模具材料及表面处理技术
冲压模具的表面处理技术
冲压模具的表面处理技术1. 引言冲压模具是在工业生产中广泛应用的一种工具。
它用于将金属板材等材料加工成所需形状的零件。
冲压模具的表面处理技术对于提高模具的耐磨性、延长使用寿命、增加工件的精度和减少摩擦阻力等方面起着至关重要的作用。
本文将介绍几种常用的冲压模具表面处理技术及其优缺点。
2. 高温气体渗氮高温气体渗氮是一种常用的冲压模具表面处理技术。
该技术通过在高温下将氮气渗入模具表面，使其形成氮化层。
这种氮化层具有高硬度、良好的耐磨性和抗腐蚀性能。
同时，氮化层能够降低摩擦系数，减少摩擦损失，提高模具的使用寿命。
然而，高温气体渗氮技术存在一些缺点。
首先，该技术的成本较高，需要投资大量的设备和材料。
其次，渗氮过程中需要严格控制温度和氮气流量，以保证氮化层的质量。
因此，该技术在应用中需要一定的专业知识和技术支持。
3. 离子氮化离子氮化是另一种常用的冲压模具表面处理技术。
该技术通过在真空环境中施加高电压，使模具表面形成氮化层。
离子氮化技术具有渗层速度快、渗氮层厚度均匀等优点。
此外，离子氮化过程中还可以控制温度和离子能量，以调节氮化层的硬度和结构。
然而，离子氮化技术也有一些局限性。
首先，该技术对模具材料的要求较高，只有一些特定的金属材料才能通过离子氮化得到理想的氮化层。
其次，由于离子氮化需要在真空环境下进行，因此设备的成本较高，操作难度较大。
4. 涂层涂层技术是一种简单且广泛应用的冲压模具表面处理技术。
该技术通过在模具表面涂覆一层特殊的涂层材料，以提高模具的表面硬度、耐磨性和抗腐蚀性能。
常见的涂层材料包括钛、钨、碳化物等。
涂层技术具有成本较低、适用性广等优点。
此外，涂层技术还可以根据不同的需求选择不同的材料和涂层厚度，以满足不同工艺要求。
然而，涂层技术也存在一些问题。
首先，涂层的附着力和耐磨性较低，容易剥落或磨损。
其次，涂层的加工工艺复杂，需要控制好涂层的厚度和均匀性。
5. 表面喷丸处理表面喷丸处理是一种常用的冲压模具表面处理技术。
模具表面处理技术
模具表面处理技术1. 概述模具是现代工业生产中不可或缺的工具，广泛应用于汽车制造、电子产品、玩具制造等行业。
模具的使用寿命和性能与其表面处理技术密切相关。
好的表面处理技术可以提高模具的耐磨性、防腐性和光洁度，从而延长模具的使用寿命和保证产品质量。
本文将介绍几种常见的模具表面处理技术，包括镀铬、氧化、喷涂和抛光等。
2. 镀铬技术镀铬是一种常见的模具表面处理技术。
在镀铬过程中，通过将金属镀铬在模具表面，可以形成一层坚硬的保护膜。
这层膜具有良好的耐磨性和耐腐蚀性，可以有效延长模具的使用寿命。
镀铬技术对于高温和高压环境下的模具尤为重要，可以保护模具免受腐蚀和氧化的影响。
3. 氧化技术氧化是一种将模具表面转化为氧化膜的技术。
氧化膜具有良好的抗腐蚀性和电绝缘性能，可以保护模具免受外界环境的影响。
同时，氧化膜还可以增加模具的硬度，提高其耐磨性。
氧化技术通常可以通过电解氧化、化学氧化或热氧化等方式实现。
4. 喷涂技术喷涂技术是一种将特殊涂层喷涂在模具表面的技术。
这些涂层可以提供模具表面额外的保护，增加其耐磨性和耐腐蚀性。
常见的喷涂涂层包括硬质涂层、陶瓷涂层和聚合物涂层等。
喷涂技术具有灵活性高、成本较低和加工周期短的特点，在模具制造中得到广泛应用。
5. 抛光技术抛光技术是一种将模具表面通过机械或化学方法进行抛光的技术。
抛光可以提高模具表面的光洁度和平整度，减少产品表面的摩擦和磨损。
抛光可以通过不同的抛光材料和工艺来实现，如砂纸抛光、金刚石抛光和磨料抛光等。
