Bewise Inc. www.tool-tool.com Reference source from the internet.
各国常见热作模具钢 编号 中国 前苏联 美国 日本 瑞典 1 5CrMnMo 5XrM SKT3 2 5CrNiMo 5XHM SKT4 3 4Cr5MoVSi 4X5MψC H-11 SKD6 4 4Cr5MoV1Si H-13 SKD61 8402 4Cr5MoV1Si H-13 DAC 8407 5 3Cr2W8V 3X2B8ψ H-21 6 4Cr5W2VSi 4X2B8ψ 7 3Cr4W2Mo2V 3X4B2M2ψ(πu-470) 8 40Cr2SiWMoVAe 40X2CBMψm(πu-640) 9 4Cr5WMoVSi 4X5BMψC H-12 10 4Cr4Mo2WVS 4X4M2BψC(πu22) 11 3Cr3Mo3V 3X3Msψ H-10 12 45Cr3W3MoV$i 45X3B2MψC(πu23) 13 4Cr3W5Mo3V 4X3B5M2ψC(πu-471) 14 3Cr3-3Mo系 SKD7 15 3N13Mo系 DH75 16 20Cr2Mo2WVNiCo YHD-3 17 4Cr5W5 H-14 18 4Cr4W4MoV2C04 H-19 SKD8 19 4Cr3W11V H-22 20 见表3 QRO-80M 21 见表3 QRO-90M 22 55CrNiMoV6 德国2713 23 5Cr4Mo3SiMnVAe(012Ae) 24 6Cr4Mo3Ni2WV(CG·2) 25 35Cr3Mo3W2V(HM-1) 26 3Cr3Mo3VNb(HM·3） 27 4Cr3Mo3W4VNb（GR） 28 4Cr3Mo2NiVNb(HD) 29 4Cr2MoVNi(B2) TF-1 30 3Cr2WMoVNi(B3) 31 45Cr2MoVNiSi 32 28Cr2WMoVNiSi 编号 化学成分-% 回火温韧性值模具寿 C Si Mn Ni Cr Mo V W Nb Ti 度/℃ 比较 命/次 1 0.32 0.85 0.88 3.03 3.12 0.43 635 100 5050 2 0.38 0.84 0.72 0.84 5.52 3.48 0.63 635 224 8200 3 0.43 0.82 0.53 0.38 5.56 2.81 0.48 1.04 640 232 8550 4 0.41 0.93 0.75 1.32 5.63 3.52 0.81 0.16 635 245 8250 5 0.39 0.87 0.56 0.69 5.63 3.28 0.63 0.63 0.21 635 239 8150 钢种 出厂硬度/HB 主要成分/% 淬火温度/℃ 回火硬度/HRC 用途 C Cr Mo V QR080M 180 0.4 2.6 2.0 1.2 1020 50 铜合金热挤压 QR090M 180 0.4 2.6 2.25 0.9 1020 50 热锻\热挤压
1 各国（前苏联、日本、美国、瑞典、中国等钢牌号见表1） 加热模具钢一览表。
表1 加热模具钢一览表
2 各国钢牌号，均有各国家标准钢牌号和生产厂家标准钢牌号。如SKD61是日本国家标准钢牌号，但DAC、YHD-3是生产厂家标准钢牌号
3 每外国标准的钢牌号，均可找到与其对应的中国标准钢牌号。
4 编号1-6、22-32等17种标准钢牌号，是我国已生产过。
热作模具钢中的合金元素
国家标准中，有四种高韧性锤锻模具钢：5CrNiMo、5CrMnMo、5MnMoSiV、5Cr4Mo。其中5MnMoSiV是为改善5CrNiMo钢 淬透性而研制的，5Cr4Mo钢，主要是作为堆焊电极材料。70年代研制了无镍钢锤锻模模具钢5MnMoSiV，主要用于大中型模具，该钢加入矾，并采用 硅锰复合合金化，强度有所提高，但由于含碳量仍保持在0.50%左右，其韧性有所降低趋势。近年来研制的4Cr2MoVNi、5Cr2MoVNiSi、 45Cr2MoVNiSi，高温强度有所提高，且含碳量有略微下降，因此韧性有所提高。上述钢均用于大吨位锤锻模和机锻模。80年代前苏联、日本等国锤锻 模具钢的发展趋势是：
I把钢中碳含量降低，即从0.5%降到0.4%，个别的可降至0.30%。
II钢中加入铬、钼、钨、钒的同时又添加钴、铌、钛、稀土、微量的钙、铝、氮等元素，进行多元合金化，合金元素总量在5-10%不等。模具材料使用温度及 强韧性均有所提高，模具使用寿命可提高20%-120%。总的趋势是向着低碳、沉淀、硬化方向发展。为此弄清楚各合金元素作用之前，必须说明几个原则。
1 几个原则
-降低钢中碳的含量，淬火后能得到以板条状马氏体为主的组织，以保证模具材料的高韧性。
-实施多元复合合金化，以提高钢的热强性。合金化时，应特别注意防止第二类回火脆性。
-研究实施合理的强韧化热处理工艺，保证热强性与热韧良好的配合。
