簡介

特性

　　該鋼適宜制造鐓鍛、壓力機鍛造等熱作模具，模具使用壽命較高。

用途

　　●厚度不大於2MM薄板材，高效落料模，沖載模及壓印模。

　　● 各種剪刀，鑲嵌刀片，木工刀片。

　　● 螺紋軋制模和耐磨滑塊。

　　● 冷鐓模具，熱固樹脂成型模。

　　● 深拉成型模，冷擠壓模具。

物理性能

化學成分

力學性能

　　表3-10-3 3Cr3Mo3W2V鋼的線（膨）脹系數

　　表3-10-4 3Cr3Mo3W2V鋼的導熱率

3Cr3Mo3W2V

熱處理工藝

　　●交貨狀態：鋼材以退火狀態交貨。

　　鍛造：油淬冷作模具鋼有一些裂紋敏感性，鍛造加熱時不宜迅速加熱，最好在650-750度進行一次預熱，鍛造加熱溫度為1130-1150度，終鍛溫度應大於800-850度，鋼錠鍛造時取上限溫度。坯料鍛造時取下限溫度

　　退火：

　　一般退火采用780-800度，保溫4-6小時，以≤50度/小時，冷卻到550度出爐空冷，等溫退火采用700-800度保溫2-4銷售，然後再670-720度保溫，保持2-4小時，以≤50度/小時冷速冷卻到500度出爐空冷，退火硬度為241-197H