抛光技术对于模具的外观质量和产品质量有重要影响。
6. 总结模具表面处理技术是保证模具使用寿命和产品质量的关键因素。
不同的表面处理技术可以根据模具的具体需求选择使用，如镀铬技术适用于高温和高压环境下的模具，氧化技术适用于要求高度耐腐蚀性的模具。
喷涂技术和抛光技术则可以根据具体的模具材料和使用条件进行选择。
综合运用这些表面处理技术，可以大大提高模具的使用寿命和产品质量，满足不同行业的生产需求。
模具表面处理技术
第一节 模具表面处理概述
一、模具表面处理的意义
模具在现代生产中是生产各种工业产品的重要工艺装 备。随着社会经济的发展，特别是汽车、家电工业、航 空航天的迅猛发展，对模具工业提出了更高的要求。如 何提高模具的质量、使用寿命和降低生产成本成为当前 迫切需要解决的问题。
模具在工作中除了要求基体具有足够高的强度和韧性 的合理配合外，其表面性能对模具的工作性能和使用寿 命至关重要。模具性能的改善，单纯依赖基体材料的改 进和提高是非常有限的，也是不经济的，而通过表面处 理技术，往往可以收到事半功倍的效果，这也正是表面 处理技术在模具生产中得到迅速发展的原因。
第二节模具表面的化学热处理技术
渗氮的缺点
工艺复杂，成本高，氮化层薄。因而主要 用于耐磨性及精度均要求很高的零件，或要求 耐热、耐磨及耐蚀的零件。例如精密机床丝杠、 镗床主轴、气轮机阀门和阀杆、精密传动齿轮 和轴、发动机汽缸和排气阀以及热作模具等。
第二节模具表面的化学热处理技术
1、气体渗氮
气体渗氮在密闭的渗氮罐内进行。工件放入用镍铬不 锈、耐热钢等制成的渗氮罐内，用铬矿砂等进行密封。 通入经过干燥箱、流量计的氨气，氨气在380℃以上会 分解出活性氮原子渗入工件表面，废气通过排气管，泡 泡瓶排出炉外。一般炉内要保持30—50mm油柱的压 力。工件装入渗氮罐，密封并在加热炉内加热同时，立 即向渗氮罐内通入氨气。冷却时应随炉冷却，至炉温降 至200℃以下，停氨，出炉，开箱。
另一种是无氰液体渗碳，主要盐浴成分是氯化钠、氯 化钾和碳酸钠，加上经过加工制作的渗碳剂：碳粉、碳 化硅和尿素。
4、离子渗碳
采用甲烷或其它渗碳气 体和氢气的混合气作为辉 光放电的气体介质，在渗 碳温度（例如930℃）下， 利用辉光放电对工件表面 进行离子渗碳。
模具表面处理
目
录
一﹑模具常規热处理 二﹑模具強韌化处理 三﹑模具化学热处理 四﹑其它表面強化技朮 五﹑真空镀硬质涂层 真空镀硬质涂层
前
言
模具是機械工業重要的基礎工藝裝備. 模具是機械工業重要的基礎工藝裝備. 模具成形具 有效率高﹑質量好﹑節約原材料﹑降低成本等優點. 有效率高﹑質量好﹑節約原材料﹑降低成本等優點. 模具的服役条件是选择模具材料及热处理的依据. 模具的服役条件是选择模具材料及热处理的依据. 影响模具失效的因素包括模具结构﹑模具材料﹑ 影响模具失效的因素包括模具结构﹑模具材料﹑热处理 及加工工艺等. 及加工工艺等. 主要用于金屬或非金屬冷態成形,承受拉伸﹑ 冷作模具主要用于金屬或非金屬冷態成形,承受拉伸﹑彎 壓縮﹑沖擊﹑疲勞等不同應力作用, 曲﹑壓縮﹑沖擊﹑疲勞等不同應力作用,而用于金屬冷 冷镦﹑冷拉伸的模具还要承受300℃ 300℃左右的交變溫 挤﹑冷镦﹑冷拉伸的模具还要承受300℃左右的交變溫 度作用. 度作用. 薄板冲压模主要失效形式是磨损,所以模具用钢要求 薄板冲压模主要失效形式是磨损, 主要失效形式是磨损 Cr4 MoV(120) CrNiSiMnMoV(GD) 具有高的耐磨性.Cr4W2MoV(120)﹑6CrNiSiMnMoV(GD)﹑
淬火后必须回火. 淬火后必须回火.
