模具鋼，普通鋼，不銹鋼，鐵，銅，鈹銅，鋁，鈦合金等金屬。市場應用較多的S136，SKD-11，SKD-61，,DC53，NAK80，8407，718，738，H13，D2，P20，W302，2344等各種國產和進口的模具鋼材

一、 S136

 經爐外精煉（VD）+電渣重熔精煉（ESR）,組織更純潔細微，優良的耐蝕性、拋光性，良好的耐磨性、機械加工性，淬硬時優良的尺寸穩定性

S136

出廠硬度:

軟性退火至HB 250最高

用途:

● 耐腐蝕、銹蝕對使用有腐蝕性的PVC、醋酸鹽類等注模原料或必須在潮濕的環境下工作及存放的模具。^[1] 

● 耐磨性在使用磨耗較大的注模材料（包括熱固性射出成型模）或要求模具有較長的工作時間，如電子零件、舍棄式的餐刀具、器皿等。

● 高光滑度的表面生產光學產品，如照相機、太陽眼鏡、化學儀器及塑料制品等。

規格 

牌號對照

化學成分

優點 

S136是具有優良的耐蝕性的塑膠模具鋼，具有卓越的生產特性，而且更有下列優點：^[2] 

較低的維護費用：

S136模具鋼經過長期使用后，模穴表面仍然維持原先的光滑狀態。模具在潮濕的環境下操作或儲存時，不需要特別的保護。

較低的生產成本：

模具不因冷卻水的影響而腐蝕，由于有一定的冷卻循環，可增加模具壽命。上列的好處，結合S136的高耐蝕性，提供了低維護費用和高壽命的模具，達到最佳的經濟效益。同時S136經過電渣重熔（ESR）精煉，具備純凈而細微的組織，使模具具有很好的綜合機械性能，高的

S136成品圖

拋光性能。

用途:

S136能使用與所有的模具，由于其特殊的性質材料，更加適合特殊環境的應用和需求。

耐腐蝕、耐應變：

對使用有腐蝕性的PVC醋酸鹽類（ACETATES0）等注塑原料或模具必須在潮濕的環境下工作及儲存時，S136能抵抗水蒸氣、弱有機酸、硝酸鹽、碳酸鹽等的腐蝕作用，經由S136制成的模具，若在潮濕的環境中操作，或在正常狀態下使用腐蝕性的塑膠材料，均不會生銹而被污染。若回火至250℃而且拋光成鏡面狀態時，特別能顯示優良的耐腐蝕性。

耐磨性：

使用摩擦較大的注塑材料（包含射出成型模）或要求模具有較長的工作時間，如電子零件、舍棄式的餐刀具、器皿等。

高光潔度的表面：

生產光學產品，如照相機、太陽鏡、化學儀器、注射器、分析儀器及塑膠制品等。

物理性質 

材料在淬硬后，硬度回火至50HRC,在室溫及高溫下的數據。

抗拉強度 

試驗材料為直徑25mm的圓棒，經過1025℃淬火及二次回火，在不同硬度下的結果，如表示：

焊接 

通常工具鋼應盡可能避免焊接，因為容易開裂。若做好焊接前的準備工作，如在焊接部位預熱，則較容易成功，焊接后必須立即采取下列步驟：

1， 消除應力—材料在軟性退火狀態下焊接時，必須做應力消除。

2， 回火—材料在淬—回火狀態下焊接時，必須做回火處理。

熱處理 

退火:

在保護狀態下，加熱至780℃然后在爐中以每小時10℃的速度，冷卻至650℃，然后再于空氣中冷卻。

應力消除:

經過粗加工后，必須加熱至650℃，均熱2小時，緩慢冷卻至500℃，然后于空氣中冷卻。

淬硬 

預熱溫度：600—850℃

淬火溫度：980—1050℃

淬火介質 

油

在200—550℃的鹽浴爐中等溫淬火，然后在空氣中冷卻。

壓縮空氣

循環空氣或大氣

研磨 

正確的研磨技術，能避免產生裂縫，且能增加工具的壽命。如果材料在低溫回火狀態下研磨，則在研磨期間變得很敏感，只有柔軟的且開放晶粒式的砂輪才能使用，同時必須有良好的冷卻劑。

拋光 

S136在淬硬及回火后的狀態下，具有非常優良的拋光性

1， 使用粒度180—320的砂輪或磨石做初步研磨。

2， 使用粒度400—800的砂紙或粉末研磨。

3， 使用粒度12.6及3μm的鉆石膏，和拋光用的纖維墊。

光蝕刻花 

S136有非常均勻地組織，所含的雜質非常少，很適合光蝕刻花。

特性 

● 優良的耐腐蝕性

● 優良的拋旋光性

● 優良的耐磨性

● 優良的機械加工性

● 淬火時具有優良的穩定性

二、SKD-11

SKD11是高耐磨韌性通用冷作模具鋼、高碳高鉻合金工具鋼和真空脫氣精煉鋼，鋼質純凈,具有淬透性好、淬火變形量小的良好淬硬性。該鋼經球化退火軟化處理，可加工性良好，碳化物顆粒細小均勻，無須擔心淬火開裂強化元素鉬、釩的持殊加入。

中文名

SKD-11

屬    性

日本工具鋼牌號

化學成分

C碳 1.40-1.60

供貨狀態

退火態,硬度≤255HBS

功能 

SKD-11

SKD11為，日立和大同鋼廠都有生產，日立產SKD11商品名為SLD(最新改良版稱作SLD-MAGIC)，大同鋼廠商品名為DC11。兩者在大陸均有設廠，在業界最為知名，價格也最高。該鋼是一種在國際廣泛應用的空冷硬化冷作模具鋼。經電爐冶煉并經電渣重溶，高純凈度，韌性更好，組織均勻，具有良好的高溫強度、韌性與抗高溫疲勞性能，能承受溫度驟變。

高硬度、高耐磨共晶碳化物均勻，韌性好、不易開裂，淬火后硬度>62HRC。在525℃氮化處理時間為20h/30h/60h，氨化層深度0.25mm/0. 30mm/0. 35mm，零件表面硬度1250HV；在570℃氮化處理時間為2h，氮化層深度10~20μm，零件表面硬度950HV。

化學成分 

Si硅 ≤0.40

Mn錳 ≤0.60

P磷≤0.030

S硫≤0.030

Cr鉻 11.0-13.0

Mo鉬 0.80-1.20

Ni鎳≤0.50

V釩 0.20-0.50

Cu銅≤0.25

對應牌號 

中國GB標準牌號Cr12Mo₁V、中國臺灣cNS 標準牌號SKD11、德國DlN標準材料編號1.26o1、德國DIN標準牌號x165CrM0v12、 日本Jis標準牌號sKD11、韓國Ks 標準牌號sTD11、意大利UN1標準牌號x165CrM0W12KU、瑞典SS標準牌號2310、西班牙UNE 標準牌號X160CrM0V12、美國AISi/sAE標準牌號D3、俄羅斯roCT 標準牌號x12M。

特性 

1、高溫強度和韌性好，耐磨性較佳，易切削；

2、SKD11是一種有很好強度、韌性及耐熱平衡性的冷模具鋼，近年來隨著各向同性產品的開發而日益向高韌性等方面發展，它可以使模具壽命更長，性能更穩定，且易于加工，熱處理變形小。

產品特點

（1)進行了真空脫氣精煉,因此內部質量極為清潔。

（2)機械加工性良好。

（3)淬透性良好,空冷就能硬化,無需擔心淬裂。

（4)熱處理變形非常小,淬火偏差極小,最適合有精度要求的模具。

（5)耐磨性極為優秀,最適合用作銹鋼或高硬材料的沖裁模。

（6)韌性良好。

深冷處理

為獲得最高硬度和尺寸穩定性，模具在淬火后立即深冷-70攝氏度至-80攝氏度，保持3-4小時，然后再回火處理，經深冷處理的工具或模具硬度比常規熱處理硬度高1-3HRC。 形狀復雜和尺寸變化較大的零件，深冷處理有產生開裂的危險。

