▌ 鋼材的定義：?

鋼材是指含碳量在0.0218％～2.11％的鐵碳合金。在普通鋼材中添加Cr,Mo,V,Ni等合金成分就得到了合金鋼，我們的模具鋼材都屬于合金鋼。

▌ 改變鋼材性能的辦法，主要有以下三方面：?

1. 合金成分

碳：C

增加淬火組織的硬度；

形成碳化物，提高耐磨性；

降低韌性；

降低可焊性?

鉻：Cr

提高鋼之硬度，形成堅硬及穩定的碳化鉻,從而改善耐磨性；

能提高鋼的淬透性；

當Cr含量超過12%, 具耐腐蝕作用，并提供良好拋旋光性?

鉬：Mo

Mo是強碳化物形成元素，提高耐磨性；

Mo＞0.5％能抑止其他合金元素引致之回火脆性；

提供紅硬性，熱強度；

提高淬透性，回火穩定性?

釩：V

可以形成高硬度碳化物，提高耐磨性；

細化鋼的晶粒，降低過熱敏感性

提高鋼之強度、韌性及回火穩定性?

鎳：Ni

Ni能提高鋼的淬透性；

Ni能細化晶粒?

硫（S）

常以MnS形式存在鋼中，割裂基體的連續性，惡化材料的韌性、抗腐蝕性、拋旋光性、放電加工性、蝕紋性，可提高材料的切削能力。?

2. 冶煉工藝?

普通煉鋼工藝?

電渣重熔（ESR）

將粗鋼坯置于電渣爐中，通入強電流，使電爐產生很高的溫度，使粗鋼坯熔化成鋼水，鋼水流經電渣，雜質被電渣過濾吸附，從而達到純化的效果。整體重熔速度快，但一些非常細小的雜質并未除去。

真空電弧重熔（VAR）

在真空爐里，通入強電流在鋼胚上，鋼胚底部開始熔化，雜質汽化成氣體被抽走，從而將鋼材純度提高，而且它是一滴一滴地凝固，凝固速度非常快，組織變得很致密。特點是雜質去得徹底，但整體重熔速度慢。

 熱處理

鋼材的熱處理是指經過加熱然后冷卻，通過控制鋼材的加熱溫度、保溫時間及冷卻速度來改變鋼的性能，以滿足加工或使用要求的工藝過程。主要的熱處理工藝有：退火、淬火、回火。

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▌ 模具鋼按用途分類?

1. 冷作模具鋼

冷作模具鋼主要用于制造對冷狀態下的工件進行壓制成型的模具。如冷沖裁模具、冷沖壓模具、冷拉深模具、壓印模具、冷擠壓模具、螺紋壓制模具和粉末壓制模具等。冷作模具鋼的范圍很廣，從各種碳素工具鋼、合金工具鋼、高速工具鋼到粉末高速工具鋼和粉末高合金模具鋼。

2. 熱作模具鋼

熱作模具鋼主要用于制造對高溫狀態下的工件進行壓力加工的模具。如熱鍛模具、熱擠壓模具、壓鑄模具、熱鐓鍛模具等。常用的熱作模具鋼有：中高含碳量的添加Cr、W、Mo、V等合金元素的合金模具鋼；對特殊要求的熱作模具鋼，有時采用高合金奧氏體耐熱模具鋼制造。

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3. 塑料模具鋼

由于塑料的品種很多，對塑料制品的要求差別也很大，對制造塑料模具的材料也提出了各種不同的性  能要求。所以，不少工業發達的國家已經形成了范圍很廣的塑料模具用鋼系列。包括碳素結構鋼、滲碳型  塑料模具鋼、預硬型塑料模具鋼、時效硬化型塑料模具鋼、耐蝕塑料模具鋼、易切塑料模具鋼、整體淬硬型塑料模具鋼、馬氏體時效鋼以及鏡面拋光用塑料模具鋼等。?

把模具按壽命長短分為五級，對鋼材的要求：?

一般把模具按使用壽命的長短分五級。一級在百萬次以上，二級是50萬-100萬次，三級在30萬-50萬次，四級在10萬-30萬次，五在10萬次以下。?

一級與二級模具都要求用可以熱處理、硬度在HRC50左右的鋼材，否則易于磨損，注塑出的產品易超差，故所選的鋼材既要有較好的熱處理性能，又要在高硬度的狀態下有好的切削性能，當然還有其他方面的考慮。

通常選用瑞典的8407、S136，美國的420、H13，歐洲的2316、2344、083，或日本的SKD61、DC53（原為五金模材料，特殊情況下使用）。有強腐蝕性的塑膠一般選S136，2316，、420等鋼材，弱腐蝕性的除選S136、2316、420外，還有SKD61、NAK80、PAK90、718M。產品的外觀要求對模具材料的選擇亦有很大的影響，透明件和表面要求拋鏡面的產品，可選用的材料有S136，2316，718S，NAK80，PAK90，420，透明度特高的模具應選S136，其次是420。

三級模具用預硬料多，牌號有S136H、2316H、718H、083H，硬度HB270—340。

四五級模具用P20、718、738、618、2311、2711，對于要求特低的模具，還有可能用到S50C，45#鋼，即直接在模胚上做型腔。

▌ 各國鋼材代號?