-在达到要求的综合性能前提下，尽量减少其合金元素的用量，降低新钢种的成本。
2 合金元素的作用
1） 碳
是控制马氏体强度的关键因素，也是影响韧性的主要因素。国内外关于低碳马氏体的大量研究表明：若要获得较好的综合机械性能，钢中碳量要控制在0.45%-0.30%。
2） 铬
铬形成碳化物，可提高钢的淬透性。淬火加热时铬溶于奥氏体，淬火后固溶于马氏体中，可以提高钢的抗回火能力。热作模具钢中，α-Fe中铬含量少于2%时， 随着铬含量的增加，高温强度随之上升，但铬含量大于2%时，高温强度将随铬含量的增加反而下降。同时，还会引起碳化物偏析，将导致降低冲击韧性。一般讲， 热作模具钢，铬含量应控制2%为宜。
3） 钨和钼
钨的加入在多元复合合金化的热作模具钢中，可以明显地降低钢的过热敏感倾向，并提高钢的热稳定性。但钨的含量超过2-3%，钢的热强性不会再有明显提高，反而会使韧性下降。一般应控制在1%左右。
钼的加入，可以提高钢的淬透性与热强性，又可以防止第二类回火脆性。但钼加入过多，会造成钼碳化物偏析，在回火过程中沿晶界呈针状或网状析出，影响钢的韧性。在高韧性热作模具钢中，钼含量以0.6-1%为宜。
4） 钒
钒可以降低钢的过热敏感倾向。在低合金钢中加入0.1-0.3%的钒就有明显的效果。马氏体钢中，钒含量达到0.5%就可以产生足够的二次硬化效应。钒量过高，在二次硬化温度范围内回火，钢的塑性、韧性将明显下降，故钒加入量不能超过1%。
5） 镍
镍为非碳化合物形成元素，可提高钢的淬透性。对钢的强度与韧性，均有良好作用。但过量镍会促使沿奥氏体晶界析出碳化物，这会导致基体中合金元素含量降低，使钢热强性下降。大型锤锻模具钢镍含量一般不会超过1.5%。
6） 硅
硅的加入可提高钢的淬透性和基体强度。硅溶于α-Fe中，使其强化，并提高α-Fe转变 r-Fe的转变温度及高温抗氧化能力。硅是不溶于碳化物，但能提高回火时析出特殊碳化物的弥散度；近期研究表明：加入适量的硅可以改善钢的韧性，在以碳化 物为强化相的热作模具钢中，硅量一般以0.5-0.8%为宜。
7） 锰
锰，除了能提高淬透性之外，还可以消除硫的有害影响。它的含量，一般控制在0.5-0.8%。
8） 钴、铌、钛
铌可形成稳定性很高的NbC，在1050℃刚刚开始溶入奥氏体中，因此抑制晶粒长大，可提高热强性和高韧性。
钴的加入可显著提高耐氧化性和红硬性（耐磨性能好），如美国的H-10钢中。加入3%的钴，可大大提高其钢的耐磨性能。
钛在钢中的作用，就是在高温时，避免晶粒粗化，因此可以强化钢的基体，又能提高钢的韧性。
9） 硫与磷
由原材料带入的有害元素，参照5CrNiMo钢的冶金含量标准，均控制在少于0.03%范围。
国外热作模具钢
1 国外热作模具钢
对于要求高韧性、低耐热性的锤锻模用钢，国外仍以5CrNiMo钢为主。为进一步提高锻模寿命，开发了韧性较高、耐热性更好的钢种，如前苏联已使用多年的 30X3HMψ、4X3BMψ，美国的H10、H11、H13等，其模具寿命可为5CrNiMo钢的1.5-3倍。
对于小尺寸的锤锻模，采用H10类型的模具钢虽然有许多优点，但其性能受淬火冷却速度的影响很大，冷却速度慢时，韧性就会显著下降。为此，日本爱知钢厂将 3Cr-3Mo系钢加以改进，提高了Si、Cr、Ni的含量，使韧性提高一倍以上。在重约100kg的汽车锻件上，模具寿命提高了约0.8倍。表2给出了 这类钢的化学成分，性能和模具寿命。
近年来日本大同特殊钢厂还开发了一类保留5%以上残余奥氏体的热作模具钢。这类钢采用淬火后从550℃缓冷至150℃，或者在Ms点附近保温的办法，使奥氏体稳定化，从而使钢的韧性与持久强度比H10、H13提高1倍以上。
表2 改进后的日本3Cr·3Mo系钢化学成分、性能及寿命
压力机锻模用钢发展的一个特征是迅速普及应用大量析出硬化相模具钢。由于用户对此类钢买来后可不必淬火，不仅可以使制模周期缩短，而且使模具寿命获得提 高，这类典型模具钢有3Ni-3Mo型，如日本的TP1、HD24、DH75，美国的6F4，法国的3455、20DN、3211。日本大同钢厂还在 3Ni-3Mo钢基础上进一步改进，降低碳含量，加入2.5%的Co，使钢的韧性提高1.6倍，寿命提高50%。各国模具钢标准中都有一些含钴的钢种。日 本在公布的新标准中就补进了含钴的美国H19类钢种，定名为SKD8。钴的价格较高，属于稀缺的战略物资，只有在必要时才使用含钴的模具钢。
另一条提高热作模具钢热稳定性与韧性的途径是合金元素含量更加合理化。瑞典Uddeholm公司近年来开发了ORO80M、QRO090M、新钢种，它是 利用合理合金化配比，使其产生较多弥散的VC析出相，并在微量元素下，提高钢的热稳定性、抗热疲劳性。在这些性能方面均优于3Cr2W8V钢。其成份见表 3。
表3 Uddeholm公司的新钢种