氮化處理

模具或工件氮化處理后，表面形成一層具有很高硬度和一定耐蝕性的硬化組織。

在525℃氮化的處理

工件表面硬度約為1250HV，氮化時間對滲層影響如下表所示。氮化時間（小時） 20 30 60 滲氮層深度mm 0.25 0.30 0.35

在570℃軟氮化處理

工件表層硬度約為950HV。通常軟氮化處理2小時，硬化層深度可達到10-20um. 磨削加工模坯或工作在低溫回火狀態，磨削容易產生磨削開裂。為防止裂紋發生應采取小的磨削進給量多次磨削，同時輔加良好的水冷條件。

線切割加工形狀復雜或尺寸較大的模具，最終成行采用線切割加工時，通常會遇到開裂現象發生。

為防止開裂，建議采用氣淬及高溫回火處理，以降低熱處理應力，或對模胚進行腔預加工處理。

熱處理

淬火：先預熱700～750℃，再加熱至1000～1050℃在靜止空氣中冷卻，如鋼具厚度在6寸以上者加熱至980～1030℃在油中淬硬更佳。

回火：加熱至150～200℃，在此溫度中停留，然后在靜止空氣中冷卻。

硬度：HRC 61以上。

退火：加熱至800～850℃，在此溫度停留1～3小時，在爐中任其漸冷。

鍛制：1050～950℃。

淬火、回火規范

淬火溫度1010°C,空冷.回火溫度200℃,硬度58~60HRC。

用途 

SKD11在鋁、鋅壓鑄用模具材料方面，應用最為廣泛，此鋼含有鎢成分之耐高溫高級合金鋼，適用于熱作，鋁、鎂、鋅、銅合金壓鑄模，切槽刀，剪刀及熱鍛動作，塑膠型模，熱作鉸刀，軋刀，一般熱作鍛模，熱螺栓模，熱間各種工具等。

使用方法

1.                   “淬火+回火”狀態下使用

2.                   “淬火+冷處理+回火”狀態下使用（適于高精度與尺寸穩定要求）

3.                   “淬火+回火+氮化處理”狀態下使用（適于表面高硬度要求）

4.                   鋸切下料時鋸條速度不宜太快，以25m/min為宜，鋸切效率保持在9cm2/min ~20cm2/min左右。

典型應用

1.                   用于制作塑料模、剪刀、圓鋸刀、五金沖壓模具、成形軋輥

2.                   制作冷作或熱作修整模、滾筒邊、絲紋、線模、變壓器芯沖模、切割鋼皮軋刀、鋼管成形滾筒、特殊成形筒、釘打頭模等。

3.                   厚度≤6mm薄鋼板的高效落料模、沖裁模、壓印模

4.                   各種剪刀、鑲嵌零件、搓絲模。

5.                   耐滑塊冷鐓模具、深拉成形模具、冷擠壓模具。

6.                   熱固性樹脂型摸,一般塑料模具

三、SKD61

SKD61是一種日本牌號的熱作模具鋼，對應我國的牌號(GB/T 1299-2000)是4Cr5MoSi V1，是應用最廣的熱作模具鋼。

中文名

SKD61

對應美國標準

H13

韓國

STD61

對應德國牌號

X40CrMoV5-1(1.2344)

對應英國牌號

BH13

介紹 

SKD61，。

對應一勝百牌號：8407

對應韓國牌號：STD61

對應中國牌號：4Cr5MoSiV1

特性 

● 真空脫氣精煉處理鋼質純凈。

●球化退火軟化處理，切削加工性能良好。

SKD61圖片

● 強化元素釩，鉬特殊加入，耐磨性極其優異。

SKD61具有良好的韌性與抗高溫疲勞性能能承受溫度聚變，適宜在高溫下長期工作具有良好的切削性能和拋光性能。SKD61經電爐冶煉并經過電渣重熔，鋼質更純凈、韌性更好。用途適宜制做鋁、鋅、銅合金擠壓模、壓鑄模、熱鍛模、及熱剪切刀片等小規格陰亮鋼（剝皮、冷拉）材，是制作頂桿、司筒的理想材料 SKD61也適宜制造高產量塑膠模具氮化處理氮化處理可使模具表層獲得很好的硬化層組織，對于擠壓模具提高耐磨性、抗蝕性，其效果是非常顯著的；對于壓鑄模具氮化處理可顯著提高，表面抗蝕性有利于制品快速脫模。

SKD61熱作模具鋼具有美麗的金屬光澤，SKD61系列產品有：SKD61頂針、SKD61導柱、SKD61導套、SKD61司筒、SKD61沖針、SKD61浮生銷等精密耐高溫零件如圖所示：

使用 

SKD61是一種高碳高鉻合金工具鋼，熱處理后具有很高的硬度及耐磨性，并具有淬透性強，尺寸穩定性好的特點，適宜制作高精度長壽命冷作模具及熱固成型塑膠模具。常用于制作司筒。

用途 

厚度不大于2MM薄板材，高效落料模，沖載模及壓印模。

各種剪刀，鑲嵌刀片，木工刀片。

螺紋軋制模和耐磨滑塊。

冷鐓模具，熱固樹脂成型模。

深拉成型模，冷擠壓模具。

汽車發動機模具。

模具鋼

性能 

SKD61硬度：

在熱處理之前SKD61約HRC15~20 (HB200~230)

熱處理后硬度：內部HRC40°~45°表面HV1000±100

SKD61的密度是7.85g每立方厘米

TD處理后硬度：內部HRC40°~45°表面HV2500以上

成分 

SKD61化學成分（質量分數）如下(%)：

SKD61系列產品

C: 0.32~0.42

Si: 0.8~1.2

Mn: ≤0.50

Cr: 4.50~5.50

Mo: 1.00~1.50

V: 0.8~1.2

S: ≤0.03

P:≤0.03

熱處理 

淬火：

第一階段預熱：500～550℃

第二階段預熱：750～800℃

吹風冷卻或高壓氣體冷卻等，100～150℃入回火爐。

回火：

預熱：300～350℃

回火加熱：550～680℃

空氣冷卻到室溫，回火三次。淬火溫度1000~1050度，硬度50~55HRC，熱處理變形小，表面可滲氮氮化處理，使加工出來的產品具有更好的耐磨性。

深冷處理 

為獲得最高的硬度和尺寸穩定性，模具在淬火后立即深冷-70至-80℃，保持3-4小時，然后在回火處理，經深冷處理的工具或模具硬度比常規熱處理硬度高1-3HRC。形狀復雜及尺寸變化較大的零件，深冷處理有生產開裂的危險

氮化處理 

模具或工件經強化處理后，表面形成一層具有很高硬度和一定耐腐蝕性的硬化層組織。

各國牌號 

中國商品名：4Cr5MoSiV1

美國商品名：H13

德國商品名：X40CrMoV51

日本日立商品名：DAC

日本大同商品名：DHA1

力學性能 

硬度 ：退火,235～205HB,淬火,≥50HRC

四、DC53

簡介 

DC53是日本大同特殊鋼對SKD11進行改良的新型冷作模具鋼，其技術規范載于日本工業標準（JIS）G4404。它克服了SKD11高溫回火硬度和韌性不足的弱點，將在通用及精密模具領域全面取代SKD11的高強韌性通用冷作模具鋼。

在熱處理適當的情況下強度、韌性都很優秀，高溫回火硬度可達到62~63HRC。

DC53的韌性在冷作模具鋼中較為突出，用DC53制造的工具很少出現裂紋和開裂，大大提高了使用壽命。

線切割加工后的殘余應力，經高溫回火減少了殘余應力。因此，大型模具和要求精密之模具在線切割加工后的裂紋和變形得到抑制。

實用特性:

在線切割加工上之優點

用途 

1.沖裁模具、冷作成型模具、冷拉模具

2.成型軋輥、沖頭

●精密沖壓模 。

●線切割加工的精密沖裁模及各種用途沖壓模 。

●難加工材料的塑性變形用工具 。

●冷鍛、深拉和搓絲用模 。

其他

●高速沖裁沖頭、不銹鋼板沖頭 。

●出廠狀態:HB255

化學成分 

碳 C ：1.00

硅 Si：0.91

錳 Mn：0.32

鉻 Cr：8.00

鉬 Mo：2.00

釩 V：0.28

磷 p：0.007

基本性能 

DC53常規熱處理條件下，殘余奧氏體幾乎全部分解，一般可省略深冷處理，在較強硬度下仍可保持較高的韌性。

實驗設計

一

DC53經1040℃ 淬火和520～530℃高溫回火后，硬度HRC可達62～63，是目前常用的冷作模具鋼中最高的，且切削性、磨削性較好，電加工變質層殘余應力小，殘余奧氏體極少，碳化物細小并分布均勻。

因模具受力情況較復雜，有些模具工作零件需具備一些特殊的力學性能，若按標準的熱處理工藝往往無法達到理想的工作性能要求，需通過熱處理對硬度、韌性和耐磨性等基本特性作適當調整，以達到模具最佳工作狀態．淬火溫度和回火溫度則是熱處理的主要工藝參數，本文著重研究DC53的回火特性。

二

實驗中，對DC53熱處理規范略作一些變化，適當調整了淬火溫度，回火溫度取6檔，即100℃ ，200℃ ，300℃ ，400℃ ，500℃ ，600℃。100℃回火選用101-2型干燥箱進行加熱，其余采用SX-25-12型箱式電阻爐加熱，每個回火溫度取兩個試樣。

硬度測試選用金屬洛氏硬度試驗，在常溫下進行，采用HBRVU-187.5型布洛維光學硬度計。

沖擊試驗采用10mm×10mm×55mm無缺口試樣，在JB30B沖擊試驗機上進行，沖擊能量為0.3 KN.m或0.15 KN.m。

結果分析

⒈硬度值

對每個試樣各取3個不同位置點測硬度，得出各回火溫度下的硬度值，綜合各試樣的硬度值，DC53在100～500℃回火時，硬度值變化并不大；在400℃中溫回火時硬度略高，標準熱處理回火后的硬度峰值一般在520℃左右；在600℃ 高溫回火后，硬度大幅下降，平均HRC硬度值僅為52．4，故回火溫度不宜太高。

⒉沖擊韌性

回火后，磨去試樣表面的氧化脫碳層，測出不同回火溫度下各試樣的沖擊值，綜合各試樣的沖擊值，DC53在200℃回火時，平均沖擊值達到60 J/cm2以上．在500℃回火時，沖擊韌性較差，表現出一定的高溫回火性．600℃以上回火沖擊韌性很好，但硬度大為下降，達不到使用要求．

實驗結果表明，DC53總體回火穩定性較好，在一定回火溫度范圍內，硬度和沖擊值變化不大；在400～500℃回火時韌性大幅度下降，出現回火脆性現象；在600℃回火時，試樣的韌性很高，沖擊值達到85 J/cm2，但硬度大幅下降．在生產中，對于一些硬度、耐磨性要求不太高而韌性要求較高的冷作模具可采用高溫回火；對硬度要求較高，同時又要具有較高韌性的冷作模具，宜采用200℃左右的低溫回火．其他回火溫度下的硬度和沖擊值可采用合適的計算方法(如插值法、函數逼近等)預測，再用實驗驗證．淬火態試樣中碳化物呈斷續細帶狀分布，200℃回火后碳化物呈均勻分布，且組織內幾乎不存在大塊狀碳化物，故韌性較好．從斷口形貌看，200℃回火組織斷口的解理臺階遠少于淬火態試樣，5000倍金相中的斷口有一些小而淺的韌窩，顯示其有一定的韌性．回火后，殘余奧氏體轉變較充分，碳化物細小并分布均勻，使韌性增加．

結論

⒈適當調整淬火溫度后，DC53在200℃回火時硬度和沖擊韌性都較高；在400～500℃ 回火時硬度較高，韌性大幅度下降；在600℃ 回火時沖擊韌性很高，硬度顯著下降．

⒉形狀復雜的精密沖模、修整模、冷軋輥輪等工模具宜采用低溫回火工藝，以使模具工作零件獲得高硬度、高韌性、耐磨性好、強度高，可有效延長模具壽命，防止過度磨損、變形、開裂等早期失效現象．

⒊受沖擊載荷較大的復雜模具可采用低淬高回工藝，以得到較高的沖擊韌性，防止模具產生脆性斷裂現象

力學性能 

硬度 ：退火,255～210HB,淬火,≥62HRC

主要特性 

(1)被切削性，被研磨性良好。 被切削性，被研磨性皆比SKD11優秀，所以加工工具壽命較長，加工工時數較省。

(2)在熱處理上之優點 淬火硬化能比SKD11高，所以可改善真空熱處理時硬度不足之缺陷。

(3)在線切割加工上之優點 藉高溫回火可減輕殘留應力及消除殘留沃斯田鐵，能防止線切割加工產生龜裂、變形之困擾。

(4)在表面硬化處理上之優點 表面硬化處理后表面硬度比SKD11高，因此可提高模具性能。

(5)在修補焊接作業上之優點 由于預熱及后熱溫度均比SKD11低，所以修補焊接作業較簡便。 特點：通用冷作模具鋼,高硬度,高韌性DC53模具鋼

主要用途 

高溫回火后可達HRC63，有利于線切割加工的精密沖裁模及各種用途沖壓模 。

難加工材料的塑性變形用工具 。

冷鍛、深拉和搓絲用模 。

高速沖裁沖頭、不銹鋼板沖頭

五、NAK80

日本大同制鋼株式會社之專利鋼－NAK80是預硬塑膠模具鋼。出廠硬度可以達到HRC37-43.有很好的拋光性能與雕飾性，放電加工性佳·使用在鏡面拋光模具，防灰塵，電視機濾光板，化妝品盒，精密皺紋加工模具，辦公自動化設備，汽車零件放電加工模具，厚度不大于2MM薄板材，高效落料模，沖載模及壓印模， 各種剪刀，鑲嵌刀片，木工刀片， 螺紋軋制模和耐磨滑塊， 冷鐓模具，熱固樹脂成型模， 深拉成型模，冷擠壓模具。

中文名

NAK80

研發公司

日本大同制鋼株式會社

類    型

專利鋼

產    品

預硬塑膠模具鋼

作    用

沖載模及壓印模

硬    度

HRC37-43

NAK80

開裂原因 

NAK80模具鋼是大家一直看好的鋼材，影響NAK80模具鋼熱處理開裂的因素，大體上可歸納為模具結構、模具材料和熱處理等幾個方面。這些因素通過對熱處理內應力的作用，促使裂紋產生。要防止熱處理開裂，就必須全面考慮各方面的因素。

特點 

●無需熱處理,拋光性極佳,切削性,蝕花性佳

● 真空脫氣精煉處理鋼質純凈。

● 球化退火軟化處理，切削加工性能良好。

● 強化元素釩，鉬特殊加入，耐磨性極其優異。

化學成分 

用途 

一般用在鏡面拋光模具，防灰塵，電視機濾光板，化妝品盒，精密皺紋加工模具，辦公自動化設備，汽車零件放電加工模具。透明產品或要求光潔度的產品，如家庭、汽車、相機、電腦等用品上的透明產品模具。

● 厚度不大于2MM薄板材，高效落料模，沖載模及壓印模。

● 各種剪刀，鑲嵌刀片，木工刀片。

模具材料庫存 (4張)

● 螺紋軋制模和耐磨滑塊。

● 冷鐓模具，熱固樹脂成型模。

● 深拉成型模，冷擠壓模具

高溫性質 

加工方法 

機械加工

切削工具

NAK80具有較高的硬度、切削阻力比其他鋼種大，建議使用高速鋼-M2(SKH9)或超硬合金-P40工具。

鉆孔加工

鉆孔加工時，所鉆孔徑越大，切削速度要越小。螺旋溝如果比標準小、長度短，將降低工具斷裂的危險性。

銑床加工

進給量以0.06m/l為標準，如果進給量太大時，會降低工具壽命。

刨床加工

推薦用超硬合金刨刀，對于超硬合金刨刀，要使工具后斜角約8℃，前間隙角10℃以下，這樣可獲得較佳的結果；NAK80為析出硬化型預硬鋼，硬度為40HRC左右，無需再熱處理，可直接使用。