回火: 回火:
将淬火钢重新加热到A1点以下的预热温度, 将淬火钢重新加热到A1点以下的预热温度,保温预 A1点以下的预热温度 定时间,然后冷却下来.以消除含碳过饱和之马氏体、 定时间,然后冷却下来.以消除含碳过饱和之马氏体、 过冷残余奥氏体以及高密度位错、 过冷残余奥氏体以及高密度位错、大量相界面等晶体 缺陷、淬火应力等不稳定因素. 缺陷、淬火应力等不稳定因素. •低温回火: (150~200℃),得到回火马氏体组织,硬而耐 低温回火: (150~200℃),得到回火马氏体组织 得到回火马氏体组织, 低温回火 强度高,耐疲劳.多用于刃具, 冷冲模具等. 磨,强度高,耐疲劳.多用于刃具,量,冷冲模具等. •中温回火: (400~500℃),得到回火屈氏体组织,弹性好, 中温回火: (400~500℃),得到回火屈氏体组织 弹性好, 得到回火屈氏体组织, 中温回火 用于弹簧处理. 用于弹簧处理. •高温回火: (500~650℃),得到回火索氏体组织,强度和 高温回火: (500~650℃),得到回火索氏体组织 得到回火索氏体组织, 高温回火 韧性综合性能高. 用于轴类,连杆,连接件. 韧性综合性能高. 用于轴类,连杆,连接件.高温软化 回火,回火温度低于A1(20~24℃),得到回火珠光体组织, A1(20~24℃),得到回火珠光体组织 回火,回火温度低于A1(20~24℃),得到回火珠光体组织, 工艺性能好. 工艺性能好.
模具表面处理技术PPT课件
要点二
等离子喷涂技术
通过等离子喷涂将金属或非金属粉末熔融并喷射到模具表 面，形成均匀、致密的涂层，提高表面耐久性和抗腐蚀性 。
智能化和自动化技术的应用
智能监控系统
利用传感器和监测技术实时监测模具表面处理过程，实 现自动化控制和处理。
自动化处理设备
开发自动化表面处理设备，减少人工干预，提高处理效 率和一致性。
耐久性。
提高产品质量和生产效率
提高产品精度和一致性
通过表面处理技术，可以改善模具表 面的粗糙度和形貌，减小产品尺寸和 形状的误差，提高产品的精度和一致 性，从而提高生产效率。
降低生产成本
通过表面处理技术，可以提高模具的 耐磨性和耐久性，减少维修和更换模 具的频率和成本，降低生产成本。
降低生产成本
04 模具表面处理技术的优势 与挑战
提高模具使用寿命
增强模具表面硬度和耐磨 性
通过表面处理技术，可以在模具表面形成一 层高硬度的硬化层，从而提高模具的耐磨性 和抗疲劳性能，延长模具的使用寿命。
降低摩擦系数
通过表面处理技术，可以在模具表面形成一 层低摩擦系数的涂层，减小模具与材料之间 的摩擦力，降低磨损和摩擦热，提高模具的
优化生产流程
通过表面处理技术，可以优化模具的 设计和制造流程，减少加工时间和成 本，提高生产效率。
降低能耗和资源消耗
一些表面处理技术可以降低模具的能 耗和资源消耗，例如离子注入和激光 熔覆等，从而降低生产成本。
技术更新换代快
技术发展迅速
随着科学技术的不断发展，模具 表面处理技术也在不断更新换代 ，新的技术和工艺不断涌现。
常用的五金模具表面处理技术包括喷涂、电镀和化学热处理等。这些技术可以提 高模具表面的硬度和耐久性，降低生产成本和提高产品质量。
第5章 模具钢料的热处理-模具表面处理技术
第二节模具表面处理工艺概述模具是现代工业之母。
随着社会经济的发展，特别是汽车、家电工业、航空航天、食品医疗等产业的迅猛发展，对模具工业提出了更高的要求。