波兰近年来也研究出WNWl钢，其成分为2.8Cr-1.5W-2.8Mo及少量的Ni、N等元素。该钢合金元素含量低，可生产较大的锭子和锻件。据报 道，200mmX200mm截面的锻件，其偏析程度可达到瑞典用粉末冶金生产的ASP30水平。在其显微组织中，可看到弥散分布的TiC相，从而使钢材的 硬度和耐磨性均获得较大的提高。波兰的一些工厂现已采用该钢种。日本高周波钢厂开发的类似钢种取名为KDWl，其耐热性比高速钢好，而冲击值为其2倍。
国外热锻模正向大型化和复杂化发展，模具材料的开发重点是提高材料的抗热疲劳性和减少热处理变形。瑞典Uddeh01m公司改进工艺，采用精炼技 术，加上高温扩散退火工艺，开发了一种8407新钢种，使钢材的异向性获得显著改善。该钢种允许在较高硬度下使用，从而使热疲劳性能得到提高。日本高周波 钢厂开发的类似钢种取名为KDA，法国蒂森特钢厂推出类似钢种取名为EFS。
2 国内热作模具钢
一汽从20世纪50年代引进模具材料到试验研究，生产实践，再引进，再研究，再生产的过程，正是我国模具发展的一个缩影。
1） 一汽的模具
一汽的锻压设备是齐全的：模锻锤、热模锻压机、平锻机、摩擦压力机、高速镦锻机。生产模锻件8万吨／每年，需要模具材料50CrNiMo近千吨，模具材料消耗也是很大的。
I 1956年一汽从前苏联引进50CrNiMo模具材料。
II 1958年苏联停止供应模具材料后，自己先后开始研制双金属5Cr2MnMo／45Mn2电渣堆焊模块、4Cr2MoVNi／30CrMnSi电渣重熔模块，但分别由于心部裂纹、表面裂纹严重而停止生产。
III 又开始采用整体模块钢，从日本、德国等国进口，SKT4、2713。
IV 20世纪80年代末，一汽弃双金属改用整体4Cr2MoVNi(B2)锻钢模具，广泛应用在锤锻模和大型机锻模。此前后又研究出适用于中、小机锻模的模具材料——3Cr2WMoVNi(B3)
2） 其它科研单位、院校、工厂、尝试过一些钢种：为提高热冲、热轧、热锻及中、小机械压力机用模具钢的性能，以替代目前采用的5CrNiMo、 5CrMnMo、3Cr2W8V钢种，国内多年来进行了许多研究，如7 0年代研制的35Cr3Mo3W2V(HMl)、3Cr3Mo3VNb(HM3)、4Cr3MoW4VNb(GR)等，在热稳定性、热疲劳性等方面均有所 提高。
此外，国内还研制了5Cr4W2Mo2SiV、5Cr4Mo6Ni2WV、7W4Cr2MoNiV、5Cr4W5MoV等钢种，用于热精锻或热挤压模，效 果也较好。80年代研制的高热高强韧性钢28C r2NiMoWVSi、6Cr2Mn2SiMoV、65W8Cr4VFiC(LM 1)、65Cr5Mo3Mo3W2rSiTi(LM2)、4Cr2Mo2WV(TM)、4Cr3Mo2NiVNb(HD)，后面两种钢用来代替 3Cr2W8V效果较好。
为提高大截面机锻模与锤锻模的热强性，近年研制的钢种有5Cr2NiMoVSi、45Cr2NiMoVSi、55NiCrMoV、ER8、3Cr2MoWVNi、4Cr2MoVNi，最后一种钢在第一汽车制造厂锤锻模上应用，其模具寿命提高30%-50%。
正是后面两种，在一汽使用已经十几年了，应用效果还不错。
结论：
综上所述，我国模具材料应立足国内资源，适合中国国情。笔者认为，一汽从诞生那天起，近半个世纪引进、生产、研究、再生产。证明了适合汽车厂、机车车辆工厂、工程机械厂等锻压用的热作模具钢：
1 B3钢(3Cr2WMoVNi)可适用于中小型机锻模。
2 B2钢(4Cr2MoVNi)可适用于锤锻模、大型机锻模。
歡迎來到Bewise Inc.的世界，首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力，我們是提供專業刀具製造商，應對客戶高品質的刀具需求，我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求，我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質，這是現有相關技術無法比擬的，我們成功的滿足了各行各業的要求，包括：精密HSS DIN切削刀具、協助客戶設計刀具流程、DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航太刀具設計、超高硬度的切削刀具、醫療配件刀具設計、汽車業刀具設計、電子產業鑽石刀具、木工產業鑽石刀具等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀具設計；從微細刀具到大型刀具；從小型生產到大型量產；全自動整合；我們的技術可提供您連續生產的效能，我們整體的服務及卓越的技術，恭迎您親自體驗！！
