新型冷作模具钢
8.1冷作模具钢的特征及制造工艺
冷作模具钢的特征及制造工艺
冷作模具钢的特征及制造工艺
一、概论 冷作模具钢在紧固件行业中应用量最多，它广泛 用于冲裁，拉深，冷镦，滚丝等工序。冷作模具的材 料应具有高的硬度，强度和耐磨性，足够的韧度和较 小的热处理变形量。因此，冷作模具应在淬火回火后 的组织中有一定量的剩余碳化物，并要求分布均匀， 形态圆整，细密马氏体针要均匀，细小，弥散。对于 形状简单的小型工模具，可选用碳素工具钢;精度要求 较高的中小型工模具，可选用低合金工模具钢，如 CrWMn ，9S iCr,GD钢等，对于要求淬透性好，而且 具有高硬度，高强度，高耐磨，高承载能力的大中型 模具，应选用高铬钢，高速钢，基体钢等来制作。 冷作模具服役后条件 经常承受冲击、磨损、弯曲、 剪切，因此，要求其材料应具备优良的强韧性。为了 满足某些工模具的比较苛刻的使用要求，对不同材料 的工模具的热处理工艺和组织应有一些特殊的要求， 以便进一步改进工模具的性能，提高其使用寿命。
冷作模具钢的特征及制造工艺
3. 热处理 a 、应采用合理的工艺，减小模具热处理变形（一般采 用多段加热工艺，同时防止淬火开裂），同时考虑 所采用的热处理方式，应避免合金元素的蒸发，在 材料淬透性允许的条件下，尽可能采用真空热处理 气淬技术，减小热处理变形，避免热处理后较大的 加工余量，导致表面过热，影响模具寿命，但对淬 硬性较差材料或高温下易挥发元素的材料，如含高 Ni 等，宜采用盐熔热处理。 b、 推荐采用高浓度渗碳热处理技术，积极参加应用渗 碳技术，阻止模具表面脱碳，同时提高表面耐磨性， 并利用渗碳淬火后表面形成高压应力，提高模具的 疲劳抗力。
冷作模具钢的特征及制造工艺
GM钢 其牌号为Cr6W3MoZV2钢,它是制作精密,耐磨, 高寿命冷作模具的莱氏体钢,由于GM钢的碳,铬,钼含量相 对比较低,因此其碳化物带状分布倾向较轻微,GM钢锻后 要及时进行球化退火,以利后继的机械加工.推荐采用的淬 火工艺为:1100~1160℃加热油冷淬火或分级淬 火,520~560℃回火三次,硬度为65HRC.GM钢在冷冲模,多 功位级进模,滚丝模,切边模等领域使用,寿命都有大幅提高. 10. CrWMn钢 CrWMn的淬透性极好,工件直径小于50mm 时能在硝盐中淬透,淬火加热时晶粒长大倾向低,淬火后的 残余奥氏体较多,淬火变形小.因钨和铬都是碳化物形成元 素碳化物的熔点高,因此淬火回火后的剩余碳化物较多,使 硬度提高,但钢的碳化物不均匀性也比较严重,常常是造成 模具失效的主要原因. 9.
