总结了模具加工常用的24种金属材料及其特性!

发表时间:2021-11-25 12:04来源:《冲压行业联盟》


能够用于模具加工的材料何止百种,金属、塑料、无机非金属和石蜡等,但是根据实际需要的不同,每种材料的用途以及需求量各不相同,今天,我们就来说一下模具加工最常用的24种金属材料。

1、45——优质碳素结构钢,是最常用的中碳调质钢

主要特征:最常用中碳调质钢,综合力学性能良好,淬透性低,水淬时易产生裂纹。小型件宜采用调质处理,大型件宜采用正火处理。应用举例:主要用于制造强度高的运动件,如透平机叶轮、压缩机活塞、轴、齿轮、齿条和蜗杆等。焊接件注意焊前预热,焊后消除应力退火。

2、Q235A(A3钢)——最常用的碳素结构钢
主要特征:具有高的塑性、韧性和焊接性能、冷冲压性能一定的强度以及好的冷弯性能。应用举例:广泛用于一般要求的零件和焊接结构。如受力不大的拉杆、连杆、销、轴、螺钉、螺母、套圈、支架、机座、建筑结构和桥梁等。


3、40Cr——使用最广泛的钢种之一,属合金结构钢
主要特征:经调质处理后,具有良好的综合力学性能、低温冲击韧度及低的缺口敏感性,淬透性良好,油冷时可得到较高的疲劳强度,水冷时复杂形状的零件易产生裂纹。冷弯塑性中等,回火或调质后切削加工性好,但焊接性不好,易产生裂纹,焊前应预热到100~150℃,一般在调质状态下使用,还可以进行碳氮共渗和高频表面淬火处理。应用举例:调质处理后用于制造中速、中载的零件,如机床齿轮、轴、蜗杆、花键轴和顶针套等;调质并高频表面淬火后用于制造表面高硬度、耐磨的零件,如齿轮、轴、主轴、曲轴、心轴、套筒、销子、连杆、螺钉螺母、进气阀等;经淬火及中温回火后用于制造重载、中速冲击的零件,如油泵转子、滑块、齿轮、主轴和套环等;经淬火及低温回火后用于制造重载、低冲击、耐磨的零件,如蜗杆、主轴、轴和套环等;碳氮共渗处理后制造尺寸较大、低温冲击韧度较高的传动零件,如轴、齿轮等。


4、HT150——灰铸铁
应用举例:齿轮箱体、机床床身、箱体、液压缸、泵体、阀体、飞轮、气缸盖、带轮和轴承盖等。


5、35——各种标准件、紧固件的常用材料
主要特征:强度适当、塑性较好、冷塑性高、焊接性尚可。冷态下可局部镦粗和拉丝。淬透性低,正火或调质后使用。应用举例:适于制造小截面、可承受较大载荷的零件,如曲轴、杠杆、连杆、钩环、各种标准件和紧固件。


6、65Mn——常用的弹簧钢
应用举例:小尺寸各种扁、圆弹簧、座垫弹簧、弹簧发条,也可制做弹簧环、气门簧、离合器簧片、刹车弹簧、冷卷螺旋弹簧和卡簧等。


7、0Cr18Ni9——最常用的不锈钢(美国钢号304,日本钢号SUS304)
特性和应用:作为不锈耐热钢使用最广泛,如食品用设备、一般化工设备等。


8、Cr12——常用的冷作模具钢(美国钢号D3,日本钢号SKD1)
特性和应用:Cr12钢是一种应用广泛的冷作模具钢,属高碳高铬类型的莱氏体钢。该钢具有较好的淬透性和良好的耐磨性;由于Cr12钢碳含量高达2.3%,所以冲击韧度较差、易脆裂,而且容易形成不均匀的共晶碳化物;Cr12钢由于具有良好的耐磨性,多用于制造受冲击负荷较小的要求高耐磨的冷冲模、冲头、下料模、冷镦模、冷挤压模的冲头和凹模、钻套、量规、拉丝模、压印模、搓丝板、拉深模以及粉末冶金用冷压模等。