BW Bewise Inc. Willy Chen willy@tool-tool.com bw@tool-tool.com www.tool-tool.com skype:willy_chen_bw mobile:0937-618-190 Head &Administration Office No.13,Shiang Shang 2nd St., West Chiu Taichung,Taiwan 40356 http://www.tool-tool..com / FAX:+886 4 2471 4839 N.Branch 5F,No.460,Fu Shin North Rd.,Taipei,Taiwan S.Branch No.24,Sec.1,Chia Pu East Rd.,Taipao City,Chiayi Hsien,Taiwan
Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users’ demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting tool、aerospace tool .HSS DIN Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 Cutting Tools,Carbide end mill、disc milling cutter,Aerospace cutting tool、hss drill’Фрезеры’Carbide drill、High speed steel、Milling cutter、CVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) ’Core drill、Tapered end mills、CVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden Finger’PCD V-Cutter’PCD Wood tools’PCD Cutting tools’PCD Circular Saw Blade’PVDD End Mills’diamond tool ‘Single Crystal Diamond ‘Metric end mills、Miniature end mills、Специальные режущие инструменты ‘Пустотелое сверло ‘Pilot reamer、Fraises’Fresas con mango’ PCD (Polycrystalline diamond) ‘Frese’Electronics cutter、Step drill、Metal cutting saw、Double margin drill、Gun barrel、Angle milling cutter、Carbide burrs、Carbide tipped cutter、Chamfering tool、IC card engraving cutter、Side cutter、NAS tool、DIN or JIS tool、Special tool、Metal slitting saws、Shell end mills、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、Long end mills、Stub roughing end mills、Dovetail milling cutters、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、Angel carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-nosed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.
ようこそＢｅｗｉｓｅ Ｉｎｃ.の世界へお越し下さいませ、先ず御目出度たいのは新たな
情報を受け取って頂き、もっと各産業に競争力プラス展開。
弊社は専門なエンド・ミルの製造メーカーで、客先に色んな分野のニーズ、
豊富なパリエーションを満足させ、特にハイテク品質要求にサポート致します。
弊社は各領域に供給できる内容は：
（３）鎢鋼エンド・ミル設計
（４）航空エンド・ミル設計
（５）超高硬度エンド・ミル
（７）医療用品エンド・ミル設計
弊社の製品の供給調達機能は：
（４）オートメーション整備調達
弊社の全般供給体制及び技術自慢の総合専門製造メーカーに貴方のご体験を御待ちしております。
BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт www.tool-tool.com для получения большей информации.
BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web www.tool-tool.com for more info.
沒有留言:
張貼留言