dc53是什么材料
dc53是什么材料DC53是一种优质的冷作模具钢，具有优异的耐磨性和硬度，适用于制造各种大型、复杂的冷作模具和热作模具。
DC53材料在模具制造行业中具有重要的地位，下面我们将详细介绍DC53是什么材料，以及其在模具制造中的应用和特点。
首先，我们来了解一下DC53材料的基本情况。
DC53是一种冷作模具钢，其主要成分包括碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、铬(Cr)、钒(V)和钼(Mo)等元素。
其中，碳的含量较高，能够提高材料的硬度和耐磨性；硅、锰等元素能够提高材料的强度和韧性；而铬、钒、钼等元素则能够提高材料的耐磨性和耐腐蚀性。
因此，DC53材料具有较高的硬度、耐磨性、强度和韧性，适合用于制造高负荷、高精度的冷作模具和热作模具。
在模具制造中，DC53材料具有广泛的应用。
首先，它可以用于制造各种大型、复杂的冷作模具，如冲压模、拉伸模、弯曲模等。
由于DC53材料具有优异的硬度和耐磨性，能够在长时间的高负荷工作条件下保持稳定的工作性能，因此非常适合用于制造这些冷作模具。
其次，DC53材料还可以用于制造各种热作模具，如压铸模、注塑模、压延模等。
在这些热作模具中，DC53材料能够保持良好的热稳定性和热疲劳性能，能够在高温、高压的工作环境下保持稳定的工作性能，因此也非常适合用于制造这些热作模具。
除此之外，DC53材料还具有一些特殊的特点。
首先，它具有较高的热导率和热膨胀系数，能够在高温条件下保持稳定的尺寸和形状，不易发生变形和裂纹；其次，它具有较好的加工性能，能够通过热加工和冷加工等方式进行成型和加工，适合用于制造各种复杂的模具零部件；最后，它具有良好的表面处理性能，能够通过表面淬火、氮化等方式进行表面处理，提高模具的耐磨性和耐腐蚀性。
综上所述，DC53是一种优质的冷作模具钢，具有优异的硬度、耐磨性、强度和韧性，适合用于制造各种大型、复杂的冷作模具和热作模具。
在模具制造中具有广泛的应用，并且具有较高的热稳定性、加工性能和表面处理性能。
冷作模具钢有哪些_冷作模具钢分类
冷作模具钢有哪些_冷作模具钢分类本文档由深圳机械展SIMM整理，详细介绍冷作模具钢。
冷作模具钢是应用最为广泛的一类模具钢，它的产量占据了模具钢产量的大半江山，包括各种碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢、基体钢、硬质合金、钢结硬质合金、粉末高速工具钢和粉末高合金模具钢，另外结构钢、锌合金、增强塑料也被用来制作冷作模具。
冷作模具材料的主要性能要求是：良好的耐磨性、足够的强度和韧性、高的疲劳寿命、良好的抗擦伤和咬合性能以及良好的工艺性能。
我们将常用的冷作模具钢做一个基本的分类：碳素工具钢、高碳低合金钢模具钢切削、热处理碳素工具钢：常见的包括7种，分别是T7、T8、T9、T10、T11、T12、T13。
碳素工具钢中的碳的含量在0.7%-1.3%范围内，原料来源普遍，因此价格便宜。
另外它的加工性能良好，淬火温度低，而且热处理后具有较高的表面硬度和较好的耐磨性。
（碳元素能增强钢的硬度）高碳低合金钢：常见的包括21种，分别是9SiCr、9Mn2V、9CrWMn、CrWMn、DS、GCr15、Gr2、60Si2Mn、8Cr2MnWMoV5、GD、Cr2Mn2SiWMoV、W、4CrW2Si、5CrW2Si、6CrW2Si、8MnSi、6SiMnV、CH-1、6CrMnSi2MoV、5Cr3Mn1SiMo1V、Cr06。
高碳低合金钢种碳的含量一般都较高（≥0.6%），它在碳素工具钢的基础上加入适量的Cr、Ni、Mo、Ti、W、V、Si、Mn等合金元素冶炼而成，合金元素的总质量分数在5%以下。
