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沖壓加工模具工作中零件原材料的規(guī)定
沖壓加工模具工作的時候承受著沖擊性、震動、磨擦、髙壓和拉申、彎扭等負載，甚至是在相對較高的溫度下工作中（如擠壓加工），工作性質繁雜，易出現(xiàn)損壞、疲憊、破裂、變型的現(xiàn)象。因而，對模具工作中零件原材料的規(guī)定比一般零件高。
因為各種沖壓加工模具的工作性質不一樣，因此對模具工作中零件原材料的規(guī)定也略有不同。
1.沖裁模原材料的規(guī)定
針對金屬薄板沖裁模具工作零件用料規(guī)定具備強的耐磨性和強度，但對厚鋼板沖裁 模除開 規(guī)定具備強的耐磨性、抗壓強度屈服極限外，為避免模具破裂或崩刃 ，還應具備強的破裂抵抗力、相對較高的抗拉強度和柔韌性。
2. 拉深模原材料的規(guī)定
規(guī)定模具工作中零件原材料具有較好的抗黏附性（抗牙齒咬合性）、強的耐磨性和強度、一定的強韌性及其比較好的切削加工性能，并且熱處理工藝時變型要低。
3. 冷擠壓模原材料 的需求
規(guī)定模具工作中零件有強的硬度和韌性、高耐磨性，為防止沖擊性斷裂，還規(guī)定有一定的延展性。因為擠壓成型時會出現(xiàn)比較大的提溫，因此還應當具有一定的耐高溫疲憊性與熱硬性
11.2.2 沖壓加工模具原材料的種類及特點
生產(chǎn)制造沖壓加工模具的原材料有建筑鋼材、硬質合金刀具、 鋼結硬質合金刀具、鋅基合金、鑄造鋅合金、鋁青銅、纖維材料等。現(xiàn)階段生產(chǎn)制造沖壓加工模具的原材料絕大多數(shù)以材料為重，常見的模具工作中構件原材料的種類有：調質鋼、低合金結構鋼、高碳鋼 高鉻于中 鉻合金鋼、中碳碳素鋼、彈簧鋼、基礎鋼和硬質合金刀具、 鋼結硬質合金刀具 等。
1. 調質鋼
在模具中運用比較多的調質鋼為T8A、T10A等，優(yōu)勢為生產(chǎn)加工性價比高，價格低。但切削性能和紅硬性差，熱處理工藝變型大，承載力比較低。
2. 低合金結構鋼
低合金結構鋼要在調質鋼的前提下加入適量合金成分。與調質鋼對比，降低了淬火變形裂開趨向，提升了鋁的切削性能，耐磨性亦不錯。用于制作模具的高合金鋼有 CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV(編號CH-1)、6CrNiSiMnMoV(編號GD)等。
3. 高碳鋼高鉻合金鋼
常見的高碳鋼高鉻合金鋼有Cr12和Cr12MoV、Cr12Mo1V1（編號D2），他們具有較強的切削性能、淬硬性和耐磨性，熱處理工藝變型不大，為超耐磨微變型模具鋼，承載力僅次彈簧鋼。但滲碳體縮松比較嚴重 ，一定要進行不斷鐓拔 （徑向鐓、軸向拔）改 鍛，從而降低滲碳體的不均勻性，提升性能指標。
4. 高碳鋼中鉻合金鋼
用以模具的高碳鋼中鉻合金鋼有Cr4W2MoV、Cr6WV 、Cr5MoV等，它們含鎂量比較低， 碳化物滲碳體 少，滲碳體均勻一致，熱處理工藝變型小，具有較好的切削性能和尺寸穩(wěn)定性。與滲碳體縮松相對性比較嚴重的高碳鋼高鉻鋼對比，特性明顯改善。
5. 彈簧鋼
彈簧鋼具備模具鋼最高的 的 強度、耐磨性和抗拉強度，承載力非常高。模具常用的有 W18Cr4V（編號8-4-1）和含鎢量較小的W6Mo5 Cr4V2（編號6-5-4-2，國外型號為M2）同時為提升延展性研發(fā)的 降碳降釩 彈簧鋼 6W6Mo5 Cr4V（編號6W6或稱低碳環(huán)保M2）。彈簧鋼也要改 鍛 ，以提升其滲碳體遍布 。
6. 基材鋼