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模具鋼
　　模具大致可分為冷作模具、熱作模具和塑料模具3類，用於鍛造、沖壓、切型、壓鑄等。由於各種模具用途不同，工作條件復雜，因此對模具用鋼，按其所制造模具的工作條件，應具有高的硬度、強度、耐磨性，足夠的韌性，以及高的淬透性、淬硬性和其他工藝性能。由於這類用途不同，工作條件復雜，因此對模具用鋼的性能要求也不同。
　　冷作模具包括冷沖模、拉絲模、拉延模、壓印模、搓絲模、滾絲板、冷鐓模和冷擠壓模等。冷作模具有鋼，按其所制造具的工作條件，應具有高的硬度、強度、耐磨性、足夠的韌性，以及高的淬透性、淬硬性和其他工藝性能。用於這類用途的合金工具用鋼一般屬於高碳合金鋼，碳質量分數在0.80%以上，鉻是這類鋼的重要合金元素，其質量分數通常不大於5%。但對於一些耐磨性要求很高，淬火後變形很小模具用鋼，最高鉻質量分數可達13%，並且為瞭形成大量碳化物，鋼中碳質量分數也很高，最高可達2.0%~2.3%。冷作模具鋼的碳含量較高，其組織大部分屬於過共析鋼或萊氏體鋼。常用的鋼類有高碳低合金鋼、高碳高鉻鋼、鉻鉬鋼、中碳鉻鎢釧鋼等。 [應用場合]：冷作模具用於冷態下（工作溫度低於200～300℃）金屬的成形加工，如冷沖模、冷擠壓模、剪切模等。這類模具承受很大的壓力、強烈的摩擦和一定的沖擊，因此，要求具有高硬度、耐磨性和足夠的韌性。此外，形狀復雜、精密、大型的模具還要求具有較高的淬透性和小的熱處理變形。
[化學成分]：冷作模具鋼一般具有高的含碳量，wC=1.0%～2.0%，以獲得高硬度和高耐磨性。加入合金元素Cr、Mo、W、V等，以提高耐磨性、淬透性和耐回火性。
[常用冷作模具鋼]：Crl2型鋼包括Cr12、Cr12MoV等，這類鋼的淬透性及耐磨性好，熱處理變形小，常用於大型冷作模具。其中Crl2MoV鋼除耐磨性不及Cr12鋼外，強度、韌性都較好，應用最廣。尺寸較小的冷作模具可選用低合金冷作模具鋼CrWMn等，也可采用刃具鋼9SiCr或軸承鋼GCr15。
[熱處理]：Crl2型鋼屬於萊氏體鋼，加工前應進行反復鍛打並退火。Cr12型鋼的最終熱處理一般為淬火和回火，獲回火馬氏體、碳化物和殘餘奧氏體組織，硬度為 60～64HRC。
　　熱作模具分為錘鍛、模鍛、擠壓和壓鑄幾種主要類型，包括熱鍛模、壓力機鍛模、沖壓模、熱擠壓模和金屬壓鑄模等。熱變形模具在工作中除要承受巨大的機械應力外，還要承受反復受熱和冷卻的做用，而引起很大的熱應力。熱作模具鋼除應具有高的硬度、強度、紅硬性、耐磨性和韌性外，還應具有良好的高溫強度、熱疲勞穩定性、導熱性和耐蝕性，此外還要求具有較高的淬透性，以保證整個截面具有一致的力學性能。對於壓鑄模用鋼，還應具有表面層經反復受熱和冷卻不產生裂紋，以及經受液態金屬流的沖擊和侵蝕的性能。這類鋼一般屬於中碳合金鋼，碳質量分數在0.30% ~0.60%，屬於亞共析鋼，也有一部分鋼由於加入較多的合金元素（如鎢、鉬、釩等）而成為共析或過共析鋼。常用的鋼類有鉻錳鋼、鉻鎳鋼、鉻鎢鋼等。
[應用場合]：熱作模具用於熱態金屬的成形式加工，如熱鍛模、壓鑄模、熱擠壓模等。熱作模具工作時受到比較高的沖擊載荷，同時模腔表面要與熾熱金屬接觸並發生摩擦，局部溫度可達500℃以上，並且還要不斷反復受熱與冷卻，常因熱疲勞而使模腔表面龜裂，故要求熱作模具鋼在高溫下具有較高的綜合力學性能及良好的耐熱疲勞性。此外，必須具有足夠的淬透性。
[化學成分]：熱作模具鋼為中碳成分，wC=0.3%～0.6%，以獲得綜合力學性能；合金元素有Cr、Mn、Ni、Mo、W、Si等，其中Cr、Mn、Ni主要作用是提高淬透性； W、Mo提高耐回火性並防止回火脆性； Cr、W、Mo、Si還提高鋼的耐熱疲勞性。
[常用熱作模具鋼]：5CrMnMo和5CrNiMo是最常用的熱鍛模具鋼，其中5CrMnMo常用來制造中小型熱鍛模，5CrNiMo常用於制造大中型熱鍛模；對於受靜壓力作用的模具（如壓鑄模、擠壓模等），應選用3Cr2W8V或4Cr5W2VSi鋼。
[熱處理]：熱鍛模坯料鍛造後需進行退火，以消除鍛造應力，降低硬度，利於切削加工；最終熱處理為淬火、高溫（或中溫）回火，回火後獲得均勻的回火索氏體或回火托氏體，硬度約為40HRC左右。
　　塑料模具包括熱塑性塑料模具和熱固性塑料模具。塑料模具用鋼要求具有一定的強度、硬度、耐磨性、熱穩定性和耐蝕性等性能。此外，還要求具有良好的工藝性，如熱處理變小、加工性能好、耐蝕性好、研磨和拋光性能好、補焊性能好、粗糙度高、導熱性好和工作條件尺寸和形狀穩定等。一般情況下，註射成形或擠壓成形模具可選用熱作模具鋼；熱固性成形和要求高耐磨、高強度的模具可選用冷作模具鋼。[性能要求]：塑料模具所受的應力和磨損較小，主要失效形式為模具表面質量下降，因此應具備以下性能：①良好的加工性能，在較高預硬硬度（28～35HRC），便於進行切削加工或電火花加工，易於蝕刻各種圖案、文字和符號；②良好的拋光性，模具拋光後表面達到高鏡面度(一般Ra值為0.1～0.012μm)；③較高的硬度（熱處理後硬度應超過45~55HRC），良好的耐磨性，足夠的強度和韌性；④熱處理變形小（保證精度）、良好的焊接性（便於進行模具焊補）等。
[常用塑料模具鋼]：由於塑料模對力學性能的要求不高，所以材料選擇有較大的機動性。常用塑料模具鋼的牌號、性能及用途見下表。表中所列鋼號大多為國產塑料模具鋼號，現階段仍有許多塑料模采用國外鋼號（如日本、美國、德國、瑞典等）或根據國外鋼號生產的改良鋼種。
　　（三）量具用鋼
　　量具應具有良好的尺寸穩定性、高耐磨性、高硬度和一定的韌性。因此，量具用鋼慶應具有硬度高、組織穩定、耐磨性好，以及良好的研磨和加工性能、熱處理變形小、膨脹系數小和耐蝕性好。這類鋼一般屬於過共析鋼，加入的合金元素有鉻、錳、鎢、鉬等。常用的鋼類有鉻鋼、鉻鎢錳鋼、錳釩鋼等。

成交記錄塑料模具鋼具有以下特點

1. 塑料模具用鋼涵蓋廣泛，從普通鋼材到專用鋼才都有。這在塑料模具初期更加明顯，如今已日趨正規和高級。專門用鋼已自成體系，模具用鋼的化學成分和合金工具鋼的基本相同，但其冶金質量更高，加工精良，對熱處理有利。 

2. 塑料模具鋼性能要求嚴格，熱處理難度大。 

3. 為避免模具零件在強韌化過程中的變形或其他熱處理問題，模具鋼以預硬化形式供應市場已較普遍。 

4. 以石化產品為原料的塑料制品，某些度不同的腐蝕性，所以耐蝕鋼應用也較多。 

5. 配合預硬化鋼、非調質剛的應用，易切削性也是塑料模具鋼的特點。

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