《型模具材料》PPT课件

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1、第六章新型模具材料第一节新型模具材料的种类和特性一、冷作模具用于制作工作温度小于260℃的冲裁、挤压、镦锻以及滚丝和拉深等冷变形工作的模具。性能要求：热处理后有高的工作硬度、好的韧性。良好的工艺性能以及高的耐磨性。1.1概述1.冷作模具钢的基本性能①硬度随着冲裁速度的提高，冲裁频率的加快，或者材料变形抗力的增大，冷作模具表面温度上升很快。模具材料应具有工作硬度的保持能力，即组织和性能的稳定性。主要取决于钢的化学成分和热处理规范。硬度值范围54～64HRC1.1概述②耐磨性对于一定条件下工作的冷模具钢而言，为了得到高的磨损抗力，需要在高硬度马氏体基体上弥散均匀分布细小

2、合金碳化物，因此含Cr、W、Mo、V等合金元素的高碳钢，热处理后有高的耐磨损性能。为了提高模具耐磨性，常采用各种表面强化方法。1.1概述③韧性冷作模具钢的韧性要根据工作条件来考虑。④热稳定性表示模具在使用过程中，工作部位因受热而保持组织和性能稳定的能力。选用一些具有二次硬化能力的高合金钢。1.1概述模具钢的牌号简介冷作模具用高速工具钢W6Mo5Cr4V2：外国近似钢号：HS6-5-2(ISO)、SKH9(日本JIS)、M2(美国ASTM)、T11302(美国UNS)、S6-5-2(德国DIN)、1.3343(德国W-Nr.)、BM2(英国BS)、2722(瑞典SS)

3、、P6M5(俄罗斯ГОСТ)等；W6Mo5Cr4V2为钨钼系通用高速钢的代表钢号。该钢具有碳化物细小均匀、韧性高、热塑性好等优点。1.1概述无磁模具用钢1Cr18Ni9Ti：外国近似钢号：X6CrNiTi1810(ISO)、SUS321(日本JIS)、321(美国ASTM)、S32100(美国UNS)、X12CrNiTi189(德国DIN)、1.4878(德国W-Nr.)、321S20(英国BS)、Z6CNT18.12(法国NF)、2337(瑞典SS)、12X18H10T(俄罗斯ГОСТ)等；1Cr18Ni9Ti属奥氏体型不锈耐酸钢。这种钢经过热处理（1050~11

4、00℃在水中或空气中淬火）后，呈单相奥氏体组织，因此在强磁场中不产生磁感应，该钢适宜制无磁模具和要求高耐蚀性能的塑料模具。1.1概述国产冷作模具钢ER5:按国标GB表示的钢号：Cr8MoWV；高铬冷作模具钢，上海材料研究所研制。该钢号具有高耐磨性和高冲击韧性。适于制作冷作模具。GD：按国标GB表示的钢号：6CrNiSiMnMoV；高强韧性低合金冷作模具钢，取“高、低”（Gao、Di）两个汉语拼音字头为其代号，华中理工大学研制。适宜制作冲裁切边复合模、冷冲模、冷镦模、冷挤压模等。GM：按国标GB表示的钢号：9Cr6W3Mo2V2；高耐磨性冷作模具钢，取“高、磨”（Ga

5、o、Mo）两个汉语拼音字头为其代号，华中科技大学材料学院研制。GM钢与ER5钢属于同一类型，具有高硬度，接近高速钢，优于高Cr钢和基体钢；其冲击韧性优于高速钢和高Cr钢。该钢适宜制作冷冲模、冷挤压模和拉深模等。1.1概述ICS：高耐磨性冷作模具钢，上海钢铁研究所研制。ICS钢的硬度高、耐磨性好。适用于翻印模等。GT35：钢结硬质合金，具有极高的硬度和耐磨性，用于冷作模具，其使用寿命可比一般模具钢寿命成10倍的大幅度提高。与普通硬质合金相比，又具有韧性好、加工工艺性好、生产成本低等特点。TLMW50：钢结硬质合金，其硬度与耐磨性极高，并具有良好的锻造性能和热处理的淬硬

6、性。和GT35相比，其淬火回火状态的硬度略低于GT35，而其淬火态的抗弯强度和冲击值均高于GT35。适于制作冷作模具。1.1概述2.新型冷作模具钢的种类和特性（表6-1）①高碳低合金钢高强韧低合金冷作模具钢GD、火焰淬火钢CH和易切削精密模具钢8Cr2S。含碳量在0.65%～0.85%之间。采用淬火+低温回火，最终组织回火马氏体，弥散分布少量碳化物。性能特点：强度高，韧性好，有一定的耐磨损能力。用于冷挤、冷镦和冲裁模具。1.1概述②高速钢基体钢65Nb、LM1、LM2、CG2(6Cr4Mo3Ni2WV钢)、012Al(５Ｃｒ４Ｍｏ３ＳｉＭｎＶＡｌ)钢中共晶碳化物数量

7、少，尺寸细小且分布均匀性能特点：高抗压、红硬性、高耐磨性、高韧性和抗疲劳能力。主要用于强韧性和耐磨要求高的场合，如加工难变形材料的模具既大型复杂、受冲击载荷大的模具。1.1概述③高碳中铬耐磨钢120(Cr4W2MoV)、301(x10CrNi18-8)、LD(7Cr7Mo2V2Si)、GM、ER5钢等新型高碳高铬莱氏体耐磨钢。通过降低碳和铬的含量以减少共晶碳化物的含量。添加W、Mo、V、Si和N等元素，以提高钢的耐磨性热处理工艺：淬火+高温回火性能特点：具有较强的二次硬化效应和较高的强韧性和耐磨性。用于代替Cr12、Cr12MoV及高速钢模具。1.1概述④改良型