在彈簧鋼的基本特征上加上少量其他原素，適度調整含碳，以提升鋼的性能。這種鋼材牌號通稱基材鋼。他們不但有彈簧鋼的特征，具有一定的耐磨性和強度，并且抗疲勞性和韌度均好于彈簧鋼，為高強度 延展性冷工模具鋼 ，原材料成本又比彈簧鋼低。模具常用的基材鋼有 6Cr4W3Mo2VNb（編號65Nb）、7Cr7Mo2V2Si（編號LD）、5Cr4Mo3SiMnVAL（編號012AL）等。
7. 硬質合金刀具和鋼結硬質合金
硬質合金刀具硬度和耐磨性高過其他一切類型的模具鋼，但抗拉強度和延展性差。作為模具的合金是 鎢鈷類 ，對破壞性小又耐磨性要求較高的模具，可以選用 含鈷量比較低 的硬質合金刀具。對破壞性大一點的模具，可以選用 含鈷量比較高 的硬質合金刀具。
鋼結硬質合金刀具 要以粉絲添加少量合金成分粉末狀（如鉻、 鉬 、鎢、釩等）做黏合劑，以炭化 鈦或鈷合金為硬質的相 ，用粉未冶金方式煅燒成的。鋼結硬質合金刀具 的基材是鋼，解決了硬質合金刀具延展性較弱、生產(chǎn)加工艱難的缺陷，能夠鉆削、電焊焊接、鑄造和熱處理工藝。 鋼結硬質合金刀具含有大量滲碳體，盡管硬度和耐磨性小于硬質合金刀具，但仍然高過其他鋼材牌號，經(jīng)淬火、回火后強度可以達到 68 ~ 73HRC。
11.2.3 沖壓加工模具原材料的采用及熱處理工藝規(guī)定
一. 沖裁模具原材料的采用及熱處理工藝規(guī)定
采用沖裁模具原材料應注意產(chǎn)品工件制造的大批量，若大批量并不大就沒必要挑選高壽命的模具原材料；還應注意被沖產(chǎn)品工件材質，不同的材料適用模具原材料亦各有不同。針對沖裁模具，耐磨性是衡量模具使用壽命的關鍵因素，鋼材的耐磨性在于滲碳體等硬質點系相情況和基材硬度，二者硬度越大，滲碳體的次數(shù)越多，則耐磨性就越好。常見沖壓加工模具建筑鋼材耐磨性 的劣優(yōu)先后 為調質鋼 — 合金結構鋼 — 基材鋼 — 高碳鋼高鉻鋼 — 彈簧鋼 — 鋼結 硬質合金刀具 — 硬質合金刀具。
另外還一定要考慮工件薄厚、樣子、尺寸比例、精度等級等多種因素對模具材料種類產(chǎn)生的影響。
1.傳統(tǒng)式模具建筑用鋼
一直以來，中國金屬薄板沖裁模用鋼為 T10A 、 CrWMn 、9Mn2V、Cr12 和 Cr12MoV 等。
在其中 T10A 為調質鋼，有一定強度延展性。但耐磨性不太高，淬火容易損壞及干裂，切削性能差，只是針對產(chǎn)品工件樣子簡易、規(guī)格小、數(shù)量不多的沖裁模具。
T10A 調質鋼的熱處理為： 760~810 ℃水和油 淬， 160~180 ℃ 回火，強度 59~62HRC 。
CrWMn 、 9Mn2V 是高碳鋼高合金鋼種，淬火操作方便，切削性能好于調質鋼，變型易操縱。但耐磨性和延展性仍比較低，用于中等水平大批量、產(chǎn)品工件樣子較為復雜的沖裁模具。 CrWMn 鋼的熱處理加工工藝為：淬火溫度 820~840 ℃ 油冷 ，回火溫度 200 ℃，強度 60~62HRC 。 9Mn2V 鋼的熱處理加工工藝為：淬火溫度 780~820 ℃ 油冷 ，回火溫度 150~200 ℃，風冷，強度 60~62HRC 。留意 回火溫度在 200~300 ℃范疇有回火延性和明顯吸水膨脹，應予以繞開。
Cr12 和 Cr12MoV 為高碳鋼高鉻鋼，耐磨性比較高，淬火時變型不大，切削性能好，適合于批量生產(chǎn)的模具，如鐵氧體磁芯沖裁模。但此類鋼材牌號存有滲碳體不均勻性，易產(chǎn)生滲碳體縮松，沖裁時很容易出現(xiàn)崩 刃 或破裂。在其中， Cr12 含碳比較高，滲碳體分布不均比 Cr12MoV 比較嚴重，延性更大一些。
