模具钢生产技术的发展

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1、模具钢生产技术的发展模具是工业发展的基石，世界各国的制造业为了降低产品成本，提高产品质量和生产效率，改善材料利用率，节约能源，广泛地采用各种模具成型工艺代替传统的切削加工工艺。目前电子信息、汽车、机械、轻工等工业部门的产品约有60%〜80%的工件采用模具成型。很多产品的质量、尺寸精度、表面粗糙度、更新换代的速度和产品的成本，很大程度上取决于模具的质量、使用寿命和制造周期。作为的主要材料模具钢则是制造模具的基础，随着模具工业的迅速发展，对模具钢的数量、质量、品种、规格、性能等各个方面、不断地提出更高、更新的要求。近年来，国内外模具钢的产量、生产技术、工艺装备、质量、品

2、种等方面都取得了比较迅速的发展。模具钢产量的发展模具钢的产量近20年来增长很快，领先于其他钢类，模具钢的产量占合金工具钢的80%左右。我国模具钢的产量早已位居世界前列。模具钢钢种的发展随着模具工作条件的日益苛刻，各国在原有的冷作模具钢、热作模具钢和塑料模具钢三大类的基础上，又相继发展了不少适应新的要求的新钢种。1、在冷作模具钢中，所发展的材料有：1）高韧性、高耐磨性模具钢这些钢C、Cr含量低于传统的Crl2型模具钢，增加了Mo、V合金数量、其耐磨性优于Crl2MolVl钢，韧性和抗回火软化能力则高于Crl2，如美国机合金钢公司早期发表的VascoDic（8Cr8Mo

3、2V2Si）、日本大同特殊钢公司的DC53（Cr8Mo2VSi），我国自行开发的则有7Cr7M边V2Si（LD钢）、9CrW3Mo2V2（GM钢）等，分别用于冷挤压模具，冷冲模具及高强度螺栓的滚丝模具。2）低合金空淬微变形钢这类钢的特点是合金含量低（三5%），淬透性、淬硬性好，（］）100mm的工件可以空冷淬透、淬火变形小、工艺性好，主要用于制造精密复杂模具。如美国ASTM标准钢号A4（Mn2CrM—o）'A6（7Mn2CrMo）'日本大同特殊钢公司G04。我国自行硏制的Gr2Mn2SiWMoV和8Cr2MnMoWVS等钢种也属于低合金空淬微变形钢，后一种钢号还兼备

4、优良的切削性。3）火焰淬火模具钢这种钢的特点是淬火温度范围宽，淬透性好。由于火焰局部淬火的工艺简便、可以缩短模具制造周期，降低制造费用等特点，已经广泛地用于制造剪切、下料、冲压、冷钱等冷作模具特别是大型镶块模具如东风汽车公司采用我国硏制的7CrSiMiMoV火焰淬火钢制造汽车大型覆盖件镶块冲模刃口材料，取得了很好的使用效果。这类钢代表性的钢号有日本爱知公司的SX5（CrSMoV），大同特殊钢公司的G05，日本日立金属公司的HMD1。4）粉末冶金冷作模具钢采用粉末冶金工艺生产的高碳高合金钢，由于钢液雾化形成的微细钢粉凝固很快，可以完全避免一般工艺生产的高碳高合金冷作模

5、具钢在浇注后缓慢凝固产生的粗大碳化物和偏析等缺陷。特点：磨削性好，韧性好。等向性好、热处理工艺性好。已发表的粉末冷冶金钢号有美国址尿钢公司的CPM9V、GPM10V，日本日立金属的HAP40等。2、在热作模具钢中新发展的材料有：1)通用型热作模具钢以55NiCrMoV6为代表的低合金热作模具钢，以H13(4Cr5MoSiVl)为代表的中合金热作模具钢；以日10(3Cr3Mo3VSi)钩系钮系热作模具钢。目前在我国4Cr5MoSiVl是产量最高的热作模具钢。2)高淬透性特大型锻压模块用钢淬透性好，尺寸较大的模具心部可以获得均匀的性能。如ISO4957标准中的40NiC

6、rMoV；法国NF35590标准中的40NCD16；我国的4Cr2MovNi、3Cr2MoWVNi等。3)高热强性模具钢又可分为以下四类。A中合金高热强性模具钢，一般是在3Cr3Mo3SiV(H10)和4CR5MoSiVl(HB)钢的基础上增加W、Mo、Co、Nb等元素，提高其高温性能。如美国ASTM标准钢号H10A、我国开发的3Cr3Mo3W2V等。B沉淀硬化型热作模具钢，这类钢的含碳量较低，一般在2%左右。含有一些沉淀硕化的合金元素如V、Nb、Ni、A1、Mo等，模具淬火后，采用较低温度回火G400oC)，硕度为40HRC左右，由于含碳量低，中温回火后的组织为板

7、条状低碳马氏体，具有良好的韧性，而且具有良好的切削性，可以逬行型腔加工。模具在使用过程中，与高温工件接触的工作表面被工件加热到钢的沉淀硕化度(500〜600oC)，模具的工作表面由于合金碳化物和金属间化合物的析出，工作表面的硬度可上升到45〜48HRC，提高了型腔表面的耐磨性模具心部仍保留原有的组织和高韧性，从而提高了模具的使用寿命。如日本日立金属公司的YHD3、大同特殊钢公司的DH76等。C纸碳高速钢和基体钢高速工具钢具有良好的抗回火软化性能和高温硬度，但是其韧性和抗冷热疲劳性能较差。低碳高速钢是将高速钢的碳含量由1%左右降至0.3%〜0.6%，在牺牲部分红硕