热作模具钢 冷作模具钢与塑料模具钢型号分类表

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建国以来我国的模具钢生产发展较快，从无到有，从仿制到自行开发，短短的50年内，我国模具钢产量已跃居世界前列。绝大部分国外的标准钢号和在科研试制中的模具钢号，我国基本上均开展生产和研制工作。通过几次钢种的整顿和标准修订，已经初步形成比较完整的具有中国特色的模具钢系列在模具钢的生产技术、品种质量、科技开发以及应用工作等方面，都取得了较多的新成就。当然，由于发展时间短，与工业发达相比，在某些方面还存在一些问题和差距。
 
模具钢的分类
由于各种模具的工作条件差别很大，所以从化学成分看，模具钢的范围很广，从一般的碳素结构钢、碳素工具钢、合金结构钢、高速工具钢，直到满足特殊模具要求的奥氏体无磁模具钢、耐蚀模具钢、马氏体时效钢、高温合金、难熔合金、硬质合金及一些专用的采用粉末冶金工艺生产的高合金模具材料等。本书仅讨论常用的模具钢。
常用的模具钢，根据其用途和工作条件分为三大类，即冷作模具钢、热作模具钢和塑料模具钢。
冷作模具钢
主要用于制造在冷状态（室温）条件下进行压制成形的模具，如冷冲压模具、冷拉伸模具、冷镦模具、冷挤压模具、压印模具、辊压模具等。冷作模具品种多、应用范围广，其产值占模具总产值的30%~40%。采用的钢号很多，一般采用高碳过共析钢和莱氏钢体，如碳素工具钢、低合金油淬冷作模具钢、空淬冷作模具钢、高碳高铬型冷作模具钢、高速钢、低碳高速钢和基本钢及用粉末冶金工艺生产的高合金模具材料等。常用钢号及化学成分见表1-1-1。
表1-1-1 常用冷作模具钢化学成分w/%

钢号		C	Si	Mn	Cr	W	Mo	V	其他
油淬冷作模具钢	9Mn2V	0.85~0.95	≤0.40	1.70~2.00				0.10~0.25
	CrWMn	0.90~1.05	≤0.40	0.80~1.10	0.90~1.20	1.20~1.60
	9CrWMn	0.85~0.95	≤0.40	0.90~1.20	0.50~0.80	0.50~0.80
	9SiCr	0.85~0.95	1.20~1.60	0.30~0.60	0.95~1.25
	Cr	0.95~1.10	≤0.40	≤0.40	1.30~1.70
空淬冷作模具钢	Cr5Mo1V	0.95~1.05	≤0.50	≤1.00	4.75~5.50		0.90~1.40	0.15~0.50
	Cr6WV	1.00~1.15	≤0.40	≤0.40	5.50~7.00	1.10~1.50		0.50~0.70
	Cr4W2MoV	1.12~1.25	0.40~0.70	≤0.40	3.50~4.00	1.90~2.60	0.80~1.20	0.80~1.10
	8Cr2MnWMoVS	0.75~0.85	≤0.40	1.30~1.70	2.30~2.60	0.70~1.00	0.50~0.80	0.10~0.25	S 0.10
高碳冷作模具钢	Cr12	2.00~2.30	≤0.40	≤0.40	11.50~13.00
	Cr12MoV	1.45~1.70	≤0.40	≤0.40	11.00~12.50		0.40~0.60	0.15~0.30
	Cr12Mo1V1	1.40~1.60	≤0.60	0.60	11.00~13.00		0.70~1.20	≤1.10	Co≤1.0

 
 

钢号			C	Si	Mn	Cr	W	Mo	V	其他
基体钢和低碳高速钢	6W6Mo5Cr4V		0.55~0.65	≤0.40	≤0.60	3.70~4.30	6.00~7.00	4.50~5.50	0.70~1.10
	6Cr4W3Mo2VNb		0.60~0.70	≤0.40	≤0.40	3.80~4.40	2.50~3.50	1.80~2.50	0.80~1.20	Nb 0.20~0.35
	7W7Cr4MoV		0.60~0.70	≤0.40	≤0.40	4.50~5.00	6.50~7.50	0.20~0.50	0.40~0.70
高韧性高耐磨性冷作模具钢		7Cr7Mo2V2Si	0.70~0.80	0.70~1.20	≤0.40	6.50~7.50		2.00~3.00	1.70~2.20
火焰淬火冷作模具钢		7CrSiMnMoV	0.65~0.75	0.85~1.15	0.65~1.05	0.90~1.20	0.30~0.50		0.15~0.30