如何提高模具的质量、使用寿命和降低生产成本，成为各模具厂及注塑厂当前迫切需要解决的问题。
模具在工作中除了要求基体具有足够高的强度和韧性的合理配合外，其表面性能对模具的工作性能和使用寿命至关重要。
这些表面性能指：耐磨损性能、耐腐蚀性能、摩擦系数、疲劳性能等。
这些性能的改善，单纯依赖基体材料的改进和提高是非常有限的，也是不经济的，而通过表面处理技术，往往可以收到事半功倍的效果；模具的表面处理技术，是通过表面涂覆、表面改性或复合处理技术，改变模具表面的形态、化学成分、组织结构和应力状态，以获得所需表面性能的系统工程。
从表面处理的方式上，又可分为：化学方法、物理方法、物理化学方法和机械方法。
在模具制造中应用较多的主要是渗氮、渗碳和硬化膜沉积。
◆提高模具的表面的硬度、耐磨性、摩擦性、脱模性、隔热性、耐腐蚀性；◆提高表面的高温抗氧化性；◆提高型腔表面抗擦伤能力、脱模能力、抗咬合等特殊性能；减少冷却液的使用；◆提高模具质量，数倍、几十倍地提高模具使用寿命。
减少停机时间；◆大幅度降低生产成本与采购成本，提高生产效率和充分发挥模具材料的潜能。
◆减少润滑剂的使用；◆涂层磨损后，还退掉涂层后，再抛光模具表面，可重新涂层。
在模具上使用的表面技术方法多达几十种，从表面处理的方式上，主要可以归纳为物理表面处理法、化学表面处理法和表面覆层处理法。
模具表面强化处理工艺主要有气体氮化法、离子氮化法、点火花表面强化法、渗硼、TD法、CVD化学气相淀积、PVD物理气相沉积、PACVD离子加强化学气相沉积、CVA铝化化学气相沉积、激光表面强化法、离子注入法、等离子喷涂法等等。
下面综述模具表面处理中常用的表面处理技术：一、物理表面处理法：表面淬火是表面热处理中最常用方法，是强化材料表面的重要手段，分高频加热表面淬火、火焰加热表面淬火、激光表面淬火。
模具的表面硬化处理
模具的表面硬化处理模具是生产加工中不可缺少的工具，在装配、注塑等生产制造过程中都彰显出它的重要性。
模具表面的硬化处理是否能得到正确处理，直接关系到模具使用寿命以及造成产品质量的各种可能因素，是影响模具使用效果的重要因素。
模具表面硬化处理是以金属材料为基础，利用物理、化学和化学物理学的原理加工技术，使模具表面的组织结构发生变化，以提高模具表面硬度和耐磨性的一种工艺，从而提高模具的使用寿命，改善模具性能及模具体系质量。
模具表面硬化处理有多种方法，随着技术的发展，也不断涌现新的表面硬化处理技术。
常见的模具表面硬化处理方式主要有金属表面硬化处理、电解硬化处理、渗硬处理、等离子体硬化处理、热喷硬化处理等。
1、金属表面硬化处理是通过化学或物理的方式，使金属材料表面硬度提高，从而获得具有抗氧化、抗腐蚀、耐磨、耐热、延展性等特性的镀层。
2、电解硬化处理是用电流对模具表面金属材料进行硬化处理，使表面产生深层结构变化，达到提高表面硬度和耐磨性的效果。
3、渗硬处理是一种在模具表面进行蒸发覆盖层硬化处理的工艺。
它是在模具表面和蒸发层组合上，借助蒸发材料的热量把模具表面的原子深入渗透、熔化后，再利用金属材料的结构强度形成新的结晶结构，从而达到改变模具表面硬度、耐磨性和耐腐蚀性的目的。
4、等离子体硬化处理是利用等离子体的强烈热量，使表面材料发生变化，从而产生一种极强的硬化涂层，从而达到提高表面硬度和耐磨性的效果。
5、热喷硬化处理是将金属材料溶解成熔融态，并在模具表面形成一层薄膜，从而达到提高表面硬度和耐磨性的目的。
