▌ 钢材的定义:
钢材是指含碳量在0.0218%~2.11%的铁碳合金。在普通钢材中添加Cr,Mo,V,Ni等合金成分就得到了合金钢,我们的模具钢材都属于合金钢。
▌ 改变钢材性能的办法,主要有以下三方面:
1. 合金成分
碳:C
铬:Cr
钼:Mo
钒:V
镍:Ni
硫(S)
2. 冶炼工艺
3. 热处理
钢材的热处理是指经过加热然后冷却,通过控制钢材的加热温度、保温时间及冷却速度来改变钢的性能,以满足加工或使用要求的工艺过程。主要的热处理工艺有:退火、淬火、回火。
▌ 模具钢按用途分类
1. 冷作模具钢
冷作模具钢主要用于制造对冷状态下的工件进行压制成型的模具。如冷冲裁模具、冷冲压模具、冷拉深模具、压印模具、冷挤压模具、螺纹压制模具和粉末压制模具等。冷作模具钢的范围很广,从各种碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢到粉末高速工具钢和粉末高合金模具钢。
2. 热作模具钢
热作模具钢主要用于制造对高温状态下的工件进行压力加工的模具。如热锻模具、热挤压模具、压铸模具、热镦锻模具等。常用的热作模具钢有:中高含碳量的添加Cr、W、Mo、V等合金元素的合金模具钢;对特殊要求的热作模具钢,有时采用高合金奥氏体耐热模具钢制造。
3. 塑料模具钢
由于塑料的品种很多,对塑料制品的要求差别也很大,对制造塑料模具的材料也提出了各种不同的性 能要求。所以,不少工业发达的国家已经形成了范围很广的塑料模具用钢系列。包括碳素结构钢、渗碳型 塑料模具钢、预硬型塑料模具钢、时效硬化型塑料模具钢、耐蚀塑料模具钢、易切塑料模具钢、整体淬硬型塑料模具钢、马氏体时效钢以及镜面抛光用塑料模具钢等。
把模具按寿命长短分为五级,对钢材的要求:
一般把模具按使用寿命的长短分五级。一级在百万次以上,二级是50万-100万次,三级在30万-50万次,四级在10万-30万次,五在10万次以下。
一级与二级模具都要求用可以热处理、硬度在HRC50左右的钢材,否则易于磨损,注塑出的产品易超差,故所选的钢材既要有较好的热处理性能,又要在高硬度的状态下有好的切削性能,当然还有其他方面的考虑。
通常选用瑞典的8407、S136,美国的420、H13,欧洲的2316、2344、083,或日本的SKD61、DC53(原为五金模材料,特殊情况下使用)。有强腐蚀性的塑胶一般选S136,2316,、420等钢材,弱腐蚀性的除选S136、2316、420外,还有SKD61、NAK80、PAK90、718M。产品的外观要求对模具材料的选择亦有很大的影响,透明件和表面要求抛镜面的产品,可选用的材料有S136,2316,718S,NAK80,PAK90,420,透明度特高的模具应选S136,其次是420。
三级模具用预硬料多,牌号有S136H、2316H、718H、083H,硬度HB270—340。
▌ 各国钢材代号
1.美国标准AISI
Code:
P1-P19:LowCarbon Steel
P20-P39:Low Carbon, High Alloy Steel(塑胶模钢)
2XX,3XX,4XX,6XX:Stainless Steel (不锈钢)
H1-H19:Chromium base (铬基-热作钢)
Wx:Water Hardening Steel
Sx:Shock Resisting Steel
Ox:OilHardening Steel (油钢)
Ax:AirHardening Steel
Dx:High Carbon, High Chromium Steel(铬钢)
Mx:Molybdenum base (H.S.S.-高速钢)
2.德国标准DIN
Code:
1.2738:Low carbon, high alloy (P20 - 塑胶模钢)
1.2311:Lowcarbon, high alloy (P20 - 塑胶模钢)
1.2312:Lowcarbon, high alloy, free Machine (P20-易切削)
1.2083:StainlessSteel (420 - 抗酸钢)
1.2316:Highperformance stainless Steel (420 - 高抗酸钢)
1.2343:Chromiumbase (铬基-H11 –热作钢)
1.2344:Chromiumbase (铬基-H13 –热作钢)
1.2510:Lowalloy steel (O1-油钢)
1.2379:Highcarbon, high chromium steel (D2 –铬钢)
3.日本标准JIS
Code:
SxxC:Plain Carbon steel(黃牌 - S55C)
SUSxx:Stainless Steel (抗酸钢- 420)
SCrx:Chromium Steel
SCMx:Chromium Molybdenum Steel(P20)
SKx:Carbon Tool Steel
SKSx:Low Alloy Steel (油钢 - O1)
SKD11:MediumHigh Alloy Steel(铬钢- D2)
SKD6:Medium High Alloy Steel(中高合金钢-H11)
SKD61:Medium High Alloy Steel(中高合金钢-H13)
SKHxx:High Speed Steel (高速钢- M 2)
SUMx:Free Cutting Steel (易切削钢)
SUJx:Bearing Steel
▌ 常见进口模具钢材及其参数性能
瑞典一胜百 STAVAXESR-S136 —高耐磨抗腐蚀预硬镜面钢材
瑞典一胜百 8402 —优质热作工具钢
瑞典一胜百 8407 —高级热作工具钢
瑞典一胜百 ASP23 —高耐磨高韧性粉末高速钢
瑞典一胜百 XW-42 —高级高耐磨冷作工具钢
瑞典一胜百 718HH —高抛光预硬精密塑胶模具钢
瑞典一胜百 VIKING —高耐磨高韧性冷作工具钢
日本大同NAK80 —预硬镜面精密塑胶模具钢
日本大同DC53 —高硬度高韧性冷作工具钢
日本大同NAK55 —高预硬高性能精密模具钢材
日本大同S-STAR —预硬化高抛光耐腐蚀塑胶钢
日本大同DHA1 —高性能热作工具钢JIS SKD61
日本大同DC11 —高硬度高耐磨高铬工具钢JIS SKD11
日本日立金属HPM1 —高级预硬模具钢
日本日立金属SLD —高耐磨高铬冷作工具钢JIS SKD11
日本日立金属HPM50 —高抛光预硬精密模具钢材
日本日立金属HPM7 —高级精密塑胶模具钢材
日本日立金属SLD8 —高硬度高韧性冷作工具钢