这些合金元素的加入提高了钢的过冷奥氏体的稳定性，钢的淬透性也大幅提升；另外一些合金元素也使得淬火冷却的速度提高，减少了淬火热应力和组织应力，防止淬火变形和淬火开裂倾向。
高耐磨冷作模具钢：高耐磨冷作模具钢一般是高碳高铬钢，是一种高合金冷作模具钢，应用最为广泛，包括有LD-1、LD-2、Cr12、Cr12Mo1V1、Cr12MoV、Cr12Mo、Cr4W2MoV、Cr6WV、Cr12V、ER5、GM、Cr5Mo1V、Cr12W等常见的13种。
国内外冷作模具钢发展动态
（3）提升阶段：21世纪初至今，我国热作模具钢生产技术和产品质量显著提 高，部分产品已达到国际领先水平。
3、重要事件
（1）1950年代，我国开始自行研制热作模具钢，先后研发出如5CrMnMo、 5CrNiMo等钢种。
（2）1970年代，我国引进国外先进技术，并开始推广新型热作模具钢，如 H13、3Cr2W8V等。
国内发展动态
自21世纪以来，随着国内制造业的快速发展，国内冷作模具钢产业也取得了长 足进步。国内钢铁企业和研究机构在引进国外先进技术和设备的基础上，大力 开展自主研发，逐步实现了冷作模具钢从无到有、由弱变强的跨越式发展。
一方面，国内冷作模具钢的生产技术和品质得到了显著提升。许多国内钢铁企 业通过引进先进技术和设备，以及加强自主研发，成功推出了各具特色的冷作 模具钢品种。例如，宝山钢铁有限公司生产的BSiCr系列耐磨钢种，具有高强 度、高耐磨性和良好的韧性，适用于制造各类耐磨零件和冷冲压模具。鞍钢集 团抚顺特钢有限公司生产的FS13MnNiCr抗冲击冷作模具钢，具有优异的抗冲 击韧性和耐磨性，适用于制造承受高冲击载荷的冷冲压模具。
3、产业结构调整与升级
未来，热作模具钢产业结构将进一步调整和优化。一方面，通过兼并重组等方 式实现产业集中化发展，提高产业整体竞争力；另一方面，通过发展智能制造、 绿色制造等新兴产业模式，推动热作模具钢产业结构升级。
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另一方面，国内冷作模具钢的研发创新也取得了重要进展。国内科研机构和钢 铁企业积极开展合作，加大研发投入，推动冷作模具钢材料的创新发展。例如， 中国钢铁研究总院开发的具有一定代表性和原创性的CR-MO系列新型冷作模具 钢，具有良好的强韧性、耐磨性和抗疲劳性，适用于制造高性能、长寿命的冷 冲压模具。
此外，湖南大学等高校和科研机构也在新型冷作模具钢的研发方面取得了重要 突破，为推动国内冷作模具钢产业的发展做出了积极贡献。
能够缩短冷作模具制作提前期、延长寿命的冷作模具钢“DCMX”
毡 子图像后 ，可使用图像处理软件 ，选出焦点准确的 平。这是 由于该产品含有接触部位 ，负责开 闭开关的触 点彼此接触时 ，很容易粘在一起 。此前达到实用水平的
公 调整尺寸 。韧 ｝也提高到了２ 以上 ，因此，模具寿 生 倍
原来 的喷射润滑向轴承内部强制进行每分钟数升润 所增加。另外 ，切削性提高到了３ 倍以上 ，韧性提高 滑油的供给。该方式虽然润滑可靠性较高 ，但搅拌阻力 ２ 倍以上 。最高硬度方面 ，按照Ｈ 计算 ，新产品 ＲＣ
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原来的喷射润滑相比，可将动力损失减少一半。
欧姆龙推出ＲＦ
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日本 欧姆ＦＭＥ 开 关 ，该 产 品 为 支 持 ＲＦ ＭＳ ０ Ｈｚ ＳＤ 该镜头通过圆筒形孔组合使用两个水滴。这些水滴 １Ｇ 高频 传输 的 单刀 双掷 （ Ｐ Ｔ） 开 关 ，实 现 了