Cr12 型鋼的熱處理加工工藝挑選在于模具的使用需求，當模具規(guī)定較小的變形一定延展性時，可采取超低溫淬火、回火（ Cr12 為 950~980 ℃淬火， 150~200 ℃回火； Cr12MoV 為 1020~1050 ℃淬火， 180~200 ℃回火 ）。若想提升模具的應用溫度，改進其切削性能和紅硬性，可采取持續(xù)高溫淬火、回火 （ Cr12 為 1000~1100 ℃淬火， 480~500 ℃回火； Cr12MoV 為 1110~1140 ℃淬火， 500~520 ℃回火 ）。
高鉻鋼在 275~375 ℃地區(qū)有回火延性，應予以防止。
2.常見模具新鋼材牌號
為了解決傳統(tǒng)式模具鋼材牌號特性的不夠，中國開發(fā)設計或引入了下列特性比較好的沖壓加工模具建筑用鋼：
?。?1 ） Cr12Mo1V1 （編號 D2 ）鋼 為仿國外 ASTM 規(guī)范里的 D2 鋼引入 的鋼材牌號，屬 Cr12 槽鋼。因為 D2 鋼中 Mo 、 V 成分提升，優(yōu)化了晶體，優(yōu)化了滲碳體分布情況，因而 D2 鋁的強韌性（沖擊韌度、抗拉強度、撓度值）比 Cr12MoV 鋼逐步提高，耐磨性及抗回火可靠性都比 Cr12MoV 更高一些?？梢杂蒙罾涮幚恚岣哂捕葟亩纳瞥叽绶€(wěn)定性。用 D2 鋼制作出來的沖裁模具使用壽命要高于 Cr12MoV 鋼模具。
D2 鋁的鍛造性能和熱塑性成形性比 Cr12MoV 鋼略差，機械加工制造性能熱處理方法與 Cr12 槽鋼類似。
?。?2 ） Cr6WV 鋼 為高 耐磨損微 變型高碳鋼中錳鋼，碳、鉻成分要低于 Cr12 槽鋼，滲碳體分布情況較 Cr12MoV 勻稱，具有較好的切削性能。熱處理工藝變型小，機械加工制造特性不錯?？估瓘姸?、沖擊韌度好于 Cr12MoV ， 僅僅耐磨性稍低于 Cr12 槽鋼。用以承擔比較大沖擊力的高韌性、超耐磨板材沖裁模，實際效果優(yōu)于 Cr12 槽鋼。
鋁的常見熱處理方法為：淬火溫度9701 ~ 000℃，一般可滾油或硝鹽等級分類淬火制冷，規(guī)格比較小的構件可采用風冷。淬火后應該馬上回火，回火溫度160210 ~ ℃，強度 58 ~ 62HRC。
?。?3 ） Cr4W2MoV 鋼 都是高 耐磨損微 變型高碳鋼中錳鋼，取代 Cr12 槽鋼而研制出鋼材牌號，滲碳體均勻度好，耐磨性高過 Cr12MoV ，適合制做樣子繁雜、加工精度要求較高的沖壓加工模具，適合于鐵氧體磁芯沖裁模。
Cr4W2MoV 鋼的熱處理加工工藝：規(guī)定抗壓強度、延展性較大時，選用超低溫淬火、超低溫回火加工工藝：淬火溫度 960~980 ℃，回火溫度 280~320 ℃，強度 60~62HRC 。規(guī)定熱硬性和耐磨性較大時，選用持續(xù)高溫淬火、持續(xù)高溫回火加工工藝：淬火溫度 1020~1040 ℃，回火溫度 50 0~540 ℃，強度 60~62HRC 。
?。?4 ） 7CrSiMnMoV( 編號 CH-1) 鋼 為 空淬微變型高合金鋼、火苗淬火鋼，可以借助火苗開展部分淬火，淬硬層模具刀口一部分。淬火溫度（ 800~1000 ℃ ），具有較好的切削性能和 淬硬性 （可以達到 60 HRC 之上），強度延展性比較高，崩 刃 后能夠焊接?？扇〈?CrWMn 、 Cr12MoV 鋼，制做樣子繁雜的沖裁模。 CH-1 鋁的強烈推薦熱處理方法：淬火溫度 900~920 ℃， 油冷 ， 190~200 ℃ 回火 1~3 鐘頭，強度 58~62 HRC 。
（ 5 ） 6CrNiSiMnMoV( 編號 GD) 鋼 為高耐磨高合金鋼，切削性能好，空淬變型小，耐磨性比較高。其強韌性明顯高于CrWMn 和 Cr12MoV 鋼，不容易崩刃或破裂。尤其適用于細而長、片狀狀 模座及 大中型、樣子繁雜、厚壁凸凹模。