 
热作模具钢
主要用于制造对高温状态的金属进行热成形的模具。如热锻模具、热挤压模具、压铸模具、热剪切模具等。这类钢含碳量一般为0.3%~0.5%，添加提高高温性能的钨、钼、铬、钒等合金元素，又分为锻造模块用钢、铬钼系热作模具钢、铬钨系热作模具钢、奥氏体型高温热作模具钢等。特殊要求的热作模具有时采用高温合金和难熔合金制造。常用热作模具钢化学成分见表1-1-2。
表1-1-2 常用热作模具钢化学成分w/%

钢号		C	Si	Mn	Cr	Mo	W	V	其他
锻压模块用钢	5CrNiMo	0.50~0.60	≤0.40	0.50~0.80	0.50~0.80	0.15~0.30			Ni 1.40~1.80
	5CrMnMo	0.50~0.60	0.25~0.60	1.20~1.60	0.60~0.90	0.15~0.30
	5NiCrMoV	0.50~0.60	0.10~0.40	0.65~0.95	1.00~1.20	0.45~0.55		0.07~0.12	Ni 1.50~1.80
	5Cr2NiMoV	0.46~0.53	0.60~0.90	0.40~0.60	1.50~2.00	0.80~1.20		0.30~0.50	Ni 0.80~1.20
钢号		C	Si	Mn	Cr	Mo	W	V	其他
铬钼系热作模具钢	4Cr5 MoSiV	0.33~0.43	0.80~1.20	0.20~0.50	4.75~5.50	1.10~1.60		0.30~0.60
	4Cr5 MoSiV1	0.32~0.45	0.80~1.20	0.20~0.50	4.75~5.50	1.10~1.75		0.80~1.20
	4Cr5 W2VSi	0.32~0.42	0.80~1.20	≤0.40	4.50~5.50		1.60~2.40	0.60~1.00
	4Cr5 MoWSiV	0.30~0.40	0.80~1.20	0.20~0.50	4.75~5.50	1.25~1.75	1.00~1.70	≤0.50
铬钨系热作模具钢	3Cr2 W8V	0.30~0.40	≤0.40	≤0.40	2.20~2.70		7.50~9.00	0.20~0.50
	4Cr3Mo3SiV	0.35~0.45	0.80~1.20	0.25~0.70	3.00~3.75	2.00~3.00		0.25~0.75
	5Cr4W5Mo2V	0.40~0.50	≤0.40	≤0.40	3.40~4.40	1.50~2.10	4.50~5.30	0.70~1.10
	5Cr4W2Mo2SiV	0.45~0.55	0.80~1.10	≤0.50	3.70~4.30	1.80~2.20	1.80~2.20	1.20~1.30
	5CrMO3SiMnVAl	0.47~0.57	0.80~1.10	0.80~1.10	3.80~4.30	2.80~3.40		0.80~1.20	Al 0.30~0.70
	3Cr3Mo3W2V	0.32~0.42	0.60~0.90	≤0.65	2.80~3.30	2.50~3.00	1.20~1.80	0.80~1.20
奥氏体型高温热作模具钢	5Mn15 Cr8Ni5 Mo3V2	0.45~0.55	≤1.00	14.50~16.00	7.50~8.50	2.50~3.00		1.50~2.00	Ni 4.50~5.50

 
塑料模具钢
近40年来，随着石油化工工业的发展，塑料已成为重要的工业原材料；因此，塑料制品成形用的模具需要量迅速增长，不少工业发达塑料模具的产值已经超过冷作模具的产值，在模具制造业中居首位。由于不同类型的塑料制品对模具钢的性能要求有差异，因此在不少已经形成包括范围很广的专用塑料模具用钢系列，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、耐蚀型、易切削型、马氏体时效型塑料模具钢以及适应低表面粗糙塑料制品模具用的镜面抛光型塑料模具用钢。常用塑料模具钢的化学成分见表1-1-3。
表1-1-3 常用塑料成型模具用钢化学成分w/%

