量(5-7)，還加入少量，還加入少量的鎢、鉬和釩，屬于的鎢、鉬和釩，屬于過共析鋼過共析鋼。因成分偏析的原。因成分偏析的原因，這類鋼鑄態組織中也存在萊氏體共晶碳化物。因，這類鋼鑄態組織中也存在萊氏體共晶碳化物。碳化物以碳化物以M7C3為主，也含有為主，也含有M6C和和MC型碳化物。型碳化物。碳化物不均勻性較碳化物不均勻性較Cr12型鋼明顯減輕，碳化物顆型鋼明顯減輕，碳化物顆粒細小，分布均勻，具有較高的淬透性和淬硬性，粒細小，分布均勻，具有較高的淬透性和淬硬性，耐磨性相當，

40、淬火變形小，尺寸穩定性好，屬耐磨性相當，淬火變形小，尺寸穩定性好，屬高高耐磨微變形冷作模具鋼耐磨微變形冷作模具鋼。57第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼高碳中鉻鋼的工藝特點：高碳中鉻鋼的工藝特點：高碳中鉻鋼的加工工藝也包括鍛造、等溫球化高碳中鉻鋼的加工工藝也包括鍛造、等溫球化退火、淬火回火。退火、淬火回火。高碳中鉻鋼和高碳中鉻鋼和Cr12 型鋼一樣，型鋼一樣，有高溫淬火和低溫淬火兩個淬火溫度區間。淬火有高溫淬火和低溫淬火兩個淬火溫度區間。淬火溫度較低時，回火后無二次硬化現象；淬火溫度溫度較低時，回火后無二次硬化現象；淬火溫度較高時，回火后有二次硬化現象。較高時，回火后有二次硬化現象。 其中，其

41、中，6Cr4W3Mo2VNb 為基體鋼，淬火態為基體鋼，淬火態剩余碳化物很少，主要靠基體中過飽和元素在回剩余碳化物很少，主要靠基體中過飽和元素在回火過程中彌散析出獲得高硬度，所以只能采用高火過程中彌散析出獲得高硬度，所以只能采用高溫淬火及高溫回火，才能獲得高硬度和高耐磨性。溫淬火及高溫回火，才能獲得高硬度和高耐磨性。58第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼高速鋼類冷模具鋼高速鋼類冷模具鋼 典型鋼種典型鋼種W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2、 6W6Mo5Cr4V、W12Mo3Cr4V3N等等 。自。自20世世紀紀70年代用于傳統的冷作模具以來，現已成為重年代用于傳統的冷作模具以來，現已成為重載

42、沖頭的主要材料。國內的許多冷擠壓凸模都選載沖頭的主要材料。國內的許多冷擠壓凸模都選用高速鋼制作。用高速鋼制作。59第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼高速鋼類冷模具鋼高速鋼類冷模具鋼主要性能特點：主要性能特點： 含碳量含碳量0.7-0.9%，合金總量大于，合金總量大于15%。具有高強度、高耐磨性，同時具有很高的回火穩具有高強度、高耐磨性，同時具有很高的回火穩定性和熱硬性。其承載能力位于各種傳統的冷作定性和熱硬性。其承載能力位于各種傳統的冷作模具鋼之首。模具鋼之首。主要缺陷主要缺陷：高速鋼的價格昂貴，導熱性差，韌：高速鋼的價格昂貴，導熱性差，韌性不足。性不足。60第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼

43、高速鋼類冷模具鋼高速鋼類冷模具鋼W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2經一般熱處理后的經一般熱處理后的主要缺點是韌性不足，所以作為冷作模具使用的主要缺點是韌性不足，所以作為冷作模具使用的高速鋼應在工藝上或成分上適當調整。這種調整高速鋼應在工藝上或成分上適當調整。這種調整有兩個方向，其一是高速鋼的低溫淬火；其二是有兩個方向，其一是高速鋼的低溫淬火；其二是應用低碳高速鋼或基體鋼。應用低碳高速鋼或基體鋼。 61第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼（1）高速鋼的常規淬火和回火）高速鋼的常規淬火和回火 高速鋼常規淬火的加熱溫度很高，高速鋼常規淬火的加熱溫度很高， W18C r4V為為1260-1280C，W