GD 鋁的強烈推薦熱處理方法：淬火溫度 870~930 ℃（ 900 ℃ 最好 ），滲碳爐加溫（ 45s/mm ）， 油冷或 風冷、風冷式 ， 175~230 ℃ 回火 2 鐘頭，強度 58~62 HRC 。因為風冷就可以淬硬層 ，也可以采用火焰加熱淬火。
（ 6 ） 9Cr6W3Mo2V2( 編號 GM) 鋼為超耐磨高強度 韌 碳素鋼，各類使用性能優(yōu)良，其耐磨性、強韌性、生產(chǎn)加工特性均好于 Cr12 槽鋼，可以用作快速沖壓機沖壓加工中的多軸 沖壓模具等 高精密模具，是較理想的耐磨損、精密沖壓模具建筑用鋼。
GM 鋼的熱處理加工工藝：淬火溫度 1080~1120 ℃，強度 64~66HRC 。 回火溫度 540~560 ℃，回火二次。
?。?7 ） Cr8MoWV3Si ( 編號 ER5) 鋼 屬超耐磨高堅韌碳素鋼，具有較強的電火花線切割特性，抗壓強度、延展性、耐磨性都好于 Cr12 槽鋼，適用大中型精密沖壓模具。用以鐵氧體磁芯沖裁模，一次 刃 磨使用壽命為 21 萬次數(shù)，總使用壽命達到 360 萬次數(shù)，是當前碳素鋼沖壓模具沖裁鐵氧體磁芯的比較高使用壽命水準。
ER5 鋁的強烈推薦熱處理工藝：對高耐磨性、高強度韌性的磨具，選用 1150 ℃ 熱處理， 520~530 ℃ 回火 3 次； 對輕載服現(xiàn)役情況下的磨具，選用 1120~1130 ℃ 熱處理， 550 ℃ 回火 3 次。
3 ．硬質合金及鋼結硬質合金
當工件大批量巨大時，可以選擇選用硬度和耐磨性比各種模具鋼材種更高硬質合金 或鋼結硬質合金 。作為模具鋼材的硬質合金為 鎢鈷類 ，伴隨著 含鈷數(shù)量的增加，韌性及抗拉強度提升而強度下降。針對承擔撞擊力比較小的磨具，能夠選用 含鈷量比較低 的 YG10X ；承擔撞擊力中等水平或比較大的磨具，能夠選用含鈷量比較高 的 YG15 或 YG20 。硬質合金的缺陷為韌性較弱、無法生產(chǎn)加工，做為模具作業(yè)構件能夠設計成鑲拼構造。 鋼結硬質合金性能處于硬質合金和高速鋼中間，可以機械加工制造和熱處理工藝，能夠用于制造繁雜高使用壽命磨具。作為沖裁模 的鋼結硬質合金 有 DT 、 GT35 、 TLMW50 、 GW50 等。
厚鋼板沖裁模具
厚鋼板沖裁模能承受的沖工作壓力高過金屬薄板沖壓模具，為輕載沖裁模，易損壞、崩 刃 和破裂，這就要求模具鋼材應具備強的耐磨性和強韌性。
傳統(tǒng)式磨具建筑用鋼傳統(tǒng)輕載沖裁模具鋼材牌號主要包括 T8A 、 Cr12MoV 、 W18Cr4V 、
W6Mo5 Cr4V2 等。
在其中 T8A 為調質鋼，盡管切削性能、韌性比 T10A 鋼明顯改善，但易殘留網(wǎng)狀碳化物、熱硬性差，只適用于產(chǎn)品工件大批量比較小的大厚沖裁模。 T8A 專用工具鋼的熱處理加工工藝為： 790~820 ℃水和油 淬， 160~180 ℃ 回火，強度 58~61HRC 。
W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2為高速鋼，具有較高的強度、抗拉強度和耐磨性，但韌性比較低，工作中時會可能會產(chǎn)生崩 刃或破裂，所以價格偏貴。建議使用超低溫熱處理、迅速升溫熱處理等工藝措施來改變其韌性。針對產(chǎn)品工件大批量比較大的厚鋼板沖裁模，可以使用W18Cr4V、 W6Mo5Cr4V2鋼做 凸 模，Cr12MoV 鋼做型腔 。
W18Cr4V 鋁的強烈推薦熱處理方法： 1220~1250 ℃ 熱處理； 550~570 ℃ 回火 3 次。
W6Mo5Cr4V2 鋁的強烈推薦熱處理方法： 1160~1200 ℃ 熱處理 ： 550~570 ℃ 回火 3 次。
