模具材(cai)料(liao)及(ji)熱處理工藝(yi)：

1.傳(chuan)統模具用鋼

2.常用模(mo)具新(xin)鋼(gang)種(zhong)

3.硬(ying)質合金(jin)及鋼結硬(ying)質合金(jin)

1.傳統模(mo)具(ju)用鋼(gang)(gang)   長期以來，國內薄板沖(chong)裁模(mo)用鋼(gang)(gang)為(wei)T10A、CrWMn、9Mn2V、Cr12和Cr12MoV等。 其(qi)中T10A為(wei)碳素工具(ju)鋼(gang)(gang)，有一定強度(du)和韌(ren)性(xing)。但耐磨性(xing)不高，淬火容易變形(xing)及開(kai)裂，淬透性(xing)差，只適用于工件形(xing)狀簡單(dan)、尺寸小(xiao)、數(shu)量(liang)少的沖(chong)裁模(mo)具(ju)。

T10A碳(tan)(tan)素(su)工(gong)(gong)具鋼(gang)(gang)(gang)的熱(re)(re)處(chu)理工(gong)(gong)藝為(wei)：760~810 ℃水(shui)或油 淬(cui)，160~180 ℃回(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)，硬度(du)59~62HRC。 CrWMn、9Mn2V是高碳(tan)(tan)低合(he)金鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)，淬(cui)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)操作簡(jian)便，淬(cui)透(tou)性優于(yu)(yu)(yu)碳(tan)(tan)素(su)工(gong)(gong)具鋼(gang)(gang)(gang)，變(bian)形易(yi)控制(zhi)。但耐(nai)磨性和(he)(he)韌(ren)(ren)性仍較(jiao)(jiao)低，應(ying)用于(yu)(yu)(yu)中等(deng)批(pi)量、工(gong)(gong)件形狀較(jiao)(jiao)復(fu)雜的沖裁模(mo)(mo)具。CrWMn鋼(gang)(gang)(gang)的熱(re)(re)處(chu)理工(gong)(gong)藝為(wei)：淬(cui)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)溫度(du)820~840 ℃油冷(leng) ，回(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)溫度(du)200 ℃，硬度(du)60~62HRC。9Mn2V鋼(gang)(gang)(gang)的熱(re)(re)處(chu)理工(gong)(gong)藝為(wei)：淬(cui)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)溫度(du)780~820 ℃油冷(leng) ，回(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)溫度(du)150~200 ℃，空冷(leng)，硬度(du)60~62HRC。注意 回(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)溫度(du)在(zai)200~300 ℃范圍(wei)有回(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)脆性和(he)(he)顯著體積(ji)膨脹，應(ying)予(yu)避開。 Cr12和(he)(he)Cr12MoV為(wei)高碳(tan)(tan)高鉻鋼(gang)(gang)(gang)，耐(nai)磨性較(jiao)(jiao)高，淬(cui)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)時變(bian)形很小(xiao)(xiao)，淬(cui)透(tou)性好，可用于(yu)(yu)(yu)大(da)批(pi)量生產(chan)的模(mo)(mo)具，如硅(gui)鋼(gang)(gang)(gang)片沖裁模(mo)(mo)。但該類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)存在(zai)碳(tan)(tan)化(hua)物(wu)不(bu)均(jun)勻性，易(yi)產(chan)生碳(tan)(tan)化(hua)物(wu)偏析，沖裁時容易(yi)出現崩 刃(ren) 或斷裂(lie)。其中，Cr12含(han)碳(tan)(tan)量較(jiao)(jiao)高，碳(tan)(tan)化(hua)物(wu)分布不(bu)均(jun)比(bi)Cr12MoV嚴重(zhong)，脆性更大(da)一(yi)些。 Cr12型鋼(gang)(gang)(gang)的熱(re)(re)處(chu)理工(gong)(gong)藝選擇(ze)取決于(yu)(yu)(yu)模(mo)(mo)具的使用要(yao)(yao)求，當模(mo)(mo)具要(yao)(yao)求比(bi)較(jiao)(jiao)小(xiao)(xiao)的變(bian)形和(he)(he)一(yi)定韌(ren)(ren)性時，可采(cai)用低溫淬(cui)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)、回(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)（Cr12為(wei)950~980 ℃淬(cui)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)，150~200 ℃回(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)；Cr12MoV為(wei)1020~1050 ℃淬(cui)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)，180~200 ℃回(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo) ）。 若要(yao)(yao)提高模(mo)(mo)具的使用溫度(du)，改善其淬(cui)透(tou)性和(he)(he)紅硬性，可采(cai)用高溫淬(cui)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)、回(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo) （Cr12為(wei)1000~1100 ℃淬(cui)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)，480~500 ℃回(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)；Cr12MoV為(wei)1110~1140 ℃淬(cui)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)，500~520 ℃回(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo) ）。 高鉻鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)275~375 ℃區域有回(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)脆性，應(ying)予(yu)避免。