美国伦斯勒理工学院的研究人员 日前开发出了每秒 白 ５张图像且比同类技术耗 电量低的可变焦液体镜 摄２ ０ 采用了以高频声波振动水滴调节液体镜头焦距的技 设想用 于手机及超小 型无人 侦察 机等配 备的照相
承上 ，成功地配备在 了主轴后侧 。通过将该轴承用作主
轴后侧的圆柱滚子轴承 ，不仅可简化主轴构造 ，而且与
该产品在发挥硬度优势作为高张力钢 的压模使用时
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勾 大型压模使用时可以减轻热处理应变 ，缩短制作模 １ 勺 提前期。在发挥高韧性优势作为切削刃和冲裁型凸 吏 用时能够减少破损和碎片 ，延长寿命 。
支持２ ０ 秒高速拍摄 ５ 张／ 的可变焦 液体镜 头
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该轴承采用 的ＭＱＣ润滑是一种喷射润滑技术 ，通 Ｊ
模具钢的介绍
常见的热作/冷作模具钢材料价格及应用场景介绍热加工合金钢一、冷作模具钢冷作模具钢包括制造冲裁用的模具（落料冲孔模、修边模、冲头、剪刀）、冷镦模和冷挤压模、压弯模及拉丝模等。
1.冷作模具钢的工作条件及性能要求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性。
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。
2.钢种的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、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作模等。
（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。
新型冷作模具用钢的性能及热处理
Ｄｉ ｎｄ Ｍ ｏ ｄ Ｔｅ ｈｎ ｏ ． ０１ ｅａ ｕｌ ｃ ｏｌ ｇｙ Ｎｏ ２ ２ ２
文 章 编 号 ：０ １４ ３ （ ０ ２ ０ —０ ４０ １ ０ —９ ４ ２ １ ） ２０ ５ —５
新 型 冷 作 模 具 用 钢 的 性 能 及 热 处 理
于 波 （ 州机 电职 业 技 术 学 院 常 模 具 技 术 系 ， 苏 常 州 ２ ３ ６ ） 江 １ １４
关键 词 ：冷 作模 具钢 ； 能 ； 处 理 性 热
中图 分 类 号 ： Ｇ １２ ４ Ｔ ６ ．
文 献标 识 码 ： Ｂ
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０
引 言
随 着 工业 生产 技 术 的 发 展 和 不 断 出现 的新
低 合 金 冷 作 模 具 钢 ， 美 国 Ａ ＴＭ ８ 以 Ｓ Ａ６ １标 准 中 的 Ｏ１ ９ ｒ （ Ｃ ＷＭｎ 为 代 表 ； ２ Ｖ） （ ）中 合 金 冷 作 模 具 钢 ， Ａ２ Ｃ ５ １ 钢 为 代 表 ； ３ 以 （ ｒ Ｍｏ Ｖ） （ ）高 合 金 冷 作 模 具 钢 ， Ｄ （ ｒ２ １ ） 为 代 表 ， 以 ２ Ｃ １ Ｍｏ Ｖ１ 钢 此 外 还 研 制 了 一些 新 型冷 作 模 具 钢 。 目前 ， 国 常 用 的 冷 作 模 具 钢 仍 然 是 低 合 我
国产模具钢及具体分类
国产模具钢及具体分类1.1冷作模具钢①碳素工具钢T7A为高韧性碳素工具钢，其强度及韧性都较高，适合制作易脆断的小型模具或承受冲击载荷较大的模具；T10A是最常用的钢材，是性能较好的代表性碳素工具钢，耐磨性也较高，经适当热处理可得到较高强度和一定韧性，合适制作要求耐磨性较高而承受冲击载荷较小的模具。