3. 常見磨具新鋼材牌號
為了能擺脫高速鋼的缺陷，提升使用期限，輕載沖裁模具可選用 降碳降釩 高速鋼6 W6Mo5 Cr4V（6W6）以及以高速鋼成分為基本，加上少量其他原素所組成的高強度韌性模具鋼材 — 基材鋼，如 65Nb鋼、LD鋼、012AL鋼、CG-2 鋼等 。
?。?1）6 W6Mo5 Cr4V (6W6)鋼 為高強度韌性高速鋼，因為減少了滲碳體含量和均勻一致性，進而在維持硬度和耐磨性的前提下，抗拉強度、沖擊性韌性和可塑性都是有顯著提升，盡管耐磨性稍低，仍可以用超低溫 氮碳共滲提升 硬度和耐磨性。其熱處理方法和高速鋼W6Mo5Cr4V2類似。
?。?2 ） 6Cr4W3Mo2VNb (65Nb) 鋼 65Nb 鋼源自 W6Mo5CrV2 鋼正常的 熱處理后基本特征，碳含量比高速鋼低，碳品質 成績 的中限為 0.65% ，故稱 65Nb 。各合金成分在鋼中的重要性與在高速鋼中類似， 另添加 3% 的 Nb 可以形成性能穩(wěn)定的滲碳體 NbC ，可以有效阻攔奧氏體晶粒成長，改進鋁的物理性能和使用性能。這類鋼具有較強的耐磨性和很強的持續(xù)高溫韌性，可替代 Cr12MoV 、 W18Cr4V 鋼，用以輕載沖裁模和冷擠壓模、 冷鐓模 。
65Nb 鋼煅造和淬火工藝性能優(yōu)良，熱處理溫度范疇寬，退火溫度還可以在 1080~1180 ℃，回火溫度是 520~600 ℃中間挑選。當采用比 W6Mo5CrV2 鋼正常的 退火溫度低環(huán)境溫度熱處理后，其機構 在碳含量 相對較低的奧氏體常規(guī)上勻稱 遍布有細顆粒狀未溶滲碳體。根據(jù)熱處理工藝參數(shù)調節(jié)，可以獲得不一樣強度、韌性、耐磨性相互配合，以可以滿足不同模具技術性能。 65Nb 鋼的熱處理加工工藝： 1080~1180 ℃滲碳爐加溫（ 15~20s/mm ）油 淬， 520~560 ℃ 回火 2 次，強度 57~63 HRC 。
（ 3 ） 7Cr7Mo2V2Si (LD) 鋼 LD 鋼含碳量、 含鈷量高過 65Nb ，含釩量也比較高。 釩可優(yōu)化 晶體，提升耐磨性。所以其抗壓強度、抗拉強度和耐磨性明顯高于 65Nb 因為具有較好的強韌性和耐磨性，因此適合生產(chǎn)制造各種各樣輕載磨具。
LD 鋁的強烈推薦熱處理方法： 850 ℃加熱， 1100~1150 ℃ 熱處理； 油冷后 530~570 ℃ 回火 2~3 次，每一次 1~2 鐘頭，強度 57~63 HRC 。
?。?4 ） 5Cr4Mo3SiMnVAL (012AL) 鋼 012AL 鋼里加入質量濃度為 0.3~0.7% 的鋁，目的在于細化晶粒，提升鋁的沖擊性韌性和熱處理可塑性，加 Si 則為了能強化基體。 012AL 鋼強韌性高，整體性能好，實用性強，是冷、熱兼用型模具鋼材。其抗拉強度及撓度值高過 W18Cr4V 高速鋼，取代高速鋼作磨具時極少產(chǎn)生斷裂問題?？梢杂糜谥邪辶蠜_裁模具和 各種冷 、熱作模具。
012AL 鋁的強烈推薦熱處理方法： 1090~1120 ℃滲碳爐加溫（ 30s/mm ）油 淬， 510 ℃ 回火 2 次， 每一次油冷 2 鐘頭 ，強度 60~62 HRC 。
?。?5 ） 6Cr4Mo3Ni2WV(CG-2) 鋼 CG-2 鋼在成份里加 Ni ，加強了基材，優(yōu)化了韌性和高溫特性。并增加 Mo 降低 W ，從而降低滲碳體的縮松。 CG-2 鋼具備強的抗壓強度和強韌性，在熱處理工藝到高韌性后仍能夠維持較好的韌性，較切實解決了高韌性與韌性的有效相互配合。但煅造可塑性較弱，淬火后強度較高。也可以作為中板料沖裁模具和 各種冷 、熱作模具。