选择模具表面硬化处理的方式，需要仔细研究材料、工艺、硬化温度以及表面硬度等技术参数，以及了解模具使用的环境条件，选择硬度、抗腐蚀性和抗氧化性能比较高的表面硬化处理方式，以提高模具的使用寿命，满足生产过程中对模具表面性能要求。
此外，模具表面硬化处理后，还要进行表面处理，使表面光滑、平整，以提高模具的表面质量，减少生产过程中发生的异物污染，保证模具的安全使用。
模具材料与表面处理课程知识要点
模具材料与表面处理课程知识要点1.经改锻后的模具毛柸必须进行球化退火，以便于切削加工，并为淬火作好准备。
2.模具常用的表面处理方法有：化学热处理和表面覆盖技术。
3.热锻模锻后模块内存在较大的内应力和组织不均匀性，必须进行退火。
4.热固性塑料模压制各种胶木粉制件时，在原材料中加入一定量的粉末填充剂，并使模具磨损严重。
5.含氟和氯的塑料在成型过程中会放出腐蚀性气体，使模具产生锈蚀，加重磨损而损坏，故要求模具材料具有良好的耐蚀性。
6.根据渗碳介质的物理状态，渗碳方法可分为固体渗透、液体渗透、气体渗透、离子渗碳、直空渗碳等。
7.PMS钢是一种新型的镍铜铝系时效硬化型塑料模具钢，引起镜面加工性能好，也被称为镜面塑料模具钢。
8.碳氮共渗是在一定温度下，向工件表层同事渗入碳和氮，并以渗碳为主的化学热处理工艺。
9.模具的硬度是最重要的技术指标。
10.当钢柸锻后出现粗大或严重网状碳化物时，应先进行球化退火后再进行正火。
这样的说法是不对的。
11.模具主要依靠其表面进行工作。
因此，模具的失效80%以上为表面损伤，如磨损，疲劳，腐蚀等。
12.适当提高淬火温度，可以增加韧性。
这样的说法是不对的。
13.基体钢不仅可用于冷作模具钢，也可用于热作模具钢。
14.热挤压模选材时，主要应根据被挤压金属材料及挤压温度来决定。
15.所谓预硬钢就是供应时已进行了热处理，并使之达到模具使用态硬度。
16.含碳量是影响冷作模具钢性能的决定性因素。
17.热固性塑料模压制各种胶木粉制件时，在原材料中加入一定量的粉末填充剂，并在热状态下成形，所以热负荷和机械负荷都较大，而填充剂使模具磨损也严重。
18.钢的硬度和热硬性主要取决于钢的化学成分、热处理工艺以及钢的表面处理工艺。
19.为使塑料模成形件或其它摩擦件有高硬度、高耐磨性和高韧性。
在工作时不致断裂，所以要选择渗碳钢制造，并进行渗碳淬火和低温回火作最终热处理。
20.塑料模镀铬是一种应用最少的表面处理方法。
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模具材料及表面处理技术实验指导书姓名班级学号南京农业大学工学院机械工程系机械制造教研室2006年11月目录实验一冷作模具材料选用实训 (1)实验二热作模具材料选用实训 (5)实验三塑料模具材料选用实训 (9)实验一冷作模具材料选用实训一、实验目的1．正确分析模具使用条件，合理选用适当的模具材料。
2．掌握常用冷冲压模具钢的热处理工艺。
二、实验原理1．模具材料的选用模具材料对模具的正常使用、模具使用寿命和模具成本的影响很大。
选材时应综合考虑模具的种类、产品的批量、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、热变形、淬透性、机械加工性、价格和供货情况等。