T8A淬透性、韧性等均优耐磨性也较高，适合制作小型拉伸、挤压模。
②低合金工具钢低合金工具钢，是在碳素工具钢的基础上加入了适量的合金元素。
这样可以降低淬火冷却速度，减少热应力和组织应力，减少淬火变形及开裂倾向，钢的淬透性也明显提高。
用于制造模具的低合金钢有CrWMn、9Mn2V、9SiCr、9CrWMn、9Mn2、7CrSiMnMoV(代号CH-1)、6CrNiMnSiMoV(代号GD)等。
CrWMn钢具有较好的淬透性，淬火变形小，但是其耐磨性、强韧性、变形要求等仍不能满足形状复杂的冷作模具的需要。
③高碳高铬冷作模具钢高碳高铬冷作模具钢包括Cr12、Cr12MoV、Cr12Mo1V1（代号D2）具有高硬度、高强度、高耐磨性、易淬透、稳定性高、抗压强度高及淬火变形小等优点。
高碳高铬钢经锻造后的毛坯硬度较高（大约在550HB左右）内应力较大，必须进行退火处理。
高碳高铬钢在回火过程中，会出现马氏体分解、碳化物聚集和残余奥氏体的转变。
工业生产中，常采用2～3次回火，以改善前次回火残余奥氏体转变为初生马氏体的韧性，从而提高钢的韧性。
Cr12 型钢强度和耐磨性较高，但其碳化物不均匀性比较严重，使用中脆断倾向很大，韧性较低。
综合力学性能要求更高的模具，常用的替代钢种是高速钢。
④高速钢高速钢具有很高的硬度、抗压强度和耐磨性，采用低温淬火、快速加热等工艺措施，可以有效地改善其韧性。
因此，高速钢越来越多地应用于要求重载荷、高寿命的冷作模具。
高速钢合金元素含量高，价格贵，工艺性能不佳，脆性较大，使其应用受到一定限制。
钨钼系高速钢，因其含碳化物分布较均匀，颗粒细小，W6Mo5Cr4V2钢的韧性优于W18Cr4V钢，故应用比较广泛。
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新型冷作模具钢
为适应冷镦模和厚板冲剪模的工作要求，既要有良好的耐磨性，又有较高的韧性.先后发展了一系列高韧性、高耐磨性的冷作模具钢。
代表性的钢有8Cr8Mo2V2Si、Cr8Mo2V2WSi 等。
我国常用的是7Cr7Mo2V2Si钢，其主要成分为:ω(C) =0.75%,ω(Si)=1. 0%, ω(Cr)=7.0%，ω(Mo)=2.5%,w(V)=2.0%.这类钢的总合金元素质量分数为12%左右，有较好的淬透性，热处理变形小。
在退火状态，钢中碳化物以VC为主，还有少量M23C6和M6C6随悴火温度升高，碳化物逐渐溶于奥氏体。
当温度超过1180℃，奥氏体晶粒明显长大，故淬火温度应在1100-11501℃。
此时剩余碳化物量为3%VC，由于VC的硬度高达HV2093，提高了钢的耐磨性。
由于剩余碳化物总量不高，钢的韧性较好。
经1150℃淬火，奥氏休晶较度为8级，并含有不超过15%(体积分数)的残余奥氏体。
淬火回火时在500-550℃间出现二次硬化峰，这是由于VC析出和残余奥氏体分解产生的。
对要求强韧性好的模具，采用低淬火温度1100℃加热，550℃回火2-3次。
若耍求高耐磨性和冲击负荷下工作的模具，用高温1150℃淬火，560℃回火2-3次。
这类钢用来制造冷镦模、冷冲模及冲头、冲剪模、冷挤压模等。
粉末冶金冷作模具钢是另一种新型冷作模具钢，采用粉末冶金法，用水雾化法将钢水雾化成细小钢粉末，通过快速凝固，每颗粉末中的高合金莱氏体得到细化，显著改善烧结后钢的韧性。
同时这种方法还可以生产用传统冶金方法难以生产的高碳高合金冷作模具钢。
使钢中含有更多的硬质碳化物VC,_如ω(V)为10%的高碳高钒粉末冷作摸具钢CPM1OV，ω(C)=2.45%，ω(V)=10%，ω(Cr)=5%，ω(Mo)=1.3%，具有更高的耐磨性。