固溶處理

其目的在使合金成份均勻地固溶于奧氏體中。因不是淬火硬化，故不需很快的冷卻速度，因此不會有很大的殘留內應力。

析出硬化處理

升溫并保持相當時間，鎳、鋁、銅等金屬間化合物析出，使材料硬化。因不須靠淬火硬化，故無所謂一般鋼料的質量效果問題，即使較厚的鋼料也可獲甚均勻之斷面硬度分布。

焊接性能

焊接處及熱影響區均不會硬化，硬度稍低于母材（已析出硬化），但焊接后再施予500℃*5小時之析出硬化處理即可恢復硬度。

研磨加工性

NAK80較其他鋼種容易達到鏡面要求，是因為以下兩點：

（1） 因雙重熔融精煉而使針孔減至最少。

（2） 因為是低碳析出硬化鋼，而具有細致及均勻地顯微組織。在研磨和拋光之前，表面須先達到所要求的平面度、直線度，及正確的形狀尺寸等。

（a） 使用完整系列的研磨材料，必須由粗到細，依規定使用，不可跳級研磨。

（b） 每一次的研磨和拋光方向應與前一次所留下的痕跡方向垂直。

（c） 除非前一級研磨所留下的痕跡完全除去而且光亮，不得使用下一級的砂紙，否則針孔可能會在拋光后出現。

（d） 使用的研磨料顆粒要均勻。

（e） 使用顆粒尺寸較針孔小的研磨料來除去針孔。

（f） 使用較工件軟的研磨或拋光工具。

（g） 如果使用砥石，應選用較軟，而且先制成與要研磨表面的形狀相配合的形狀。

（h） 如果工作暫停，而半成品工件必須放置一段時間，則其表面必須清潔干凈，并存放于干燥的地方

拋光加工時：

（1） 拋光的目的是使表面光亮而具有光澤，并不是去除針孔或將表面磨平。

（2） 拋光應該快而輕，表面的不平度須在拋光前即減至最低。

（3） 針孔和其他鏡面處理上的問題，通常都因不正確的研磨和拋光過程而造成，應多加注意。　NAK80的

研磨與拋光條件

一般的研磨與拋光順序如下：

砥石研磨*（由粗→細：#46—#80—#120—#150—#220—#320—#400）→砂紙研磨加工（#220—#280—#320—#400—#600—#800—#1000—#1200—#1500）→鉆石膏（15μm—9μm—6μm—3μm—1μm）

*加工后應避免再用銼刀銼，因會使表面粗糙。

蝕花加工性：

蝕花加工性能優異，比NAK55更佳。

NAK80的蝕花方法與其他現用的模具鋼蝕花方法相同，以下為一蝕花條件的實例。

蝕液：FeCL3+HNO3(三氯化鐵+硝酸)

溫度：42℃

制程：浸漬

時間： 10″ 30″ 15″=HND6

放電加工性

放電加工面不會硬化，不產生硬化層。加工面平整細密很漂亮，有時可代替蝕花加工（線切割面亦然）。

放電加工之條件

深冷處理 

為獲得最高的硬度和尺寸穩定性，模具在淬火后立即深冷-70至-80℃，保持3-4小時，然后在回火處理，經深冷處理的工具或模具硬度比常規熱處理硬度高1-3HRC。形狀復雜及尺寸變化較大的零件，深冷處理有生產開裂的危險

氮化處理 

模具或工件經氮化處理后，表面形成一層具有很高硬度和一定耐腐蝕性的硬化層組織。

性能比較 

NAK80除具有NAK55的各種特性之外，還有下列特點。

1，鏡面研磨性極其良好。

2， 放電加工表面細致、美觀，因此，可取代梨皮蝕花。

用途比較：

NAK80與NAK55相比，適用于重視下列性能場合：

1, 透明品等重視鏡面研磨性時

六、8407

8407是鉻、鉬、釩合金工具鋼，采用特殊煉鋼技術和嚴密質量控制得到的純度高且組織微細的鋼材，8407的等向性（各向同性）要比一般傳統煉制的H13更佳。

中文名

8407

優    點

優良的耐熱沖擊和抗龜裂能力

組    件

錫鉛鋅合金 HRC 鋁鎂合金 HRC 

主要用途

用于各種金屬壓鑄模具

8407特性 

8407模具鋼

對應中國：SKD61ESR^[1] 這對于模具的抗機械疲勞及熱應力疲勞性能更具價值，如壓鑄模具、鍛造模具及擠型模具等。因此采用8407的模具硬度可比普通H13提高1－2HRC而不會犧牲韌性。硬度高可以減緩熱龜裂的發生，提高模具壽命。

優點 

·優良的耐熱沖擊和抗龜裂能力

·高溫強度高

·不論大小尺寸，韌性及延展性高高且各向同性

·加工性及拋光性優良

·優良的淬透性

·良好的熱處理尺寸穩定性

組件 

錫鉛鋅合金 HRC 鋁鎂合金 HRC 銅合金 HRC 壓鑄模 46-50 42-48 (QRO-90 S) 嵌入件 46-52 44-48 (QRO-90 S) 型芯，模仁 46-52 44-48 (QRO-90 S) 澆口 48-52 46-48 (QRO-90 S) 噴嘴 35-42 42-48 (QRO-90 S) 頂針(氮化) 46-50 46-50 46-50 柱塞，套筒 42-46 42-48 (QRO-90 S) 淬硬溫度℃ 1020 一千二十 1050

主要用途 

8407主要用于各種金屬壓鑄模具,擠壓模具,高品質要求塑膠模具.如:發動機模具,汽車車燈模具等.

化學成份

8407熱處理、淬火及其研磨 技術

球化退火

將模具鋼材在保護環境中加熱至850℃，均熱后，于爐中以10℃/h的速度冷卻到600℃，再于空氣中冷卻。

去應力回火

模具鋼材經粗加工，須將模具鋼材加熱到650℃，均熱2小時后，在爐中冷卻至550℃，再于空氣中冷卻。

模具圖片

淬火 

淬火介質 

循環空氣或氣體；

噴吹空氣或真空；

在200~550℃等溫1~100分鐘再空冷；

油冷。

注：①鋼材冷卻到70~100℃時應立即回火。

②為了使模具獲得最適當的性能，在保證沒有嚴重變形或破裂的情況下，淬火冷卻速度應愈快愈好。

回火 

回火至少兩次，時間2小時以上，最低回火溫度180℃，每次回火后必須冷至室溫�；鼗饡r應避開425~525℃之間的回火脆性區。

建議

壓鑄模的硬度控制在48HRC以下，并在生產2000~10000件時，再補加一次回火或補焊。 經過放電加工后，要進行回火。 模具設計時要盡量采用較大的圓角，避免應力集中。 熱處理時尺寸的變化：樣品大小為100*100*25mm

淬火變化 

氮化 

為了使模具表面具有更好的耐磨性，可以對模具進行氮化處理，在模具表面生成一層較硬的氮化層。在525℃下氮化，表面硬度可達1000~1250HV。

在575℃時軟氮化2小時，表面硬度可達950~1000HV,硬化層深度為0.01~0.02mm.

