第五章模具材料：热作模具钢与塑料模具钢(3)briw.docx

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1、2热作作模具钢钢的开发发情况1、常用用的热作作模具钢钢1)热锻锻模l 主要牌号号：5CrNNiMoo（大中型型锻模）；5CrMMnMoo（小型锻锻模）。l 不足：用于更大大截面或或更高温温度时，淬淬透性、热热稳定性性、热疲疲劳性及及耐磨性性不够。2）热压压模、压压铸模l 主要牌号号：3CCr2WW8V。l 不足：高温强度度较高，但但钢的热热疲劳性性较差，韧性也也不高。2、新型型热作模模具钢1）大截截面热锻锻模具钢钢（1）主主要钢号号：45Crr2NiiMoVVSi（简简称455Cr22）5Cr22NiMMoVSSi（简简称5CCr2）3Cr22MoWWVNii、3CCr2MMoVNNi（代代号

2、B22）（2）445Crr2和55Cr的的特点：淬透性性高既含有较较高的CCr和MMo，又又加入了了少量的的V，使使 CCCT曲线线上的高高温转变变区上移移，低温转转变区显显著右移移，提高高淬透性性。 高温温性能提提高l 具有二次次硬化能能力；l 高温强度度比5CrrNiMMo钢高高50；l 热稳定性性高出11001500；l 冲击韧性性则相当当。l 热磨损性性、热疲劳劳性及抗热裂裂纹扩展展的能力力也强于于5CrrNiMMo。 寿命命提高用于1220000t以下下机械压压力机模模具及16tt以下模锻锻模具，模模具的使使用寿命命是5CCrNiiMo钢钢制造的的同种模模具寿命命的几倍。 2）中小小

3、热锻模模具钢（1）问问题l 模具的表表面温度度可达6600以上，5CrrMnMMo和55CrNNiMoo的高温温强度不不能满足足要求。l 3Cr22W8V钢的高温温韧性及及热疲劳劳性能较较差。（2）新新钢种2Cr33Mo33VNbb3Cr33Mo33VNbb4Cr33Mo33W4VVNb（代号GGR）（3）22Cr33Mo33VNbb、3Crr3Moo3VNNb特点点： 加入3Mo，提提高淬透透性、热稳定定性、防止回回火脆性性的能力力。 加入V和和Nb，细化晶晶粒，降降低过热热敏感性性。 高温强度度高、热热稳定性性好、塑塑性韧性性好、冷冷热疲劳劳性、热热磨损性性能好。 用于制造造不锈钢钢（2C

4、Crl33）等热热锻模，轴轴承凹模模和辊锻锻模，效效果显著著。（4）44Cr33Mo33W4VVNb（代号GGR）特点： 除Cr、MMo、VV和Nbb外，又又加入了了4WW，高温温强度和和热稳定定性进一一步提高高； 且具有良良好的冷冷热疲劳劳性能； 适用于制制造工作作温度6600-7000的浅浅型腔中中小锻模模，也可可用于铜铜合金热热挤压模模具。3）压铸铸模具钢钢（1）33Cr22W8VV的问题l 冷热疲劳劳性能较较差；l 模具的使使用寿命命不高。（2）新新材料4Cr33Mo22MnVVNbBB（代号号Y4）4Cr55Mo22MnVVSi（代代号Y110） 4Crr3Moo2MnnVNbbB（

5、代代号Y44）针对对铜合金压压铸模具具而研制制l 特点通过合理理的成份份配比，使使其在达达到高的的热强性性及热稳定定性的同同时，又又保持了了良好的的韧性和和塑性、抗冷热热疲劳性性能、使用寿寿命明显显高于33Cr22W8VV。l 应用铜合金压压铸模、热挤压压和中小小热锻模模具。4Crr5Moo2MnnVSii（代号号Y100）针对对铝合金金压铸模模具而研研制l 特点具有抗冷冷热疲劳劳性能好好、热处理理变形小小、抗铝溶溶损性能能好等优优点，模模具的使使用寿命命比3CCr2WW8V钢钢提高一一倍以上上。l 应用铝合金压压铸模、工作温温度在6600以下的的中小热热锻等模模具。4）铜、铝铝型材热热挤压模

6、模具钢（1）工工况l 穿孔针、底底模等长长时与高高温铜坯坯接触、工况较较苛刻。l 用3Crr2W88V或44Cr55Mo55VSii钢，模具的的使用寿寿命一直直较低。（2）44Cr33Mo22NiVVNbBB（代号号HD）钢钢： 除加入33Moo外，又又增加了了1 Ni，进进一步提提高了钢钢的韧性性和塑性性。因此，其其断裂韧韧性比33Cr22W8VV钢高330，使用寿命命提高一一倍。 并在轴承承环热挤挤冲头和和凹模、汽汽门挤压压底模上上成功应应用。（3）44Cr33Mo22MnVVNbBB（代号号Y4）钢钢：制造铜合合金挤压压模底模模和穿孔孔针顶头头，模具具的使用用寿命也也比3CCr2WW8V

7、钢钢制造的的模具提提高一倍倍以上。5）高温温玻璃模模具钢（1）性性能要求求l 优良的抗抗高温氧氧化性能能和冷热热疲劳性性能；l 良好的耐耐腐蚀性性能；l 足够高的的强度；l 良好的抛抛光性能能；l 易于脱模模。（2）常常用材料料铸铁、合合金铸铁铁或3CCrl33不锈钢钢制造。（3）新新材料 GY（代号）高高温玻璃璃模具钢钢l 成分：该该钢是SSi-CCr-MMo系预预硬钢。l 性能：具有良好好的冷热热疲劳性性能，优异的的抗氧化化性能，优良的的抗热触触性能和和较高的的玻璃粘粘附温度度。l 应用：尤其适用用于制造造玻璃熔熔化或成成型温度度较高、表表面质量量要求高高的玻璃璃制品模模具。 3塑料料模具