9、DC53——常用的日本进口冷作模具钢
特性和应用:高强韧性冷作模具钢,日本大同特殊钢(株)厂家钢号。高温回火后具有高硬度、高韧性,线切割性良好。用于精密冷冲压模、拉伸模、搓丝模、冷冲裁模和冲头等。


10、DCCr12MoV——耐磨铬钢
国产,较Cr12钢含碳量低,且加入了Mo和V,碳化物不均匀有所改善。Mo能减轻碳化物偏析并提高淬透性,V能细化晶粒增加韧性。此钢有高淬透性,截面在400mm以下可以完全淬透,在300~400℃仍可保持良好的硬度和耐磨性。较Cr12有高的韧性。淬火时体积变化小。又有高的耐磨性和良好的综合机械性能。所以可以制造截面大、形状复杂、经受较大冲击的各种模具,例如普通拉伸模、冲孔凹模、冲模、落料模、切边模、滚边模、拉丝模、冷挤压模、冷切剪刀、圆锯、标准工具以及量具等。


11、SKD11——韧性铬钢
日本日立株式生产。在技术上改善钢中的铸造组织,细化了晶粒,较Cr12MoV的韧性和耐磨性有所提高,延长了模具的使用寿命。


12、D2——高碳高铬冷作钢
美国产。具有高的淬透性、淬硬性、耐磨性,且高温抗氧化性能好,淬火和抛光后抗锈蚀能力好。热处理变形小。宜制造各种要求高精度、长寿命的冷作模具,刀具和量具,例如拉伸模、冷挤压模和冷剪切刀等。


13、SKD11(SLD——不变形韧性高铬钢
日本日立株式生产。由于钢中Mo、V含量增加,改善钢中的铸造组织,细化了晶粒,改善了碳化物形貌,因而此钢的强韧性(抗弯强度、挠度、冲击韧度等SKD1、D2高,耐磨性也有所增加,而且具有更高的耐回火性。实践证明此钢模具寿命比Cr12MoV有所提高。常制造要求高的模具,如拉伸模、冲击砂轮片的模具等。


14、DC53——高韧性高铬钢
日本大同株式生产。热处理硬度高于SKD11。高温(520~530回火后可达62~63HRC高硬度。在强度和耐磨性方面DC53超过SKD11,韧性是SKD11的两倍。DC53的韧性在冷作模具制造很少出现裂纹和龟裂,大大提高了使用寿命。残余应力小,经高温回头减少残余应力。因为线切割加工后的裂痕和变形得到抑制,切削性和研磨性超过SKD11,用于精密冲压模、冷锻和深拉模等。


15、SKH-9——耐磨性,韧性大的通用高速钢
日本日立株式生产。用于冷锻模、切条机、钻头、铰刀和冲头等。


16、ASP-23——粉末冶金高速钢
瑞典产。碳化物分布极均匀,耐磨损、高韧性、易加工、热处理尺寸稳定。用于冲头、深拉伸模、钻模、铣刀和剪切刀片等各类长寿命之切削工具。


17、P20——一般要求的大小塑胶模具
美国产。可电蚀操作。出厂状态预硬HB270~300,淬火硬度HRC52。


18、718——高要求的大小塑胶模具
瑞典产。可电蚀操作。出厂状态预硬HB290~330,淬火硬度HRC52。


19、Nak80——高镜面、高精度塑胶模具
日本大同株式产。出厂状态预硬HB370~400,淬火硬度HRC52。


20、S136——防腐蚀及需镜面抛光塑胶模具
瑞典产。出厂状态预硬HB<215,淬火硬度HRC52。


21、H13——普通常用压铸模
用于铝、锌、镁及合金压铸、热冲压模、铝挤压模等。


22、SKD61——高级压铸模
日本日立株式产。经电碴重溶技术,在使用寿命上比H13有明显的提高。用于热冲压模、铝挤压模。


23、8407——高级压铸模
瑞典产。用于热冲压模、铝挤压模。


24、FDAC——添加了硫加强其易削性
出厂预硬硬度HRC38~42,可直接进行刻雕加工,无须淬火、回火处理。用于小批量模、简易模、各种树脂制品、滑动零部件、交期短的模具零件。如拉链模、眼镜框模等。


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