钢号			C	Si	Mn	Cr	W	Mo	V	其他
非合金塑料成型模具钢		45	0.42~0.50	0.17~0.37	0.50~0.80
		50	0.47~0.55	0.17~0.37	0.50~0.80
		55	0.52~0.60	0.17~0.30	0.50~0.80
		T8	0.75~0.84	≤0.35	≤0.40
		T10	0.95~1.04	≤0.35	≤0.40
		T12	1.15~1.24	≤0.35	≤0.40
渗碳型塑料模具钢		20Cr	0.17~0.24	0.17~0.37	0.50~0.80	0.80~1.10
		12CrNi2	0.10~0.17	0.17~0.37	0.30~0.60	0.60~0.90				Ni1.50~2.00
		12CrNi3	0.10~0.17	0.17~0.37	0.30~0.60	0.60~0.90				Ni2.75~3.25
		20Cr2Ni4	0.17~0.23	0.17~0.37	0.30~0.60	1.20~1.75				Ni3.25~3.75
		20CrMnTi	0.17~0.23	0.17~0.37	0.80~1.10	1.00~1.30				Ti0.04~0.10
预硬型塑料模具钢		3Cr2Mo	0.28~0.40	0.20~0.80	0.60~1.00	1.40~2.00		0.30~0.55
		3Cr2MnNiMo	0.28~0.40	0.20~0.40	1.20~1.50	1.40~2.00		0.30~0.55		Ni0.85~1.15
		5CrNiMnMoVSCa	0.50~0.60	0.20~0.80	0.85~1.15	1.00~1.30		0.30~0.60	0.10~0.30	Ni0.85~1.15
		8Cr2MnWmoVS	0.75~0.85	≤0.40	1.30~1.70	2.30~2.60		0.50~0.80	0.10~0.25	S0.06~0.10
时效硬化型塑料模具钢		25CrNi3MoAl	0.20~0.30	0.20~0.50	0.20~0.50	1.20~1.80		0.20~0.40	Ni2.50~3.00	Al1.00~1.60
		06Ni6CrMoVTiAl	≤0.06	≤0.60	≤0.50	1.30~1.60	Mo0.90~1.20	V0.08~0.16	Ni5.50~6.50	Ti  Al1.0~0.5
		18Ni(250)	≤0.03	≤0.10	≤0.10			Mo4.25~5.25	Ni 17.5~18.5 Co 7.00~8.00	Ti 0.30~0.50 Al 0.05~0.15
钢号			C	Si	Mn	Cr	W	Mo	V	其他
耐蚀性塑料模具钢	4Cr13		0.35~0.45	≤0.60	≤0.80	12.00~14.00
	9Cr18		0.90~1.00	0.50~0.90	≤0.80	70.00~19.00
	Cr14Mo		0.90~1.05	0.30~0.60	≤0.80	12.00~14.00		1.40~1.80
	Cr18MoV		1.17~1.25	0.50~0.90	≤0.80	17.50~19.00		0.50~0.80	0.10~0.20
	1Cr17Ni2		0.11~0.17	≤0.80	≤0.80	16.00~18.00				Ni1.50~2.50
整体淬硬型塑料模具钢	9Mn2V		0.85~0.95	≤0.40	1.70~2.00				0.15~0.25
	CrWMn		0.90~1.05	≤0.40	0.80~1.10	0.90~1.20	1.20~1.60
	9CrWMn		0.85~0.95	V0.40	0.90~1.20	0.50~0.80	0.50~0.80
	Cr12MoV		1.45~1.70	≤0.40	≤0.40	11.00~12.50		0.40~0.60	0.15~0.30
	4Cr5MoSiV1		0.32~0.45	0.80~1.20	0.20~0.50	4.75~5.50		1.10~1.75	0.80~1.20

 
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