1.美國標準AISI

Code:

P1-P19：LowCarbon Steel

P20-P39：Low Carbon, HighAlloy Steel(塑膠模鋼)

2XX,3XX,4XX,6XX：StainlessSteel (不銹鋼)

H1-H19：Chromium base (鉻基-熱作鋼)

：Water HardeningSteel

Sx：Shock ResistingSteel

Ox：OilHardening Steel (油鋼)

Ax：AirHardening Steel

Dx：High Carbon, High ChromiumSteel(鉻鋼)

Mx：Molybdenum base(H.S.S.-高速鋼)?

2.德國標準DIN

Code:

1.2738：Low carbon, highalloy (P20 - 塑膠模鋼)

1.2311：Lowcarbon, highalloy (P20 - 塑膠模鋼)

1.2312：Lowcarbon, highalloy, free Machine (P20-易切削)

1.2083：StainlessSteel (420- 抗酸鋼)

1.2316：Highperformancestainless Steel (420 - 高抗酸鋼)

1.2343：Chromiumbase (鉻基-H11 –熱作鋼)

1.2344：Chromiumbase (鉻基-H13 –熱作鋼)

1.2510：Lowalloy steel (O1-油鋼)

1.2379：Highcarbon, highchromium steel (D2 –鉻鋼)?

3.日本標準JIS

Code:

SxxC：Plain Carbon steel(黃牌 - S55C)

SUSxx：Stainless Steel (抗酸鋼- 420)

SCrx：Chromium Steel

SCMx：Chromium MolybdenumSteel（P20）

SKx：Carbon Tool Steel

SKSx：Low Alloy Steel (油鋼 - O1)

SKD11：MediumHigh AlloySteel(鉻鋼- D2)

SKD6：Medium High AlloySteel(中高合金鋼-H11)

SKD61：Medium High AlloySteel(中高合金鋼-H13)

SKHxx：High Speed Steel (高速鋼- M 2)

SUMx：Free Cutting Steel (易切削鋼)

SUJx：Bearing Steel?

▌ 常見進口模具鋼材及其參數性能?

瑞典一勝百 STAVAXESR-S136 —高耐磨抗腐蝕預硬鏡面鋼材

出廠狀態︰ HB215

相當布德魯斯Buderus標準︰ 2316

相當百祿Bohler標準︰ M310

相當日立hitachi 標準︰ HPM38

相當大同DAIDO標準︰ PAK90

耐磨性︰★★★☆☆

韌性︰★★★☆☆

尺寸穩定︰★★★☆☆

加工性︰★★★☆☆

拋光性︰★★★★★

抗蝕性︰★★★★☆?

產品描述：為高級不繡工具鋼。優良的耐腐蝕性、拋旋光性、耐磨性、機械加工性，電火花加工可以獲得超鏡面加工效果及高品質表面，淬火時具有優良的穩定性。模具長期使用后，模穴表面仍然維持原先的光滑狀態。模具在潮濕的環境下操作或存放時、不需要特別的保護。被推薦用于高拋光要求注塑模具和腐蝕性塑膠模具。?

瑞典一勝百 8402 —優質熱作工具鋼

出廠狀態︰ HB 185

相當布德魯斯Buderus標準︰ 2344

相當百祿Bohler標準︰ W302

相當日立hitachi 標準︰ DAC

相當大同DAIDO標準︰ DHA1

耐磨性︰★★☆☆☆

韌性︰★★★☆☆

淬硬性︰★★★☆☆

加工性︰★★★☆☆?

產品描述：高、低溫均有良好的耐磨性，優良的韌性和延展性，穩定且優良的及加工性和拋旋光性，優良的高溫強度和抗熱疲勞性，優良的淬透性，很小的熱處理尺寸變形。用于金屬熱鍛模具，鋁擠壓模具，塑膠模具，鋁壓鑄模具等。?

瑞典一勝百 8407 —高級熱作工具鋼

出廠狀態︰ HB 185

相當布德魯斯Buderus標準︰ 2344ESR

相當日立hitachi 標準︰ DAC

相當大同DAIDO標準︰ DHA1

耐磨性︰★★★☆☆

韌性︰★★★☆☆

淬硬性︰★★★☆☆

加工性︰★★★★☆?

產品描述：是鉻、鉬、釩合金工具鋼，采用特殊煉鋼技術和嚴密質量控制得到的純度高且組織微細的鋼材，8407的等向性（各向同性）要比一般傳統煉制度H13更佳。這對于模具的抗機械疲勞及熱應力疲勞性能更具價值，如壓鑄模具、鍛造模具及擠型模具等。因此采用8407的模具硬度可比普通H13提高1－2HRC而不會犧牲韌性。硬度高可以減緩熱龜裂的發生，提高模具壽命。用于各種金屬壓鑄模具，擠壓模具，高品質要求塑膠模具。

瑞典一勝百 ASP23 —高耐磨高韌性粉末高速鋼

出廠狀態︰ HB 260

相當日立hitachi 標準︰ HAP10

耐磨性︰★★★★☆

韌性︰★★★☆☆

尺寸穩定︰★★★☆☆

加工性︰★★★☆☆?