44、6Mo5Cr4V2為為1240-1250C，以保證碳化物充分溶解。淬火得到合金，以保證碳化物充分溶解。淬火得到合金含量很高的馬氏體鋼組織，再經回火后可獲得高含量很高的馬氏體鋼組織，再經回火后可獲得高的熱硬性和耐磨性。由于加熱溫度高，為了減少的熱硬性和耐磨性。由于加熱溫度高，為了減少熱應力，必須在熱應力，必須在800-850C進行預熱，待工件內進行預熱，待工件內外溫度均勻后，再送入高溫爐加熱。淬火冷卻可外溫度均勻后，再送入高溫爐加熱。淬火冷卻可采用空冷、油冷或分級淬火。分級淬火一般在采用空冷、油冷或分級淬火。分級淬火一般在580-600C中性鹽浴中進行。中性鹽浴中進行。62第二節第二節 冷作模具

45、鋼冷作模具鋼（1）高速鋼的常規淬火和回火）高速鋼的常規淬火和回火 回火采用回火采用500-600C三次回火，每次三次回火，每次1h，以，以獲得最佳的二次硬化效果?；鼗鸾M織為很細的回獲得最佳的二次硬化效果。回火組織為很細的回火馬氏體和較多的粒狀碳化物及少量的殘余奧氏火馬氏體和較多的粒狀碳化物及少量的殘余奧氏體。回火后的硬度為體。回火后的硬度為63-66HRC.63第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼（2）高速鋼的低溫淬火）高速鋼的低溫淬火 為了改善高速鋼的韌性，可降低淬火溫度。為了改善高速鋼的韌性，可降低淬火溫度。高速鋼在較低溫度加熱淬火，未溶碳化物較多，高速鋼在較低溫度加熱淬火，未溶碳化物較多，

46、因此基體中的碳及合金元素鎢、鉬、釩的含量都因此基體中的碳及合金元素鎢、鉬、釩的含量都較少，于是回火析出的碳化物量也少，二次硬化較少，于是回火析出的碳化物量也少，二次硬化的效應就減弱一些，與此相反沖擊韌度值卻上升的效應就減弱一些，與此相反沖擊韌度值卻上升了。了。64第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼（2）高速鋼的低溫淬火）高速鋼的低溫淬火 淬火加熱溫度淬火加熱溫度: W18Cr4V為為1150-1200C，W6Mo5Cr4V2為為1180-1200C，淬火得到細小，淬火得到細小板條馬氏體鋼組織，提高韌性。再經板條馬氏體鋼組織，提高韌性。再經150-250C低溫回火后，硬度為低溫回火后，硬度為58

47、-64HRC。 低溫淬火和回火主要應用于受沖擊載荷較大低溫淬火和回火主要應用于受沖擊載荷較大的冷作模具，如冷擠壓模、冷鐓模等。的冷作模具，如冷擠壓模、冷鐓模等。65第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼（2）低碳高速鋼）低碳高速鋼 6W6Mo5Cr4V(6W6)是我國研制的一種低是我國研制的一種低碳高速鋼，在高速鋼碳高速鋼，在高速鋼W6Mo5Cr4V2的基礎上降碳的基礎上降碳降釩，碳量下降降釩，碳量下降20以上，釩量下降約以上，釩量下降約50。由。由于碳化物總量減少，不均勻性得到改善，保持高于碳化物總量減少，不均勻性得到改善，保持高強度、高耐磨性的同時，提高了塑性、韌性。強度、高耐磨性的同時，提高