研磨 

正確的研磨技術能避免裂紋的產生，并且增加工具的壽命。如果材料是在低溫回火的狀態下研磨，則裂紋敏感性很高。只有經過削邊、柔軟的及開放晶粒式的砂輪，才能使用，并要適當的研磨速度及良好的冷卻劑。

放電加工 

如果材料在淬-回火狀態下放電加工，則工具必須在低于原先回火25℃的溫度下，做進一步的回火。

規格 

七、718

瑞典一勝百生產的718塑料模具鋼具有優秀的機械性能和可加工性，加工工藝簡單，因此被廣泛用于模具的加工生產行業。另外718模具鋼經過特殊的生產工藝在出廠的時候已經預硬到了41~47HRC的硬度，可以減少部分工程中的熱處理環節，提高經濟效益。

外文名

718

產    地

瑞典

執行標準

一勝百標準

出廠狀態

預硬

分    類

模具鋼

主要用途

塑料模具

簡介 

718模具鋼，我國牌號3Cr2NiMo是在P20（3Cr2Mo）改進型鋼號，品

718模具鋼圖片

質上有較大改進，使之填補P20模具鋼材的不足，滿足P20模具鋼材達不到要求的場合。目前在我國模具鋼材市場上出現的鋼號除上述中國標準鋼號外還有P20+Ni。瑞典的718，718H(ASSAB)、PX5\PX4（日本大同特鋼），GS-711、GS-738、GS-312、GS-318(德國蒂森），奧地利的M238 ECOPLUS（百祿公司）、CS718中（國長城特鋼）、SWP20（上海五鋼公司）等，因此除了不能用于有耐腐蝕性要求的塑料模具零件外，目前是應用最廣泛的通用型塑料模具鋼材的典型鋼號。通常被稱作“高級”塑料模具鋼材，新研制的新鋼種往往以它作為對比的典型。

出廠狀態：ASSAB 718 HB：290-310

交貨狀態：鋼材以退火狀態交貨。經雙方協議，也可以不退火狀態交貨。

718鋼是瑞典一勝百預硬型鏡面防酸塑料模具鋼。該鋼經預硬化處理, 材質均勻.潔凈度高. 具有極佳的拋光性能及光刻花性。還具有高的淬透性, 良好的電加工性能和皮紋加工性能。預硬鋼不須淬火也可用于模膛,凸緣可施行火焰硬化, 可將硬度提高到52HRC。^[1] 

該鋼具有良好的可加工性和耐磨損性, 硬度分布均一。還具有良好的拋光性能, 加工工藝簡單, 價格適中,因此用量較大。

對應鋼號 

我國GB標準鋼號3Cr2NiMo；德國DIN標準材料鋼號1.2738；瑞典一勝百ASSAB標準鋼號718；美國AISI/SAE標準鋼號P20+Ni；日本JS標準鋼號SNCM優化；國際標準組織ISO標準鋼號35CrMo2。

用途 

718模具鋼用途與P20類型模具鋼材相同，但由于淬透性更好，性能更優越，可以制作尺寸大的、高檔次的塑料模具成形零件。隨著塑料模具的發展，會有更多更好更新的改進型模具鋼號出現，我國寶鋼的B30H即為一例。

熱塑性塑膠注塑模具，擠壓模具。

模具鋼

熱塑性塑料吹塑模具。

重載模具主要部件。

冷結構制件。

常用于制造電視機殼，洗衣機，冰箱內殼，水桶等。

特性 

用于大型長壽命塑膠注塑模，如家電制品、電腦外殼等模具。高表面光潔度的塑膠制品模具吹塑模由于硬度高，可用于塑膠模具中的滑塊成型工具；視生產需要可施加火焰硬化或氮化處理的模具零件。 鋼材種類： 預硬塑料模具鋼材 鋼材特長： 拋光 ,電蝕,焊補性與切削加工性良好 出廠狀態： 經硬化及回火至HB290-330

真空脫氣精煉處理鋼質純凈，適合要求拋光或蝕紋加工塑膠模。

預硬狀態供貨，無需在熱處理可直接用于模具加工，縮短工期。

經鍛軋制加工，組織致密，100%超聲波檢驗，無氣孔，針眼缺陷。

應用舉例 

a) 大型模具的型板，高表面要求家用電器。

b) 適用大型鏡面塑料模具，如汽車、家電、音像產品等。

c) 可用于鏡面拋光度要求的塑膠模具，適合PA、POM、PS、PE、PP、ABS塑料的注塑模、吹塑模。

d) 高拋光度及高要求模具型腔。

718模具鋼

化學成分 

加硬處理 

為提高模具壽命達到80萬模次以上，可對預硬鋼實施淬火加低溫回火的加硬方式來實現。淬火時先在500-600℃預熱2-4小時，然后在850-880℃保溫一定時間（至少2小時），放入油中冷卻至50-100℃出油空冷，淬火后硬度可達50-52HRC，為防止開裂應立即進行200℃低溫回火處理，回火后，硬度可保持48HRC以上

氮化處理 

氮化處理可得到高硬度表層組織，氮化后的表層硬度達到650-700HV

（57-60HRC）模具壽命可達到100萬次以上，氮化層具有組織致密，光滑特點，模具的脫模性及抗濕空氣及堿液腐蝕性能提高。

淬火回火 

淬火溫度840~870°C, 回火溫度 200~500°C, 硬度 50 ~55HRC

材料性能 

物理性能

(試樣硬度 340HBW, 在室溫及高溫條件下)

1) 溫度 20°C/200°C/400°C, 密度 7. 8g/cm/7.75g/cm/7. 7g/cm。

2) 溫度 20~200°C/20 ~400°C, 線脹系數: 12.6 ×10K/13.5×10K。

3) 溫度20°C/200°C/400°C,熱導率29.0W·(m·K)/29.5W·(m·K)/31.0W·(m·K)

4) 溫度 20°C/200°C/400°C, 彈性模量:205000MPa/200000MPa/185000MPa

力學性能

(試樣硬度 340HBW)

1) 溫度 20°C/200°C/400°C, 抗拉強度1100MPa/1050MP8/850MPa。

2) 溫度 20°C/200°C/400°C, 條件屈服強度980MPa/925MPa/770MPa。

3) 溫度 20°C/200°C/400°C, 斷面收縮率49%/51%/52%

4) 溫度 20°C/200°C/400°C, 伸長率 13%/14%/16%

5) 溫度20°C/200°C/400°C,沖擊韌度 (≥) 20J/cm/32J/cm/42J/cm^[2] 

臨界溫度 

膨脹系數 

熱導率 

八、738

1.牌號：738H

2.原產地：德國

3.出廠狀態：經硬化及回火至HB290-330

4.性能：拋光 ,電蝕，焊補性與切削加工性良好

5.用途：適用于復雜可能變形的模具。

介紹 

德國738H具鋼材，我國牌號3Cr2NiMo是在P20（3Cr2Mo）的基礎上發展起來的P20改進型鋼號，品質上有 較大改進，使之填補P20模具鋼材的不足，滿足P20模具鋼材達不到要求的場合。目前是應用最廣泛的通用型塑料模具鋼材的典型鋼號。通常被稱作“高級”塑料模具鋼材，新研制的新鋼種往往以它作為對比的典型。718H模具鋼材可經滲碳處理進一步改善表面性能。

718H模具鋼材用途與P20類型模具鋼材相同，但由于淬透性更好，性能更優越，可以制作尺寸大的、高檔次的塑料模具成形零件。隨著塑料模具的發展，會有更多更好更新的改進型模具鋼號出現。

用途 

用途：用于大型長壽命塑膠注塑模，如家電制品、電腦外殼等模具。高表面光潔度的塑膠制品模具吹塑模由于硬度高，可用于塑膠模具中的滑塊成型工具；視生產需要可施加火焰硬化或氮化處理的模具零件。

九、H13

H13屬于熱作模具鋼，是在碳工鋼的基礎上加入合金元素而形成的鋼種，執行標準GB/T1299—2000。

中文名

H13

牌    號

4Cr5MoSiV1

數字代號

T20502

布氏硬度

HBW10/3000（≤235））

基本信息 

H13

統一數字代號T20502；牌號4Cr5MoSiV1。在中溫（~600°）下的綜合性能好，淬透性高（在空氣中即能淬硬），熱處理變形率較低，其性能及使用壽命高于3Cr2W8V�？捎糜谀ｅ戝N鍛模、鋁合金壓鑄模、熱擠壓模具、高速精鍛模具及鍛造壓力機模具等。

力學性能

硬度 ：退火,245～205HB,淬火,≥50HRC

交貨狀態

布氏硬度HBW10/3000（≤235））

主要特性 

H13鋼是使用最廣泛和最具代表性的熱作模具鋼種，它的主要特性是：^[1] 