產品描述：是鉻鉬釩粉末鋼，高耐磨性（抗磨粒磨損），高抗壓強度，非常好的淬透性，韌性好，熱處理的尺寸穩定性好，抗回火軟化性好。ASP-23特別適合于薄的被加工材的下料及成形，或模具失效是因為混合磨粒磨損及粘著磨損，或知識磨粒磨損，而且表面產生塑性變形的危險性也高者。例如中碳鋼或高碳鋼的下料、沖切已硬化鋼板或冷軋鋼帶、含有玻璃纖維的塑膠模。?

瑞典一勝百 XW-42 —高級高耐磨冷作工具鋼

出廠狀態︰ HB210

相當布德魯斯Buderus標準︰ 2379

相當百祿Bohler標準︰ K110

相當日立hitachi 標準︰ SLD

相當大同DAIDO標準︰ DC11

耐磨性︰★★★☆☆

韌性︰★★★☆☆

尺寸穩定︰★★★☆☆

加工性︰★★★☆☆?

產品描述：是一種含鉬、釩的高碳、高鉻合金工具鋼。耐磨性與韌性兼備，優良的淬火性能，常被推薦用作需要很好耐磨性和適當韌性（抗沖擊）的模具。比如：精密五金模具，半導體模具，精密零部件等。?

日本大同NAK80 —預硬鏡面精密塑膠模具鋼

出廠狀態︰ HRC37-43

相當日立hitachi 標準︰ HPM50

耐磨性︰★★★☆☆

韌性︰★★★☆☆

加工性︰★★★☆☆

拋光性︰★★★★☆

抗蝕性︰★★★☆☆?

產品描述：預硬鋼(36-43 HRC)，無須熱處理，可直接加工；表面和中心的硬度較均勻，切削加工性良好；放電加工性佳，放電加工后的研磨非常容易，因放電加工后表面硬度均勻且白層硬度較低；鏡面拋光性良好；焊接性良好；蝕紋性良好；尺寸穩定，適合于精密零件及大批量生產。由于受其化學成分的影響，此料脆性較大，用在較為復雜的模具時易在加工應力較為集中的地方開裂。熱敏感性高，所在在焊接時要預熱，保溫及焊后后熱及去應力回火處理，否則就會有焊接失敗的危險。要注意的是當處理溫度超過520℃時，會引起尺寸的變化。?

日本大同DC53 —高硬度高韌性冷作工具鋼

出廠狀態︰ HB255

相當日立hitachi 標準︰ SLD8

相當一勝百ASSAB標準︰ ASSAB88

耐磨性︰★★☆☆☆

韌性︰★★★★☆

尺寸穩定︰★★☆☆☆

加工性︰★★★☆☆

拋光性︰★★★☆☆?

產品描述：大同制鋼DC53在SKD11基礎上改良，熱處理后硬度高于SKD11，高溫（520-530℃）回火后可達62-63HRC高硬度，在強度方面超過SKD11，韌性度是SKD11的兩倍。韌性在冷作模具鋼中較為突出，因此，用DC53制造的很少出現裂紋和崩裂，大大提高了使用壽命。線切割加工后的殘余應力，經高溫回火減少了殘余應力。因此，大型模具和要求精密之模具在線切割加工后的裂紋和變形得到抑制。切削性超過SDK11。DC53的切削性優于SDK11。因此，使用DC53可增加模具壽命和減少加工工序。?

日本大同NAK55 —高預硬高性能精密模具鋼材

出廠狀態︰ HRC37-43

耐磨性︰★★★☆☆

韌性︰★★★☆☆

加工性︰★★★☆☆

拋光性︰★★★★☆

產品描述：預硬化鋼，不需任何熱處理，適用于鏡面拋光加工的預硬化鋼。主要用于鏡面拋光模具，拋旋光性極佳，切削性，蝕花性佳。? 

日本日立金屬SLD8 —高硬度高韌性冷作工具鋼

品牌︰日本日立金屬

出廠狀態︰ HB235

相當大同DAIDO標準︰ DC53

耐磨性︰★★☆☆☆

韌性︰★★★★☆

尺寸穩定︰★★☆☆☆

加工性︰★★★★☆?

產品描述：SLD(日標SKD11)的改良版。因釩元素添加量的變更，加工性顯著上升。韌性比SLD好50%以上。而抗回火軟化方面，以530℃回火尚可得HRC62-63的硬度。利用此特性，對于時效變形及線切割時之破裂及變形都得以抑制。主要用在精密五金模具成型或者精密零件等要求韌性與耐磨性兼高的模具。