48、了塑性、韌性。6W6鋼鍛造時也需按萊氏體鋼的操作要求進行，鋼鍛造時也需按萊氏體鋼的操作要求進行，控制流線方向。此鋼種易退火軟化。控制流線方向。此鋼種易退火軟化。6W6Mo5Cr4V鋼經鋼經1180-1200加熱淬火，加熱淬火，560580三次回火后硬度達三次回火后硬度達62-63HRC?？?。可以代替以代替W18Cr4V制作冷擠壓凸模。制作冷擠壓凸模。66第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼模具材料的選材依據：模具材料的選材依據：1.按模具大小考慮選材；按模具大小考慮選材；2.按模具形狀和受力考慮選材；按模具形狀和受力考慮選材；3.按模具性能要求考慮選材；按模具性能要求考慮選材；4.按模具壓制產品

49、的批量考慮選材；按模具壓制產品的批量考慮選材；5.按模具用途考慮選材按模具用途考慮選材.67第二節第二節 冷作模具鋼冷作模具鋼新研制及引進的冷作模具鋼新研制及引進的冷作模具鋼基體鋼：基體鋼：一般是指其成分相當于高速鋼正常淬一般是指其成分相當于高速鋼正常淬火組織中基體成分相同的鋼，與高速鋼相比，基火組織中基體成分相同的鋼，與高速鋼相比，基體鋼的過剩碳化物少，顆粒細小，分布均勻，強體鋼的過剩碳化物少，顆粒細小，分布均勻，強韌性好，同時還保持較高的耐磨性和熱硬性，不韌性好，同時還保持較高的耐磨性和熱硬性，不僅適用于冷作模具，也可用于熱作模具。見書僅適用于冷作模具，也可用于熱作模具。見書69。微變形鋼

50、：微變形鋼：淬透性強，變形開裂小。淬透性強，變形開裂小。引進鋼種：引進鋼種：D2、D7、A2、A7.68第三節第三節 熱作模具鋼熱作模具鋼 熱作模具主要用于熱變形加工和壓力鑄造的模熱作模具主要用于熱變形加工和壓力鑄造的模具。其工作特點是在外力作用下，使加熱的固體具。其工作特點是在外力作用下，使加熱的固體金屬材料產生一定的塑性變形，或者使高溫的液金屬材料產生一定的塑性變形，或者使高溫的液態金屬鑄造成形，從而獲得各種所需形狀的零件態金屬鑄造成形，從而獲得各種所需形狀的零件或精密毛坯?；蚓苊?。69第三節第三節 熱作模具鋼熱作模具鋼 根據加工形式，熱作模具可分為熱沖切模根據加工形式，熱作模具可分為

51、熱沖切模（切邊模、熱切料模）、熱變形模（錘鍛模、高（切邊模、熱切料模）、熱變形模（錘鍛模、高速錘鍛模、壓力機鍛模、熱擠壓模）和壓鑄模速錘鍛模、壓力機鍛模、熱擠壓模）和壓鑄模（鋁合金壓鑄模、銅合金壓鑄模、黑色金屬壓鑄（鋁合金壓鑄模、銅合金壓鑄模、黑色金屬壓鑄模等）。模等）。 根據加工材料，熱作模具可分為加工黑色金根據加工材料，熱作模具可分為加工黑色金屬的模具、加工有色金屬的模具、塑料模具等。屬的模具、加工有色金屬的模具、塑料模具等。 一、熱作模具的分類一、熱作模具的分類:70第三節第三節 熱作模具鋼熱作模具鋼三、各類熱作模具的工作條件和性能要求三、各類熱作模具的工作條件和性能要求 分錘鍛模、高速

52、錘鍛模、壓力機鍛模、熱擠壓分錘鍛模、高速錘鍛模、壓力機鍛模、熱擠壓模、熱沖切模和壓鑄模介紹。模、熱沖切模和壓鑄模介紹。 71第三節第三節 熱作模具鋼熱作模具鋼1、錘鍛模、錘鍛模 高溫下通過沖擊加壓、強迫金屬成形的工具。高溫下通過沖擊加壓、強迫金屬成形的工具。（1）工作條件）工作條件 承受很大的壓應力和沖擊載荷，且沖擊頻率很高；承受很大的壓應力和沖擊載荷，且沖擊頻率很高； 模具型腔表面受到熾熱金屬的不斷加熱，可使模模具型腔表面受到熾熱金屬的不斷加熱，可使模具升溫到具升溫到300-400C，局部溫度達到，局部溫度達到500-600C。 鍛完一個零件毛坯之后，必須用水或油冷卻模鍛完一個零件毛坯之后，