（1）具有高的淬透性和高的韌性；

（2）優良的抗熱裂能力，在工作場合可予以水冷；

（3）具有中等耐磨損能力，還可以采用滲碳或滲氮工藝來提高其表面硬度，但要略為降低抗熱裂能力；

（4）因其含碳量較低，回火中二次硬化能力較差；

（5）在較高溫度下具有抗軟化能力，但使用溫度高于540℃（1000℉）硬度出現迅速下降（即能耐的工作溫度為540℃）；

（6）熱處理的變形��；

（7）中等和高的切削加工性；

（8）中等抗脫碳能力。

更為令人注意的是，它還可用于制作航空工業上的重要構件。

生活用途 

用途和9CRWMN模具鋼基本相同，但因其釩含量高一些，故中溫（600度）性能比4Cr5MoSiV鋼要好，是熱作模具鋼中用途很廣泛的一種代表性鋼號。

H13模具鋼用于制造沖擊載荷大的鍛模，熱擠壓模，精鍛模；鋁、銅及其合金壓鑄模。

化學成分 

淬火：790度+-15度預熱，1000度（鹽�。┗�1010度（爐控氣氛）+-6度加熱，保溫5~15min空冷，550度+-6度 回火；退火、熱加工；

H13鋼是C-Cr-Mo-Si-V型鋼，在世界上的應用極其普遍,同時各國許多學者對它進行了廣泛的研究，并在探究化學成分的改進。鋼的應用廣泛和具有優良的特性，主要由鋼的化學成分決定的。當然鋼中雜質元素必須降低，有資料表明，當Rm在1550MPa時，材料含硫量由0.005%降到0.003%，會使沖擊韌度提高約13J。NADCA 207-2003標準就規定：優級(premium)H13鋼含硫量小于0.005%，而超級(superior)的應小于0.003%S和0.015%P。下面對H13鋼的成分加以分析。

H13

碳：美國AISI H13，UNS T20813，ASTM（最新版）的H13和FED QQ-T-570的H13鋼的含碳量都規定為（0.32~0.45）%，是所有H13鋼中含碳量范圍最寬的。德國X40CrMoV5-1和1.2344的含碳量為（0.37~0.43）%，含碳量范圍較窄，德國DIN17350中還有X38CrMoV5-1的含碳量為（0.36~0.42）%。日本SKD 61的含碳量為（0.32~0.42）%。我國GB/T 1299和YB/T 094中4Cr5MoSiV1和SM 4Cr5MoSiV1的含碳量為（0.32~0.42）%和（0.32~0.45）%，分別與SKD61和AISI H13相同。特別要指出的是：北美壓鑄協會NADCA 207-90、207-97和207-2003標準中對H13鋼的含碳量都規定為（0.37~0.42）%。

鋼中含碳量決定淬火鋼的基體硬度，按鋼中含碳量與淬火鋼硬度的關系曲線可以知道,H13鋼的淬火硬度在55HRC左右。對工具鋼而言，鋼中的碳一部分進入鋼的基體中引起固溶強化。另外一部分碳將和合金元素中的碳化物形成元素結合成合金碳化物。對熱作模具鋼,這種合金碳化物除少量殘留的以外，還要求它在回火過程中在淬火馬氏體基體上彌散析出產生兩次硬化現象。從而由均勻分布的殘留合金碳化合物和回火馬氏體的組織來決定熱作模具鋼的性能。由此可見，鋼中的含C量不能太低。

含5%Cr的H13鋼應具有高的韌度，故其含C量應保持在形成少量合金C化物的水平上。Woodyatt 和Krauss指出在870℃的Fe-Cr-C三元相圖上,H13鋼的位置在奧氏體A和（A+M3C+M7C3）三相區的交界位置處較好。相應的含C量約0.4%。圖上還標出增加C或Cr量使M7C3量增多,具有更高耐磨性能的A2和D2鋼以作比較。另外重要的是,保持相對較低的含C量是使鋼的Ms點取于相對較高的溫度水平(H13鋼的Ms一般資料介紹為340℃左右)，使該鋼在淬冷至室溫時獲得以馬氏體為主加少量殘余A和殘留均勻分布的合金C化物組織，并經回火后獲得均勻的回火馬氏體組織。避免使過多殘余奧氏體在工作溫度下發生轉變影響工件的工作性能或變形。這些少量殘余奧氏體在淬火以后的兩次或三次回火過程中應予以轉變完全。這兒順便指出，H13鋼淬火后得到的馬氏體組織為板條M+少量片狀M+少量殘余A。經回火后在板條狀M上析出的很細的合金碳化物，國內學者也作了一定工作。

眾所周知，鋼中增加碳含量將提高鋼的強度，對熱作模具鋼而言，會使高溫強度、熱態硬度和耐磨損性提高，但會導致其韌度的降低。學者在工具鋼產品手冊文獻中將各類H型鋼的性能比較很明顯證明了這個觀點。通常認為導致鋼塑性和韌度降低的含碳量界限為0.4%。為此要求人們在鋼合金化設計時遵循下述原則:在保持強度前提下要盡可能降低鋼的含碳量,有資料已提出:在鋼抗拉強度達1550MPa以上時,含C量在0.3%-0.4%為宜。H13鋼的強度Rm，有文獻介紹為1503.1MPa(46HRC時)和1937.5MPa(51HRC時)。

查閱FORD和GM公司資料推薦的TQ-1、Dievar和ADC3等鋼中的含C量都為0.39%和0.38%等，相應的韌度指標等列于表1，其理由可由此管窺所及。

對要求更高強度的熱作模具鋼，采用的方法是在H13鋼成分的基礎上提高Mo含量或提高含碳量，這將在后面還會論及，當然韌度和塑性的略為降低是可以預料的。

2.2 鉻： 鉻是合金工具鋼中最普遍含有的和價廉的合金元素。在美國H型熱作模具鋼中含Cr量在2%~12%范圍。在我國合金工具鋼（GB/T1299）的37個鋼號中,除8CrSi和9Mn2V外都含有Cr。鉻對鋼的耐磨損性、高溫強度、熱態硬度、韌度和淬透性都有有利的影響，同時它溶入基體中會顯著改善鋼的耐蝕性能，在H13鋼中含Cr和Si會使氧化膜致密來提高鋼的抗氧化性。再則以Cr對0.3C-1Mn鋼回火性能的作用來分析，加入﹤6% Cr對提高鋼回火抗力是有利的，但未能構成二次硬化；當含Cr﹥6%的鋼淬火后在550℃回火會出現二次硬化效應。人們對熱作鋼模具鋼一般選5%鉻的加入量。

工具鋼中的鉻一部分溶入鋼中起固溶強化作用，另一部分與碳結合,按含鉻量高低以(FeCr)3C、(FeCr)7C3和M23C6形式存在，從而來影響鋼的性能。另外還要考慮合金元素的交互作用影響，如當鋼中含鉻、鉬和釩時，Cr>3%^[14]時，Cr能阻止V4C3的生成和推遲Mo2C的共格析出，V4C3和Mo2C是提高鋼材的高溫強度和抗回火性的強化相^[14]，這種交互作用提高該鋼耐熱變形性能。

鉻溶入鋼奧氏體中增加鋼的淬透性。Cr﹑Mn﹑Mo﹑Si﹑Ni都與Cr一樣是增加鋼淬透性的合金元素。人們習慣用淬透性因子加以表征,一般國內現有資料[15]還只應用Grossmann等的資料,后來Moser和Legat[16,22]的更進一步工作提出由含C量和奧氏體晶粒度決定基本淬透性直徑Dic和合金元素含量確定的淬透性因子(示于圖3中)來計算合金鋼的理想臨界直徑Di,也可從下式作近似計算:

Di=Dic×2.21Mn×1.40Si×2.13Cr×3.275Mo×1.47Ni (1)