1) 满足模具的使用性能要求根据实际使用条件，综合考虑模具的工作条件、模具结构、尺寸和生产批量等，确定模具材料应具备的主要性能指标，以满足主要的几个性能要求来选择模具材料。
工作条件：承受大负荷的重载模具，应选用高强度材料：承受强烈摩擦和磨损的模具，应选用硬度高、耐磨性好的材料；承受冲击负荷大的模具，应选用韧性高的材料。
模具结构、尺寸：形状复杂、尺寸精度要求高的模具，应选用微变形材料；结构复杂、尺寸较大的模具，宜采用淬透性好、变形小的高合金材料，或制成镶拼结构。
生产批量：对于小批量生产或新产品试制，可选用一般材料如碳素钢；当生产批量大或自动化程度高时，宜选用高合金钢或钢结硬质合金等材料。
2）考虑模具材料的工艺性能模具材料一般应具有优良的锻造性能与切削加工性能，即锻造的温度范围宽，容易被切削加工。
对尺寸较大、精度较高的重要模具，还要求有较好的淬透性，较小的氧化脱碳和淬火变形、开裂倾向等。
对要焊接加工的模具，材料应有较好的焊接性。
3）经济性模具材料发展很快，品种在不断增多，材料选用应结合实际条件，在满足前两项要求的前提下，尽可能选用价格低廉的一般材料，少用特殊材料；多用贷源丰富、供应方便的材料，少用或不用稀缺和贵重材料。
2．热处理组织评定1）退火组织的评定不同的钢类，退火组织有不同的评定级别。
碳素工具钢：按GBl298—86第一级别图进行评定。
标准中的退火珠光体分为6级。
当钢材截面尺寸不大于60mm时，T7—T9钢合格级别为1-5级；T10—T13钢为2—4级。
合金工具钢：根据GBl299--85第一级别图进行评定。
这类钢珠光体也分为6级。
标准中规定，冷作模具钢9SiCr、Crl2、CrMn、CrWMn和9CrWMn等应检查退火珠光体组织，其合格级别等于或小于5级。
2）碳化物不均匀性碳素工具钢：GB--86规定，除了T7和T8钢只检查珠光体外，其它碳素工具钢既要检查珠光体，还要检查碳化物网状分布。
标准中采用第二级别图，分为4级。
对于截面尺寸不大于60mm的钢材，合格级别不大于2级，大于60-100mm时，则不大于3级。
合金工具钢：GBl299--85规定了合金冷作模具钢的评级标准。
CrMn、CrWMn、Crl2 等钢，除了检查退火组织外，还应按第2级别图(网状碳化物)评级，当尺寸不大于60mm时，网状碳化物应小于3级。
Crl2类型钢有大量的共晶碳化物，是影响使用性能的主要因素，对Crl2型’的莱氏体模具钢，GBl299--85专门规定了按尺寸规格的共晶碳化物的不均匀度的合格级别。
3）晶粒度测定方法可按GB6394--86的规定进行。
8 ~ 9级：中碳低合金模具钢，如5CrNiMo、5CrMnMo、4CrMnSiMoV等；9 ~ 10级：中合金钢、过共析钢，如T8~T12、9Mn2V、CrWMn、4Cr5MoSiV1、3Cr2W8V；10~ 11级：高合金模具钢和高速钢，如Cr12、Cr12MoV、Cr12Mo1V1三、主要仪器及材料1．真空热处理炉 2 台2．洛氏硬度计3台3．金相预磨机5台4．金相抛光机10台5．金相显微镜15台6．常用的冷冲压模具钢（预先实施锻造）若干四、实验方法与步骤1．根据指导教师给定的图纸，按要求分析模具的工作条件、结构、尺寸和生产批量等基本信息。
2．结合冷作模具材料选用的原则，初步选择适当的冷冲压模具钢品种。
3．按照设计图纸对模具材料的硬度要求，合理编制热处理工艺，主要包括球化退火处理、淬火和回火处理。
4．对选定的模具钢块在真空热处理中进行热处理。