2.常用(yong)模具新鋼種  

  為了彌補傳統模具鋼(gang)種(zhong)性能的(de)不足，國內開發或(huo)引進了以下性能較好(hao)的(de)沖壓(ya)模具用鋼(gang)：

  （1）Cr12Mo1V1（代號D2）鋼(gang)(gang)(gang)   為仿美國ASTM標準中(zhong)的(de)D2鋼(gang)(gang)(gang)引進 的(de)鋼(gang)(gang)(gang)種，屬Cr12型(xing)鋼(gang)(gang)(gang)。由于D2鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)Mo、V含量增(zeng)加，細(xi)化了(le)晶(jing)粒，改善了(le)碳(tan)化物的(de)分布狀(zhuang)況，因此D2鋼(gang)(gang)(gang)的(de)強(qiang)(qiang)韌性(xing)(xing)（沖(chong)擊韌度(du)、抗彎強(qiang)(qiang)度(du)、撓(nao)度(du)）比Cr12MoV鋼(gang)(gang)(gang)有所提高，耐磨(mo)性(xing)(xing)和(he)抗回火穩(wen)定性(xing)(xing)也比Cr12MoV更高。可(ke)用深冷處理，提高硬度(du)并改善尺(chi)寸穩(wen)定性(xing)(xing)。用D2鋼(gang)(gang)(gang)制作(zuo)的(de)沖(chong)裁模具壽命要(yao)高于Cr12MoV鋼(gang)(gang)(gang)模具。  D2鋼(gang)(gang)(gang)的(de)鍛造性(xing)(xing)能和(he)熱塑(su)成形性(xing)(xing)比Cr12MoV鋼(gang)(gang)(gang)略差，機械加工性(xing)(xing)能和(he)熱處理工藝與Cr12型(xing)鋼(gang)(gang)(gang)相似。

  （2）Cr6WV鋼(gang)(gang)(gang)(gang)  為高 耐(nai)磨(mo)微 變(bian)形高碳中鉻(ge)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)，碳、鉻(ge)含量(liang)均低于Cr12型鋼(gang)(gang)(gang)(gang)，碳化物的分布(bu)狀態較(jiao)Cr12MoV均勻，具有良好的淬(cui)透性。熱處理(li)變(bian)形小，機械加工(gong)性能(neng)較(jiao)好。抗彎強(qiang)度(du)、沖擊韌度(du)優(you)于Cr12MoV， 只是(shi)耐(nai)磨(mo)性略低于Cr12型鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。用于承受較(jiao)大沖擊力(li)的高硬(ying)度(du)、高耐(nai)磨(mo)板(ban)料沖裁(cai)模，其(qi)效果好于Cr12型鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。

  鋼(gang)的常用(yong)熱處理工藝為：淬(cui)火(huo)溫度(du)9701 ~ 000℃，一般可熱油或硝(xiao)鹽分級淬(cui)火(huo)冷卻，尺寸不大(da)的部(bu)件可采(cai)取空冷。淬(cui)火(huo)后應(ying)立即回(hui)火(huo)，回(hui)火(huo)溫度(du)160210 ~ ℃，硬(ying)度(du)58 ~ 62HRC。

  （3）Cr4W2MoV鋼(gang)(gang)  也是高(gao)(gao) 耐磨微 變形(xing)高(gao)(gao)碳中鉻鋼(gang)(gang)，替代Cr12型鋼(gang)(gang)而研(yan)制的(de)鋼(gang)(gang)種(zhong)，碳化(hua)物均勻性好，耐磨性高(gao)(gao)于Cr12MoV，適于制作形(xing)狀(zhuang)復雜(za)、尺寸(cun)精度要求高(gao)(gao)的(de)沖壓模具，可用于硅鋼(gang)(gang)片沖裁模。

   Cr4W2MoV鋼的熱(re)處理工(gong)(gong)藝(yi)：要(yao)求(qiu)強(qiang)度(du)(du)、韌性較(jiao)(jiao)高(gao)時，采(cai)用低溫(wen)(wen)淬(cui)火(huo)、低溫(wen)(wen)回(hui)火(huo)工(gong)(gong)藝(yi)：淬(cui)火(huo)溫(wen)(wen)度(du)(du)960~980 ℃，回(hui)火(huo)溫(wen)(wen)度(du)(du)280~320 ℃，硬度(du)(du)60~62HRC。要(yao)求(qiu)熱(re)硬性和耐(nai)磨性較(jiao)(jiao)高(gao)時，采(cai)用高(gao)溫(wen)(wen)淬(cui)火(huo)、高(gao)溫(wen)(wen)回(hui)火(huo)工(gong)(gong)藝(yi)：淬(cui)火(huo)溫(wen)(wen)度(du)(du)1020~1040 ℃，回(hui)火(huo)溫(wen)(wen)度(du)(du)50 0~540 ℃，硬度(du)(du)60~62HRC。