8、钢钢的开发发情况1）国内内发展情情况：滞后、到到目前为为止仍未未成完整整系列的的钢种。2）常用用的塑料料模具钢钢：45、440Crr；T10AA、GCrl55、CrrWMnn；5CrNNiMoo、5CCrMnnMo、CCr122、Crrl2MMoV等等作补充充。3）新型型塑料模模具钢：（l）预预硬化型型塑料模模具钢 l 特点：中碳低合合金钢，在在调质（HHRC33O-440）后后切削加加工成型型，直接接使用。l 应用：主要用于于制造复复杂、精精密和长长寿命的的大、中中型塑料料模具。l 牌号：3Cr22Mo、5CrrNiMMnMooVSCCa（简简称5NNiSCCa）、88Cr22MnWWMoV

9、VS（简简称8CCr2）等等。例、3CCr2MMo（国内较较早开发发、目前已已在生产产）l 工艺：预硬处理理：85008880淬淬火+58006440回回火，预预硬至HHRC228335的硬硬度，然然后再进进行切削削加工。l 应用：制造大、中中型精密密塑料模模具，如如电视机机、洗衣衣机壳体体等塑料料模具，并并已获得得较大量量应用。另外，也也可用于于制造锌锌合金压压铸模具具。（2）时时效硬化化型塑料料模具钢钢钢号：10Nii3MnnCuAAl（代代号PMMS）、225CrrNi33MoAAl、YY20CCrNii3AllMnMMo（代代号SMM2）、 06NNi6CCrMooVTiiAl（简简称

10、066）等。特点：低碳，含含Ni、AAl、TTi、CCu、MMo等合合金元素素；固溶后后硬度较较低（一一般HRRC 32），易易切削，再再经低温温时效处处理，获获得使用用性能，模具变变形很小小。应用：所所以适用用于制造造高精度度、复杂杂的热塑塑性模具具。 例、100Ni33MnCCuAll，代号号PMSS工艺：经经8500士 220固固溶后，硬硬度为HHRC330333；经 5500左右时时效后，弥弥散析出出硬化相相Al33Ni，基基体硬度度随之上上升至HHRC338443。具有优良良镜面加加工性能能，模具具表面粗粗糙度可可达Raa0.005mm。应用：适适用于制制造要求求高镜面面、高精精度的

11、各各种热塑塑性塑料料制品模模具，如如光学仪仪器：镜镜片模具具，磁带带内外壳壳和电话话机、石石英钟、车车辆灯具具等塑料料壳体模模具。（3）耐耐蚀塑料料模具钢钢l 性能要求求：生产聚氯氯乙稀、氟氟化塑料料、阻燃燃塑料等等的模具需需耐氟、氯氯等卤族族元素气气体的腐腐蚀，镀镀铬或采采用耐腐腐蚀钢。 l 耐腐蚀塑塑料模具具钢：OCrll6Nii4Cuu3Nbb（代号号PCRR）马氏体体沉淀硬硬化不锈锈钢：10550固固溶（空空冷）板条马马氏体（HRCC3235）4800时效效、析出弥弥散强化化相CuuNi，硬硬度上升升到HRRC399444。耐氟、氯氯等离子子的腐蚀蚀性能明显优优于177-4PHH（OC

12、Crl77Ni44Cu44）。适用于制制造含氯氯、氟或或混入阻阻燃剂的的热塑性性塑料的的注射模模具。 （4）非非调质塑塑料模具具钢 非调质质钢在锻锻、轧后后即可达达到预硬硬，不需需再进行行调质处处理。为为改善切切削加工工性能，有有些钢中中还添加加了适量量的 PP、S和和 Caa。国内对非非调质塑塑料模具具钢的开开发较晚晚，255CrMMnVTTiSCCaREE（代号号FT）、22Cr22MnMMoVSS和2MMn2CCrVCCaS即即是近几几年开发发的新钢钢种。锻、轧空空冷后，FFT钢1000mm圆圆钢的硬硬度可以以达到HHRC330335。 4国内内模具钢钢开发与与应用中中存在或或需要解解决

13、的主主要问题题 目前，我我国模具具新钢种种的推广广应用工工作还存存一些需需要解决决的问题题： （ll）缺乏乏有关指指导性强强、实用用的技术术资料，给给用户合合理选择择和使用用新钢种种带来了了困难。 （22）除44Cr55MoVV1Sii、3CCr2MMo等个个别钢种种已获较较大量应应用外，一一些性能能优良的的钢种的的生产和和应用量量仍太少少。 （33）钢的的质量不不够稳定定。直接接影响了了钢的性性能的发发挥和新新钢种的的推广应应用。不不断提高高钢的纯纯净度、致致密度、均均匀性和和质量稳稳定性，仍仍是今后后长期努努力的方方向。 （44）规格格单一，绝绝大部分分是黑皮皮圆钢，用用户不得得不另行行改锻。品品种规格格多样化化、产品品精品化化是今后后需要尽尽快解决决的问题题之一。 （55）尚待待开发具具有特殊殊性能的的钢种，进进一步完完善钢种种系列，如如开发粉粉末冶金金模具钢钢，补充充完善塑塑料模具具钢系列列，建立立陶瓷、耐耐火砖、地地砖等成成形模具具用钢等等。 （66）产销销渠道不不畅通，用用户甚至至不知道道从何处处购买所所需的新新钢种。10