5．用洛氏硬度计检验所采用热处理工艺处理的模具钢块的硬度是否符合要求。
6．将所处理的模具钢块制成金相试样，在金相显微镜下观察其显微组织，进一步评定其显微组织，主要是碳化物形态及分布是否满足要求。
五、实验注意事项1．模具钢的热处理应在真空热处理中，以防止模具钢的氧化与脱碳反应；2．热处理实验中要严格控制温度，控制其温度误差不超过2℃；3．实验过程应严格按照相关设备的操作规程进行，必须注意实验安全。
六、预习与思考题1．事先充分预习关于冷冲压模具材料选用的原则。
2．必须查阅有关热处理组织的评定标准。
七、实验报告要求1．实验目的及原理；2．实验中模具钢选用理由；3．所用热处理工艺的设计依据；4．整理所有实验数据，撰写实验报告。
实验二热作模具材料选用实训一、实验目的1．正确分析模具使用条件，合理选用适当的模具材料。
2．掌握常用热作模具钢的热处理工艺。
二、实验原理热作模具的种类繁多，它们的服役条件也有很大差别，因此选用模具材料应根据模具的具体工作条件、失效形式以及对模具的抗力要求和模具材料本身具有的特性来选择。
1．热锻模具材料的选用热锻模具是在高温、高压、高冲击裁荷下工作，并且经常受到反复的加热和冷却。
因此，模具材料必须具有较高的高温屈服强度、高的冲击韧度和断裂韧度，而且锻模的尺寸一般都比较大，还要求锻模材料具有很好的淬透性、高耐热疲劳抗力和回火稳定性。
不同类型锻模的硬度和抗力指标要求见表2.1。
表2.1中小型和中型的模面硬度值有两个标准．一般地说，浅型槽及形状简单者用高硬度值，而较深型槽或形状复杂的模具用低硬度值。
表2.1 不同类型锻模的硬度和抗力指标要求压力机模锻的特点是成形速度慢，单件滞模时间长(约3~6s)，因此，模腔表面温升高，瞬时温度可达700℃，冷却及润滑条件较好时，温度可能低一些，但也会达则500℃左右，这也超过了5CrNiMo或5CrMnMo模块的回火温度，从而导致模具早期磨损、压塌等失效。
因此，应选用耐热性较高的高强韧性模具钢制作压力机锻模。
表2.2列出了锤锻模用钢的主要牌号．可供选材时参考。
燕尾是锻模固定在锤头的部位，直接与锤头接触．其硬度不应高于锤头。
燕尾根部存在较大的应力集中，因而硬度也不宣太高。
因此，燕尾硬度应低于核具型腔硬度，对煎层要进行专门的回火。
燕尾回火方法有以下两种；1）专用煎尾回火炉中回火该种方法是工厂生产中比较常用的燕尾回火方法，如图2.1所示。
它是将燕后向下置于电炉、煤炉或盐浴炉的炉槽内加热回火。
具体回火温度根据钢种及模具煎尾硬度要求而定。
2）燕尾自回火法这是较广泛采用的一种方法，即将整个锻模在油中冷却到一定温度后，将燕尾提出油面停留一段时间，此时模具心部温度仍较高，燕尾已淬火的部分被心部热量加热而回火。
实际操作时要反复多次入油，以防燕尾温度升高到足以引起淬火油燃烧，因此，需注意安全。
此外，此法只适用于燕尾朝上的淬火方法，对模具侧立或燕尾朝下的入油方法，无法实现燕尾自回火。
2．热处理组织观察1）GBl299—85和GBl298—86这两个标准都规定热作模具钢不检查退火组织。
2）GBl299--85规定了热作模具钢不检查碳化物分布。
图2.1 锻模燕尾回火 专用炉示意图表2.2 锤锻模用钢的选择三、主要仪器及材料1．真空热处理炉 2 台2．洛氏硬度计3台3．金相预磨机5台4．金相抛光机10台5．金相显微镜15台6．常用的热冲压模具钢（预先实施锻造）若干四、实验方法与步骤1．根据指导教师给定的图纸，按要求分析模具的具体工作条件、失效形式以及对模具的抗力要求和模具材料本身具有的特性等基本信息。