CG-2 鋼的熱處理加工工藝：退火溫度 1100~1140 ℃加溫（ 20s/mm ）， 油冷 ， 540 ℃ 回火 2 次，每一次 2 鐘頭，風冷，強度 60~62 HRC 。
二. 拉深模具原材料的選用及熱處理工藝規(guī)定
表 11.2.1 各種各樣板材適用 拉深模原材料
因為拉深模具的無效大多為黏附磨損和磨粒磨損，并且以黏附損壞為主導。因而選用的模具鋼材務必具有很高的耐磨性及抗黏附特性，及其充足的抗壓強度。按被拉深原材料 考慮到適用拉 深模原材料 可以參考一下表 11-1 。選用的時候還應注意被拉深原材料的板材薄厚、 拉深零件的 規(guī)格樣子及其生產(chǎn)批量大小等多種因素。
?。ㄒ唬?負載拉深（拉深冷軋鋼板和 銅、 鋁合金型材）后的模具鋼材
生產(chǎn)批量較鐘頭，針對樣子簡單筒形 淺拉深件 ，可選用 T8 、 T10 鋼； 針對樣子繁雜的中小企業(yè)件，選用 CrWMn 、 9Mn2V 。
中大批量生產(chǎn)或生產(chǎn)批量較大時，選用 Cr12MoV 。
生產(chǎn)批量非常大時，選用硬質合金 或鋼結硬質合金 。
（二）輕載拉深（拉濃厚厚鋼板、反拉深、變軟拉深）后的模具鋼材
生產(chǎn)批量較鐘頭，可選用 T10 、 CrWMn 。
生產(chǎn)批量較大時，選用 Cr12MoV 及其 GM 鋼。 GM 鋼的強度和韌性高過高速鋼、 Cr12MoV ；抗黏附磨損和磨粒磨損水平明顯優(yōu)于基材鋼和 Cr12MoV ，在拉 深模層面 已經(jīng)得到較好應用。
生產(chǎn)批量非常大時，考慮到選用硬質合金 或鋼結硬質合金 。
（三）拉深不銹鋼板、 高鎳合金鋼 、耐熱鋼板的模具鋼材
拉深這種資料時，很容易發(fā)生黏附和壓光，優(yōu)選模具鋼材為鋁青銅。
生產(chǎn)批量較鐘頭，可選用鋁青銅、 T10A （硬質氧化，留意選用硬質氧化加工工藝時涂層不可以過厚，防止拉深時脫落）。
生產(chǎn)批量較大時，選用鋁青銅、 Cr12MoV 、 Cr12Mo1V1 （表層高頻淬火）。
生產(chǎn)批量非常大時，選用硬質合金。
?。ㄋ模┐笾行?拉深件 、汽車覆蓋件的拉深模具原材料
能夠選用合金鑄鐵或高韌性球墨鑄件。球墨鑄件可以滲入潤滑脂，組織中的高純石墨具備自潤滑軸承功效，可以有效地緩解拉深里的磨擦，并且成本低、非常容易生產(chǎn)加工。
高韌性球墨鑄件能夠采用多物質延遲時間制冷奧氏體等溫淬火，以獲取相對較高的強度韌性，強度為 55~58 HRC 。先把磨具遲緩加熱之后再加熱到 880~900 ℃，隔熱保溫前先氣體急冷，隨后食鹽水 淬冷至 550 ℃上下即轉到 油冷，當模溫 降到 250 ℃上下，放進 180~200 ℃的油鍋中等溫過程維持 2~3 鐘頭，然后將溫度降到 170 ℃上下等溫過程 5~7 鐘頭，最終轉到風冷。
SKD61歸屬于日標熱作模具鋼，產(chǎn)品執(zhí)行標準：JIS G4404-2006
SKD61是一種含硅、鉻、鉬、釩的中等鋁合金熱作模具鋼經(jīng)熱處理、回火處理之后獲得機構細、晶體適中馬氏體組織,大部分散落著微小的炭化物,具有較好的綜合性物理性能,并且切削性能可以好,較為適合生產(chǎn)制造體積大、樣子繁雜的磨具。適用熱作，鋁、鎂、鋅、合金材料壓鑄模具，切槽刀，剪子及熱鍛姿勢，塑料型模，熱作銑刀，軋刀，一般熱作鍛模，熱地腳螺栓模，熱間各種軟件等。
SKD61成分如下圖所示：