(1)式中各合金元素以質量百分數表示。由該式，人們對Cr﹑Mn﹑Mo﹑Si和Ni元素影響鋼淬透性有相當明確的半定量了解。

Cr對鋼共析點的影響，它和Mn大致相似，在約5%的含鉻量時，共析點的含C量降到0.5%左右。另外Si﹑W﹑Mo﹑V﹑Ti的加入更顯著降低共析點含C量。為此可以知道：熱作模具鋼和高速鋼一樣屬于過共析鋼。共析含C量的降低，將增加奧氏體化后組織中和最后組織中的合金碳化物含量。

鋼中合金C化物的行為與其自身的穩定性有關，實際上，合金C化物的結構、穩定性與相應C化物形成元素的d電子殼層和S電子殼層的電子欠缺程度相關[17]。隨著電子欠缺程度下降，金屬原子半徑隨之減小，碳和金屬元素的原子半徑比rc/rm增加，合金C化物由間隙相向間隙化合物變化，C化物的穩定性減弱，其相應熔化溫度和在A中溶解溫度降低，其生成自由能的絕對值減小，相應的硬度值下降。具有面心立方點陣的VC碳化物，穩定性高，約在900~950℃溫度開始溶解，在1100℃以上開始大量溶解（溶解終結溫度為1413℃）[17]；它在500~700℃回火過程中析出，不易聚集長大，能作為鋼中強化相。中等碳化物形成元素W 、Mo形成的M2C和MC 碳化物具有密排和簡單六方點陣，它們的穩定性較差些，亦具較高的硬度、熔點和溶解溫度，仍可作為在500~650℃范圍使用鋼的強化相。M23C6(如Cr23C6等)具有復雜立方點陣，穩定性更差，結合強度較弱，熔點和溶解溫度較低（在1090℃溶入A中），只有在少數耐熱鋼中經綜合合金化后才有較高穩定性（如（CrFeMoW）23C6,可作為強化相。具有復雜六方結構的M7C3(如Cr7C3、 Fe4Cr3C3或Fe2Cr5C3)的穩定性更差，它和Fe3C類碳化物一樣很易溶解和析出，具有較大的聚集長大速度，一般不能作為高溫強化相[17]。

我們仍從Fe-Cr-C三元相圖可以簡便了解H13鋼中的合金碳化物相。按Fe-Cr-C系700℃[18~20]和870℃[9]三元等溫截面的相圖,對含0.4%C鋼中,隨Cr量增加會出現（FeCr）3C（M3C）和（CrFe）7C3(M7C3)型合金碳化物。注意在870℃圖上,只有含Cr量大于11%才會出現M23C6）。另外根據Fe-Cr-C三元系在5%Cr時的垂直截面,對含0.40%C的鋼在退火狀態下為α相（約固溶1%Cr）和（CrFe）7C3合金C化物。當加熱至791℃以上形成奧氏體A和進入（α+A+M7C3）三相區,在795℃左右進入（A+M7C3）兩相區,約在970℃時,（CrFe）7C3消失,進入單相A區。當基體含C量﹤0.33%時,在793℃左右才存在（M7C3+M23C6和A）的三相區,在796℃進入（A+M7C3）區（0.30%C時），以后一直保持到液相。鋼中殘留的M7C3有阻止A晶粒長大的作用。Nilson提出，對1.5%C-13%Cr的成分合金，欠穩定（CrFe）23C6不形成[20]。當然,單以Fe-Cr-C三元系分析會有一些偏差,要考慮加入合金元素的影響。

十、D2

D2是一種工具鋼，含碳量達1.5%，含鉻量達11.5%，經熱處理硬度可達60HRC。它是一種半不銹鋼，D2鋼具有較好的耐磨性以及適中的韌性，缺點是耐腐蝕性略顯不足，是一種比較適合實用的鋼材，Bob Dozier很喜歡用D-2。D2鋼材高耐磨、微變形冷作模具鋼，風硬工具鋼。D2鋼可用來制造截面大、形狀復雜、經受沖擊力大、要求耐磨性高的冷作模具鋼，如硅鋼片沖模、冷切剪刀、切邊模等。^[1] 

綜合評分：耐磨性2.5分，韌性2.5分，耐腐蝕性2分。

D2前端技術論壇(Designer & Developer Frontend Technology Forum)，簡稱D2，為國內前端開發者和網站設計師提供一個交流的機會，一起分享技術的樂趣，探討行業的發展，以技術會友。它是中國所有前端開發者的節日，包括前端設計師，前端開發工程師，和所有對前端技術感興趣的人。

中文名

D2前端技術論壇

外文名

Designer & Developer Frontend Technology Forum

簡 &am, p;nbs, p;  稱

D2

用戶群體

國內前端開發者和網站設計師

基本信息 

D2國際上較廣泛應用的高碳高鉻冷作模具鋼，屬萊氏體鋼，具有高的淬透性、淬硬性和高的耐磨性；高溫抗氧化性能好，淬火和拋光后抗銹蝕能力好，熱處理變形小。

模具鋼

化學成份

化學成份：

（以上數據是平均值，單位%）^[1] 

硬度

退火 ≤255HB,壓痕直徑≥3.8mm；

淬火 ≥59HRC

熱處理規范

淬火,820±15℃預熱，1000±6℃(鹽浴)或1010±6℃(爐控氣氛)加熱,

保溫10～20min,空冷，200±6℃回火。

材料特性 

D2 鋼是高耐磨微變形冷作模具鋼, 屬于風硬型工具鋼。該鋼碳的質量分數高達1.5%, 鉻的質量分數高達11.5%, 經熱處理后硬度可達60HRC, 但相對地延展性、韌性、耐銹能力較弱，鋼材表面亦難作鏡面磨光處理。隨著冷沖壓制品朝著高精度、高效率、多品種的發展, 要求模具鋼具有較好的耐磨性和韌性。同Cr12MoV鋼相比, 該鋼在化學成分上增加了Mo、 V，改變了鋼的鑄造組織, 改善了菜氏體的形貌, 強韌性及耐磨性優于Cr12MoV鋼, 提高了模具的使用壽命。由于該鋼的屈服點及塑性變形抗力較 Cr12MoV 鋼高, 因而其鍛造性能及熱塑成形性較Cr12MoV 鋼略差。^[2] 

參考牌號 

中國 GB 標準牌號 Cr12Mo1v1、

美國 ASTM/UNS 標準牌號 D2/T30402、

國際標準化組織 (ISO) 標準牌號 160CrMoV12、

德國DIN標準材料編號1.2379、

德國DIN標準牌號 X155CrMoV12-1、

法國 NF 標準牌號 X160CrMoV12、

英國 BS 標準牌號 BD2、

日本 JIS標準牌號SKD11、

日本日立 (HITACHl) 標準牌號SLD、

日本大同 (DAIDO) 標準牌號DC11、

日本不二越 (NACHl) 標準牌號 CDS11、

奧地利百祿 (BOHLER) 標準牌號K110、

瑞典一勝百 (ASSAB) 標準牌號 XW41

使用范圍 

適用于復雜可能變形的工具鋼，高耐磨性長壽命的各類冷沖壓模具及冷剪切刃，搓絲板；冷擠壓成形、拉伸模、啤不銹鋼片及高硬度材料的沖裁模等。

典型應用 

1) 用于冰箱壓縮機后罩拉深模具, 淬火硬度56~58HRC。

2) 為提高D2冷作模具扁鋼軋材的使用壽命, 采用添加稀土的方法, 則鋼的耐磨性和沖擊韌度均大為改善, 從而達到提高圓模具扁鋼軋材使用壽命的目的。

3) 由于D2鋼中的V、 Mo含量高于Cr12MoV鋼, 具有更好的綜合性能, 而傳統的Cr12MoV鋼將逐漸被取代。

4) 用D2鋼制造的滾絲輪、離臺調板冷沖模, 與Cr12MoV鋼相比可提高使用壽命5 ~6 倍。

十一、P20

P20預硬化塑料模具鋼，屬于美國牌號。

外文名

P20

中國牌號

3Cr2Mo

適用范圍

長期生產高質塑料模具

德國

1.2311

基本信息 

中國牌號：3Cr2Mo

德國:1.2311

適用范圍 

預硬塑料模具鋼。在中國廣泛應用，出廠硬度HRC30~42，適用于大中型精密模具，適用于長期生產高質塑料模具，用于大型模架。此鋼具有良好的可切削性及可一般拋光。

模架圖片

化學成分 

性能比較 

美國牌號：P

20

在模具修補區域

P20是一種模具焊材的型號

最早的是P20，緊接著P20H，P20Ni相繼問世

以下是P20，P20H，P20Ni的一些硬度、規格、簡介及比較

CMC-P20 硬度HRC 30 0.9 1.0 1.2 1.6 2.0 2.4 主要是用來修補塑膠射出模、耐熱模（鑄銅模）。

CMC-P20H 硬度HRC 30-33 1.0 1.2 1.6 2.0 2.4 在CMC-P20的優點上加強硬度適用于塑膠射出模之氬焊絲。焊后機械加工性與蝕花性良好，材質均勻硬度高。