2．结合热作模具材料选用的原则，初步选择适当的热锻模具钢品种。
3．按照设计图纸对模具材料的硬度要求，合理编制热处理工艺，主要包括球化退火处理、淬火和回火处理。
4．对选定的模具钢块在真空热处理中进行热处理。
5．用洛氏硬度计检验所采用热处理工艺处理的模具钢块的硬度是否符合要求。
6．将所处理的模具钢块制成金相试样，在金相显微镜下观察其显微组织。
五、实验注意事项1．模具钢的热处理应在真空热处理中，以防止模具钢的氧化与脱碳反应；2．热处理实验中要严格控制温度，控制其温度误差不超过2℃；3．实验过程应严格按照相关设备的操作规程进行，必须注意实验安全。
六、预习与思考题1．事先充分预习关于热作模具材料选用的原则。
2．可查阅有关热作模具材料的热疲劳实验。
七、实验报告要求1．实验目的及原理；2．实验中模具钢选用理由；3．所用热处理工艺的设计依据；4．整理所有实验数据，撰写实验报告。
实验三塑料模具材料选用实训一、实验目的1．正确分析模具使用条件，合理选用适当的模具材料；2．掌握塑料模具材料的热处理工艺。
二、实验原理在塑料制品成型模具中，塑料的种类、生产的批量，塑件的复杂程度、尺寸精度和表面粗糙度等质量要求是决定塑料模具用材料的主要因素。
1．塑料模具成型零件材料的选用1）成型通用型塑料的模具材料用于生产聚乙烯、聚丙烯等通用型塑料制品的模具。
当生产批量较小，尺寸精度和表面粗糙度无特殊要求，而且模具截面不大时，可以采用碳素钢45钢或低碳钢10、20钢制造；当生产批量较大、模具尺寸较大或形状复杂、精度要求高的工件时，则采用淬透性较高的合金模具钢；当成型对精度和表面粗糙度要求很高的塑料制品时，往往采用电渣重熔或真空热处理的合金模具钢。
2）成型增强塑料的模具材料对于生产添加玻璃纤维等无机增强剂的热塑性塑料注射成型模具和热固性塑料挤压成型模具，为了提高模具型腔表面的耐磨性，这类塑料模具通常采用冷作模具钢制造。
3）成型腐蚀性塑料的模具材料对生产聚氯乙烯、氟化塑料或添加阻燃剂的阻燃塑料成型模具，应选用耐蚀性好的塑料模具钢。
4）成型磁性塑料的模具材料一般多选用无磁模具材料制造，如18—8不锈钢模具经渗氮处理后使用；或采用Mnl3型耐磨奥氏体钢或无磁模具钢，如70Mn15Cr4Al3V2WMo钢等。
5）成型透明塑料制品的模具对于成型透明塑料制品的模具，一船选用时效硬化钢制造，如06Ni、18Ni、PMS、PCR、SM2等，也可选用预硬钢SM1、Y82、空冷12钢等。
表3.1列出了各类塑料模具材料的选用。
2．塑料模具结构零件材料的选用对塑料模具结构零件的强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性等的要求都比成型零件低，一般选用通用材料就能满足使用性能的要求，表3.2 给出了塑料模具结构零件常用材料及热处理规范。
表3.1 塑料模具材料的选用表3.2 塑料模具结构零件常用材料及热处理三、主要仪器及材料1．真空热处理炉 2 台2．洛氏硬度计3台3．金相预磨机5台4．金相抛光机10台5．金相显微镜15台6．常用的塑料模具钢若干四、实验方法与步骤1．根据指导教师给定的图纸，按要求分析塑料的种类、生产的批量，塑件的复杂程度、尺寸精度和表面粗糙度等信息。