53、必須用水或油冷卻模具，從而對模具產生急冷急熱的作用。具，從而對模具產生急冷急熱的作用。 坯料對模具型腔還產生強烈的摩擦。坯料對模具型腔還產生強烈的摩擦。72第三節第三節 熱作模具鋼熱作模具鋼1、錘鍛模、錘鍛模（2）失效形式）失效形式 錘鍛模的主要失效形式氧化、磨損、斷裂、錘鍛模的主要失效形式氧化、磨損、斷裂、產生熱疲勞裂紋，形成龜裂；塑性變形造成型面產生熱疲勞裂紋，形成龜裂；塑性變形造成型面塌陷。塌陷。（3）性能要求）性能要求較高強度和良好的韌性；較高強度和良好的韌性；良好的耐磨性和耐冷熱疲勞性；良好的耐磨性和耐冷熱疲勞性；具有高的淬透性。具有高的淬透性。73第三節第三節 熱作模具鋼熱作模具鋼

54、2、熱擠壓模、熱擠壓模（1）工作條件）工作條件 熱擠壓模主要承受壓縮力和彎曲應力，脫熱擠壓模主要承受壓縮力和彎曲應力，脫模時還承受一定的拉應力，但沖擊力不大。模具模時還承受一定的拉應力，但沖擊力不大。模具與熾熱金屬接觸時間比錘鍛模長，使其受熱溫度與熾熱金屬接觸時間比錘鍛模長，使其受熱溫度比錘鍛模溫度更高，尤其是擠壓鋼件和難熔金屬比錘鍛模溫度更高，尤其是擠壓鋼件和難熔金屬時，工作溫度高達時，工作溫度高達600-800C。擠壓過程中模具。擠壓過程中模具表面與坯料之間的摩擦較大。表面與坯料之間的摩擦較大。74第三節第三節 熱作模具鋼熱作模具鋼2、熱擠壓模、熱擠壓模（2）失效形式）失效形式 熱擠壓模的

55、主要失效形式是模腔過量塑性熱擠壓模的主要失效形式是模腔過量塑性變形、開裂、冷熱疲勞、熱磨損及表面氧化腐蝕。變形、開裂、冷熱疲勞、熱磨損及表面氧化腐蝕。 （3）性能要求）性能要求 熱擠壓模的尺寸一般比錘鍛模小。因此，熱擠壓模的尺寸一般比錘鍛模小。因此，對熱擠壓模的性能要求主要有：對熱擠壓模的性能要求主要有： 高的熱穩定性；高的熱穩定性； 良好的冷熱疲勞抗力和高耐磨性；良好的冷熱疲勞抗力和高耐磨性； 較高的高溫強度和足夠的韌性。較高的高溫強度和足夠的韌性。75第三節第三節 熱作模具鋼熱作模具鋼3、熱沖切模、熱沖切模 熱沖切模由切邊凹模和凸模組成。在切邊時熱沖切模由切邊凹模和凸模組成。在切邊時凸模無

56、刃口，只起傳力作用，由凹模切除飛邊、凸模無刃口，只起傳力作用，由凹模切除飛邊、連皮。連皮。（1）工作條件）工作條件 由于是切邊凹模完成剪切過程，因而凹模刃由于是切邊凹模完成剪切過程，因而凹模刃口與毛坯相摩擦，同時受到一定的沖擊載荷?？谂c毛坯相摩擦，同時受到一定的沖擊載荷。 此外，刃口還受熱而升溫。此外，刃口還受熱而升溫。（2）主要失效形式：刃口磨損、崩刃、卷邊等。）主要失效形式：刃口磨損、崩刃、卷邊等。76第三節第三節 熱作模具鋼熱作模具鋼3、熱沖切模、熱沖切模 （3）性能要求）性能要求具有高的耐磨性，高的硬度及熱硬性；具有高的耐磨性，高的硬度及熱硬性；為避免崩刃，應具有一定的強韌性；為避免崩