生產(chǎn)制造冷沖壓模具的原材料通常是金屬材料，凸、型腔所使用的模具鋼材有調質鋼；低合金結構鋼，中、高合金結構鋼，高速鋼；基材鋼；硬質合金和鋼結硬質合金等。例如：W18Cr4V、W12Cr4V4Mo、65Cr4W3Mo2VNb(65Nb)、7Cr7Mo3V2Si(LD)、6Cr4Mo3Ni2WV(CG2)及5Cr4Mo3SiMnVAl(012A1)、YG20、YG25等型號；YGl5、YG20用以沖裁模；YG6、YG8、YG11用以拉深模；常見的鋼結硬質合金型號有GT35、TLW50、TLMW50、GW50和DT等；常見的預硬鋼牌號有35Cr、35CrMo、40Cr、42CrMo等。超耐磨、高韌性的冷作模具鋼GM鋼和ER5鋼、Cr12、Cr12Mo1V1、Cr12MoV等。
制做塑料模具的建筑鋼材有：T8A、 Tl0A、CrWMn，9Mn2V、Crl2、 Cr4WMoV、P20、5NiSCa, SMl、SM2PMS、06NiCrMoVTiAl、 06Ni7Ti2Cr等。
制做壓鑄件的建筑鋼材有：3Cr2W8V、225Cr4W5Mo2V、5Cr4W5Mo2V（RM-2）鋼、5Cr4Mo3SiMnVAl（O12Al）鋼、6Cr4Mo3Ni2WV（CG-2）、4Cr3Mo3W4VNb（GR）、4Cr3Mo2NiVNbB（HD）等。
W18Cr4V和含鎢量較小的鉬高速鋼W6Mo5Cr4V2、6W6MoSCr4V。他們具備高韌性、高韌性、高耐磨性、高韌性等特性，是制造高精度、超耐磨最高級的模具鋼材。
鋼結硬質合金型號有GT35、TLW50、TLMW50、GW50和DT等。
高鉻、高速鋼耐磨性高，但易脆斷。因此探討了超耐磨、高韌性的冷作模具鋼GM鋼和ER5鋼。
GM鋼在成份設計的時候，考慮到了避免發(fā)生粗壯的一次滲碳體，在強韌性好的前提下彌漫遍布細微、均勻滲碳體，賦予其最理想的二次炭化能力及損壞抵抗力。GM鋼硬度指標值遠遠高于基材鋼和高鉻合金鋼，而十分貼近高速鋼，耐磨性高。在韌性和抗壓強度層面GM鋼好于高速鋼和高鉻合金鋼，耐磨性與強韌性獲得了最好相互配合。GM鋼做為一種新型耐磨鋼板在冷作模具原材料行業(yè)取代C12系列產(chǎn)品鋼材牌號，有寬闊的發(fā)展前景。已經(jīng)在沖壓機床多軸沖壓模具、滾絲模、切邊模上運用，比Crl2MoV鋁的使用壽命提升2～6倍左右。
ER5鋼在抗壓強度、韌性、耐磨性等方面都好于Crl2槽鋼，并且在煅造、熱處理工藝、機械加工、金屬加工等多個方面無特別要求，生產(chǎn)制造制作工藝簡易行得通，原材料成本適度，適用制做大中型輕載冷鐓模、高精密沖壓模具及其他冷沖、冷成型模具。
冷作模具鋼
對冷作模具原材料的關鍵特性基本要求：較好的耐磨性，充足的強度韌性，強的疲勞強度，較好的抗擦破和牙齒咬合特性和良好的使用性能。
九十年代之前，中國常見的冷作模具鋼有：調質鋼T1OA，合金結構鋼9SiCr、9Mn2V、CrWMn、Cr6WV、Cr12、Cr12MoV、5CrW2Si；高速鋼 W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2；45號鋼GCr15；工具鋼60Si2Mn，滲碳鋼20Cr、12CrNi3A；不銹鋼板3Crl3等。在其中使用量比較大 C r12、Cr12MoV、T10A、CrWMn、9SiCr、9Mn2V、GCr15、60Si2Mn和 W18Cr4V。
為了滿足生產(chǎn)制造規(guī)定，中國依次研究與開發(fā)了一系列新式冷作模具鋼。
1、合金結構鋼冷作模具鋼
中國研發(fā)的合金結構鋼冷作模具鋼中，有7CrSiMnMoV（代號CH）、
6CrMnNiMoVSi（代號GD）、 6CrMnNiMoVWSi（DS）、CrNiWMoV等。這種鋁的切削性能好，淬火氣溫較低，熱處理工藝變型小，價格便宜，具有較強的強度韌性相互配合，適用生產(chǎn)制造精密度繁雜磨具。