CMC-P20Ni 硬度HRC30 1.0 1.2 1.6 2.0 2.4 硬度與P20相同，但相比之下，拋光性好，焊后機械加工性與光蝕刻花性優異。

加硬處理 

為提高模具壽命達到80萬模次以上，可對預硬鋼實施淬火加低溫回

美國芬可樂P20

火的加硬方式來實現。淬火時先在500-600℃預熱2-4小時，然后在850-880℃保溫一定時間（至少2小時），放入油中冷卻至50-100℃出油空冷，淬火后硬度可達50-52HRC，為防止開裂應立即進行200℃低溫回火處理，回火后，硬度可保持48HRC以上

氮化處理 

氮化處理可得到高硬度表層組織，氮化后的表層硬度達到650-700HV

（57-60HRC）模具壽命可達到100萬次以上，氮化層具有組織致密，光滑特點，模具的脫模性及抗濕空氣及堿液腐蝕性能提高。

交貨狀：鋼材以退火、熱軋狀態交貨。

出廠硬度：預硬29~33HRC

材料特征 

● 硬度均勻，具有良好的拋光性能及光蝕刻花性能，加工性能佳。

● 真空脫氣精煉處理鋼質純凈，適合要求拋光或蝕紋加工塑膠模。 ● 預硬狀態供貨，無需再熱處理可直接用于模具加工，縮短工期。

● 經鍛軋制加工，組織致密，100%超聲波檢驗，無氣孔，針眼缺陷。

材料用途 

適用于電視機前殼、電話機、飲水機、吸塵器等塑料模及模架。

●熱塑性塑膠注塑模具，擠壓模具。 ● 熱塑性塑料吹塑模具。

● 重載模具主要部件。

● 冷結構制件。

● 常用于制造電視機殼，洗衣機，冰箱內殼，水桶等

使用方法 

P20已預先硬化處理至285-330HB（30-36HRC），與瑞典618德國GS-2311狀態相當，可直接用于制模加工，并具有尺寸穩定性好的特點，預硬鋼材才可滿足一般用途需求，模具壽命可達50W模次

P20鋼的熱加工工藝

淬火溫度 

鉻鎳合金鋼（又稱為P20料）。材料特性：ASSAB公司共生產3種P20料，為718S、718H、618。P20料硬度高，韌性好，抗拉性強，但是不耐腐蝕，耐磨性差。其中718H為718S料出廠前通過材料熱處理獲得，其中618料是這3種料級別最低的，相當于GS2311料，拋光性能差，生產壽命在10萬次以下。718S和718H料拋光性能好，可用于透明熱拋光模，其中718H的拋光性能高于718S。這兩種料的生產壽命為30萬次。熱處理要求：整個P20，材料在鋼材出廠前均經過預硬處理，都不再宜于淬火處理。P20料淬火容易爆裂，只能進行表面氮化處理，氧化的要求為表面0.1mm，硬度為65~68HRC。加工要求：P20料切削加工性能一般，當P20材料最小尺寸大于300mm時，如果在加工過程中存在大量線切割或電火花放電加工工序時，在線切割或電火花放電加工完成后，必須理做一次回火。

十二、W302

W302 奧國“百祿”熱作模具鋼。出廠狀態: 退火最高硬度235HB.特性具有高溫耐磨性，熱強度高

中文名

W302

出廠狀態

退火最高硬度235HB.

化學成分

C碳 0.40,Cr鉻 5.00等

特    性

具有高溫耐磨性，熱強度高

用    途

適合各種熱作用途

基本信息 

W302 奧國“百祿”熱作模具鋼。

W302

出廠狀態: 退火最高硬度235HB.

化學成分 

C碳 0.40,Cr鉻 5.00,

Mn錳 0.40,

Mo鉬 1.30,

V釩 1.10,

Si硅 1.00

特性及應用 

特性

具有高溫耐磨性，熱強度高。拋光及切削容易，可表面氮化，火花機加工。

用途

適合各種熱作用途，如壓鑄模，熱合金或金屬擠壓模，射咀，射筒，熱剪刀，塑料模，等等。 出廠狀態：軟性回爐至HB235(最高)

特性應用

鋼質潔凈均勻,結構良好,用3000-6000噸壓 橫鍛壓,沖擊強度高,經超聲波檢驗,材料利用率高,且可減少加工費用,有最佳之紅熱硬度,韌性高強.可制鋅\鋁\鉛\錫等合金或銅合金之壓鑄模,唧咀,擠壓軸心等,可用作熱錘或熱沖鑄模,經淬硬后可作永久性生產塑膠模

熱處理工藝 

鍛制：1100℃開始鍛打至900℃回爐隨爐冷卻

退火：750—800℃保溫后爐冷卻，可達硬度235HB（最高）。

淬火：由1020—1080℃油或空冷，必須將至60—80℃即時回火。

回火：第一次火約500℃以獲得第二次硬化之最高硬度；第二次回火等于500℃以達到所需硬度；第三次回火溫度稍低於前者溫度（約30℃）。

十三、2344

2344具有拋光性能優良，易切削，高韌性及延展性。材料厚薄縱向與橫向強度一致，耐熱性良好的特點，適合于鋁，鋅，合金擠壓模。

特征：AISIH13/DIN1.2344

出廠硬度：軟性退火至HB180-210

化學成份 

特性 編輯

高、低溫均有良好的耐磨性,優良的韌性和延展性,穩定且優良的及加工性和拋旋光性,優良的高溫強度和抗熱疲勞性,優良的淬透性,很小的熱處理尺寸變。

主要應用： 

1. 壓鑄模具，如：模仁，鑲塊，頂針，套筒

模具材料 (6張)

2. 擠壓模具，如：模仁，模墊，襯套

3. 鋁銅鎂的熱壓成型模

4. 塑料模

5. 冷沖，切邊，熱剪，緊縮環以及耐磨部件

出廠特點： 

拋光性能優良，易切削，高韌性及延性，材料厚薄縱向與橫向強度一致，耐熱性良好，高溫軔性，耐磨性，面熟性特性，適用于鋁，鋅，合金冷擠壓及熟壓鑄模。

物理性質

參考牌號 

對應日本牌號：SKD61

對應美國牌號：H13

對應英國牌號：BH13

尺寸規格 

圓形（MM）

22-28-32-38-45-50-58-65-75

85-95-105=115-130-155-165-185-205-235

260-280-310-320-330-350-380-410-450-500

扁形（MM）

28X102=130-166-210-260-310-360-410-460-510-560-610-810

35X102-130=166-210-260-310-360-410-460-510-560-610-810

43X105=130-166-206-254=300-350=400-450-500=600-1020

54X105=130-166-206-254=300-350=400-450-500=600-1020

63X105=130-166-206-254=300-350=400-450-500=600-1020

80X105=130-166-206-254=300-350=400-450-500=600-1020

100X105=130-166-206-254=300-350=400-450-500=600-1020

125X105=130-166-206-254=300-350=400-450-500=600-1020

160X105=130-166-206-254=300-350=400-450-500=600-1020

200X105=130-166-206-254=300-350=400-450-500=600-1020

250X105=130-166-206-254=300-350=400-450-500=600-1020

300X105=130-166-206-254=300-350=400-450-500=600-1020

350X105=130-166-206-254=300-350=400-450-500=600-1020

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2015-1224