57、刃，應具有一定的強韌性；具有良好的工藝性。具有良好的工藝性。77第三節第三節 熱作模具鋼熱作模具鋼4、壓鑄模、壓鑄模 是在高壓下使液態金屬壓鑄成型的一種模具。是在高壓下使液態金屬壓鑄成型的一種模具。（1）工作條件）工作條件 壓鑄模工作時與高溫的液態金屬接觸，不僅壓鑄模工作時與高溫的液態金屬接觸，不僅受熱時間長，而且受熱溫度比熱鍛模高（壓鑄有色受熱時間長，而且受熱溫度比熱鍛模高（壓鑄有色金屬時的溫度達金屬時的溫度達400-800C以上，壓鑄黑色金屬時以上，壓鑄黑色金屬時的溫度可達的溫度可達1000C），同時承受很高的壓力，此外），同時承受很高的壓力，此外還受到反復加熱和冷卻的作用以及金屬液流的高

58、速還受到反復加熱和冷卻的作用以及金屬液流的高速沖刷。沖刷。78第三節第三節 熱作模具鋼熱作模具鋼4、壓鑄模、壓鑄模（2）失效形式：疲勞開裂（龜裂）、氣蝕、沖）失效形式：疲勞開裂（龜裂）、氣蝕、沖蝕磨損。低溫合金的壓鑄以磨損失效為主。蝕磨損。低溫合金的壓鑄以磨損失效為主。（3）性能要求）性能要求較高的耐熱性和良好的高溫力學性能；較高的耐熱性和良好的高溫力學性能；優良的耐冷熱疲勞性和高的導熱性；優良的耐冷熱疲勞性和高的導熱性；良好的抗氧化性和耐蝕性；良好的抗氧化性和耐蝕性；具有較高的淬透性。具有較高的淬透性。79第三節第三節 熱作模具鋼熱作模具鋼熱作模具總的性能要求：熱作模具總的性能要求：1)抗熱

59、性好；抗熱性好；2)高的強度和良好的韌性；高的強度和良好的韌性；3) 淬透性大；淬透性大；4)耐磨性好。耐磨性好。其中，不同的模具又有各自突出的性能要求：其中，不同的模具又有各自突出的性能要求：1）錘鍛模突出要求高韌性；）錘鍛模突出要求高韌性；2）高速錘鍛模要求高的強韌性；）高速錘鍛模要求高的強韌性；3）壓力機鍛模和熱擠壓模要求有高的高溫強度；）壓力機鍛模和熱擠壓模要求有高的高溫強度；4）熱沖切模要求耐磨性和熱硬性高；）熱沖切模要求耐磨性和熱硬性高；5）壓鑄模要求高的冷熱疲勞抗力和熱強性。）壓鑄模要求高的冷熱疲勞抗力和熱強性。80第三節第三節 熱作模具鋼熱作模具鋼四、熱作模具鋼的特點：四、熱作

60、模具鋼的特點：1）熱作模具大多用合金工具鋼制造，少數用高）熱作模具大多用合金工具鋼制造，少數用高溫合金和硬質合金。一般不用碳素工具鋼（淬透溫合金和硬質合金。一般不用碳素工具鋼（淬透性低、熱疲勞抗力差、脆性大、易崩裂）。性低、熱疲勞抗力差、脆性大、易崩裂）。2）為了保證鋼的韌性和熱疲勞抗力，碳化物量）為了保證鋼的韌性和熱疲勞抗力，碳化物量不能太多，熱作模具鋼中的碳含量一般在不能太多，熱作模具鋼中的碳含量一般在0.3-0.6之間，屬亞共析鋼。之間，屬亞共析鋼。3）熱作模具鋼中的常用合金元素為）熱作模具鋼中的常用合金元素為Cr、W、Mo、V、Ni、Si等元素，其中，等元素，其中，Cr、Mn、Si、M