  （4）7CrSiMnMoV(代(dai)號CH-1)鋼(gang)(gang)  為(wei) 空淬(cui)(cui)(cui)微變(bian)形 低合金(jin)鋼(gang)(gang)、火(huo)焰淬(cui)(cui)(cui)火(huo)鋼(gang)(gang)，可(ke)以(yi)利用火(huo)焰進行局部淬(cui)(cui)(cui)火(huo)，淬(cui)(cui)(cui)硬模具(ju)刃(ren)口部分。淬(cui)(cui)(cui)火(huo)溫度（800~1000 ℃），具(ju)有良好的淬(cui)(cui)(cui)透性和(he) 淬(cui)(cui)(cui)硬性 （可(ke)達60 HRC以(yi)上(shang)），強度和(he)韌(ren)性較高(gao)，崩 刃(ren) 后能補(bu)焊。可(ke)代(dai)替CrWMn、Cr12MoV鋼(gang)(gang)，制(zhi)作形狀復雜的沖裁模。CH-1鋼(gang)(gang)的推(tui)薦熱處理工藝：淬(cui)(cui)(cui)火(huo)溫度900~920 ℃， 油冷(leng) ，190~200 ℃回火(huo)1~3小時，硬度58~62 HRC。

  （5）6CrNiSiMnMoV(代號GD)鋼 為高(gao)韌性(xing)低合金鋼，淬(cui)透性(xing)好，空淬(cui)變(bian)形小，耐磨(mo)性(xing)較高(gao)。其(qi)(qi)強韌性(xing)顯(xian)著高(gao)于(yu)CrWMn和Cr12MoV鋼，不易崩刃(ren)或斷裂。尤其(qi)(qi)適用于(yu)細(xi)長、薄片狀 凸模(mo)及 大型、形狀復雜、薄壁凸凹模(mo)。

   GD鋼(gang)的推薦熱處理工(gong)藝：淬火溫度870~930 ℃（900 ℃{zj0} ），鹽浴爐加(jia)熱（45s/mm）， 油冷或 空冷、風冷 ，175~230 ℃回(hui)火2小時，硬(ying)(ying)度58~62 HRC。由于空冷即可淬硬(ying)(ying) ，也可采用火焰加(jia)熱淬火。

  （6）9Cr6W3Mo2V2(代號GM)鋼   為高(gao)耐(nai)磨高(gao)強(qiang) 韌 合金鋼，各(ge)項工藝性(xing)能良(liang)好(hao)，其(qi)耐(nai)磨性(xing)、強(qiang)韌性(xing)、加工性(xing)能均(jun)優于Cr12型(xing)鋼，能夠(gou)用于高(gao)速壓力機沖壓下的(de)多工位 級進(jin)模等(deng) 精密模具，是較理想的(de)耐(nai)磨、精密沖壓模具用鋼。

   GM鋼的(de)熱處理工藝：淬(cui)火(huo)溫度(du)1080~1120 ℃，硬(ying)度(du)64~66HRC。 回(hui)火(huo)溫度(du)540~560 ℃，回(hui)火(huo)二次。

  （7）Cr8MoWV3Si (代號ER5)鋼    屬高耐(nai)磨高強 韌 合金(jin)(jin)鋼，具(ju)(ju)有較(jiao)好的電火(huo)花(hua)加工性(xing)能，強度、韌性(xing)、耐(nai)磨性(xing)都(dou)優于(yu)Cr12型鋼，適(shi)用于(yu)大型精密沖(chong)壓模(mo)具(ju)(ju)。用于(yu)硅鋼片沖(chong)裁模(mo)，一次 刃(ren) 磨壽(shou)命為21萬(wan)次，總壽(shou)命高達360萬(wan)次，是目前合金(jin)(jin)鋼沖(chong)模(mo)沖(chong)裁硅鋼片的較(jiao)高壽(shou)命水平。

   ER5鋼的推薦(jian)熱處(chu)理工藝：對高(gao)耐磨性、高(gao)強韌性的模具，采(cai)用(yong)1150 ℃淬(cui)火(huo)，520~530 ℃回(hui)火(huo)3次(ci)(ci)； 對重載服役條件(jian)下(xia)的模具，采(cai)用(yong)1120~1130 ℃淬(cui)火(huo)，550 ℃回(hui)火(huo)3次(ci)(ci)。 

 3．硬(ying)質合金及鋼結(jie)硬(ying)質合金    

  當工件的(de)(de)批量(liang)極大(da)時，可以考慮選(xuan)用硬(ying)度和耐(nai)磨性(xing)比各類(lei)模具鋼種更(geng)高(gao)的(de)(de)硬(ying)質合(he)金(jin) 或鋼結硬(ying)質合(he)金(jin) 。用作模具材料的(de)(de)硬(ying)質合(he)金(jin)為 鎢鈷類(lei) 。