7CrSiMnMoV，代號CH，在820～1000℃淬火，可得到HRC60之上硬度，是一種空淬微變型鋼，能夠火焰加熱風冷淬硬層。該鋁的耐磨性雖然比Cr12MoV差，但是比9Mn2V和T10A好；抗拉強度、抗拉強度和沖擊性韌性都好于Cr12MoV和9Mn2V；熱處理工藝后變形程度和常見的Cr12MoV、Cr2Mn2SiWMoV、Cr4W2MoV等鋼非常。 CH鋼具有較好的強韌性良好的工藝性能，適合于取代T10A、9Mn2V、CrWMn、GCr15、Cr12MoV等生產(chǎn)制造對強韌性要求高的冷作模具，如沖孔機模座、中冷軋鋼板（2～5mm厚）的壓邊落料模等。因為該鋼可以采取火焰加熱風冷淬硬層，因此也用于制作規(guī)定表層火苗淬火的那一部分模具制造。 6CrMnNiMoVSi，代號GD，較CH鋼增強了0.85％左右Ni，進一步強韌化了基材。該鋁的淬火環(huán)境溫度比較寬，切削性能好，也可以火焰加熱風冷淬火，具有較好的強韌性。當用于制作易崩及斷裂的冷沖模具時，產(chǎn)品壽命比較高。
2、高堅韌耐磨鋼板
Cr12系列產(chǎn)品冷作模具鋼是較廣泛采用的鋼材牌號系列產(chǎn)品，具有較好的切削性能和耐磨性，但碳化物滲碳體縮松較為嚴重，韌性較弱，淬火后出現(xiàn)異常變型比較大。為填補該類鋼的性能缺點，中國依次研發(fā)了一些高堅韌耐磨鋼板，如7 Cr7Mo2V2Si(代號 L D)、Cr8WmoV3Si(代號 ER5)、9 Cr6W3Mo2V2 (代號 GM)、Cr8MoV2Ti、80Cr7Mo3W2V等。與 Cr12、Cr12MoV對比，該類鋁的碳和鉻的成分比較低，優(yōu)化了滲碳體不均勻性，提升了韌性；適度增強了 W、Mo、V等合金成分含量，從而提升了二次硬化水平，提升了耐磨性。因此，該類鋼在具有較好的強韌性的前提下，也有良好的耐磨性和比較好的整體性能，關鍵用于制作承擔地應力比較大、規(guī)定高強度韌性和抗磨損的各種冷作模具。
7Cr7Mo2V2Si，代號LD，一開始是對于冷鐓模具而研制出。其碳含量小于 G．Steven介紹的'均衡碳'規(guī)律性，使鋼在具備高韌性的前提下，又具有較強的韌性；添加Cr、Mo、V原素，有益于二次硬化，確保鋼具有很高的強度、抗壓強度良好的耐磨性；添加一定量的 Si，以強化基體，提升回火可靠性。LD鋼常見的熱處理方法是1100～1150℃ 淬火，530～570℃ 回火，回火后強度 HRC57～63。1100℃淬火后機構為空心針奧氏體十殘留奧氏體十剩下滲碳體，晶粒大小10.5級。 l100℃ 淬火、570℃回火后機構為回火奧氏體十殘留滲碳體。 LD鋼已廣泛應用于生產(chǎn)制造冷鍛、冷沖、冷擠壓、冷拔等承擔沖擊性、應力比較大，也要求抗磨損的各種冷作模具。
Cr8MoWV3Si，代號 ER5，在具有較強強韌性的前提下，且具有突顯好一點的耐磨性。該鋼在回火環(huán)節(jié)中彌漫進行析出的獨特滲碳體，是 ER5比 Crl2系鋼具備更高強度韌性和耐磨性的主要原因。ER5鋼適用生產(chǎn)制造承擔撞擊力比較大，沖擊性速率相對較高的高精密冷沖，輕載冷沖及其規(guī)定超耐磨的許多冷作模具。
9Cr6W3Mo2V2，代號GM，都是以提升耐磨性為主要目標而研制出超耐磨冷作模具鋼。該鋼根據(jù) Cr、 W、Mo、V等滲碳體產(chǎn)生元素有效配制，并依據(jù)'均衡碳'規(guī)律性配碳，使鋼具備最理想的二次硬化能力以及抗磨損水平，同時也保持著相對較高的強韌性良好的冷熱交替生產(chǎn)加工特性，適用生產(chǎn)制造沖裁件、冷擠、冷鍛、冷剪、高強螺栓直線光軸等高精密、超耐磨冷作模具。
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