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1、第五章 模具材料,模具材料和热处理是影响寿命的主要因素，其比例约占70%,一、模具材料的分类,1、按模具类别分为：冷作模具材料、热作模具材料、塑料模具材料、其他模具材料。2、按材料的类别分为：钢铁材料、非铁金属材料、非金属材料。,二、一般性能要求,1、工作条件：比较“恶劣”（1）承受高压、冲击、振动、摩擦、弯扭、拉伸等载荷；（2）工作温度有的很高；（3）精度要求较高；（4）磨损、变形、疲劳、断裂时有发生。,2、性能要求：,1）使用性能要求（1）硬度和耐磨性冷作模具：60HRC左右；热作模具：4250HRC；塑料模具：4560HRC。,2）强度和韧性,足够强度（b、s、-1）承受高压；具有一定的
2、韧性，承受冲击。,3）抗热性能,冷作模具：在强烈摩擦时，局部的温升可达400以上（冷挤压模）。热作模具：模体的温升高；锤锻模：500600；挤压模：800850；压铸模：3001000。,热强性（高温强度）和热硬性,高温强度：指高温下的强度性能。短时：高温强度较多考虑高温屈服强度和抗拉强度；长时：高温强度则需注意蠕变极限和持久强度。蠕变抗力愈大，金属的高温强度愈高。可用加入能提高钢的再结晶温度的合金元素来提高高温强度。,热硬性：一般指材料在升高到较高温度时保持硬度稳定的能力。例如、高速钢热硬性好，在500600，硬度60HRC左右。热硬性通常与加入的合金元素产生的二次硬化效果有关。,热稳定性,
3、定义：指高温化学腐蚀抗力（特别是指高温氧化抗力）。影响因素：高温时生成氧化物层的性能，如稳定性、致密性、与基体金属结合力及本身强度等。提高途径：一般加入合金元素（Cr、Si、V等）生成致密氧化物膜，以提高抗氧化性。,热疲劳抗力,模具忽热忽冷导致内部会产生很大的热应力循环作用，反复进行会发生疲劳现象，出现龟裂。通常希望模具有高的冷热疲劳抗力，以免早期失效。,抗粘着性（抗咬合性）,模具在工作中，有时受到强烈摩擦及高温的作用、发生模具材料与加工材料间直接接触，并相互粘结咬合。,模具材料表面应具有一定的抗粘着性：（a）合理选用模具材料选与工件互溶性小的材料，可减小亲合力，降低粘结的可能性。,（b）合理
4、选用润滑剂和添加剂润滑油膜可以防止金属表面直接接触，成倍地提高抗粘着磨损的能力。,（c）采用表面处理采用多种表面热处理方法，改变摩擦表面的互溶性质和表层金属的组织结构，避免同类金属相互摩擦能降低粘着磨损。,2）工艺性能要求,（1）热加工工艺性能根据模具的不同制造工艺，可提出不同的加工性能要求，包括锻轧、铸造、焊接等性能。影响因素：模具材料的化学成分、冶金质量、组织状态等因素的影响。,（2）冷加工工艺性能,包括切削、抛光、研磨等性能。要求：高的表面质量、低的表面粗糙度及高的精度，好的抛光性能。如塑料模具要求具有很好的镜面加工性、很低的表面粗糙度值。,（3）热处理工艺性能,热处理变形小；淬火温度范
5、围宽：过热、脱碳敏感性小；特别是要有足够的淬硬性和淬透性。,淬硬性保证了模具的硬度和耐磨性。（冲裁、拉深模具）淬透性保证了大尺寸模具的强韧性及断面性能的均匀性。（热锻模）,三、模具选材的一般原则,1、使用性能足够；2、工艺性能良好；3、供应上能保证；4、经济性合理。,四、模具选材的具体考虑因素,（一）模具的工作条件因素1载荷的大小、速度受力大，强度要求高；冲击大，则韧性要求好。,2工作温度模具工作温度不同，对材料的抗热性能要求不同。3腐蚀情况腐蚀严重时要考虑不锈钢类的材料。,（二）模具的失效因素,失效形式：塑性变形失效、磨损失效及断裂失效。根据失效原因，提出解决问题的主要性能指标，有针对性的进
6、行选材。,（三）模具所加工的产品因素,1、产品批量的大小批量大：采用材质高、性能好的材料制模具；批量小：可用使用性能较差、寿命较短、加工简便的材料制模具。2、产品质量的高低3、产品的材质不同原材料，其变形抗力、工作温度不同。,（四）模具的结构因素,1、模具的大小大型模具材料应好一些，特别是淬透性；热作模具要求有更高抗热性。一般大、中型模具（200mm）的材料费为模具总费用的50%；小型模具的材料费不超过总成本的5%10%。,2模具的形状,1）形状简单、公差不严的模具：可选不易变形的高耐磨性材料，因为其冷加工成本低。2）对形状复杂模具：应选淬透性好的材料，采用缓冷淬火剂以免变形开裂，同时还应选易
7、加工材料。,3模具的不同组件、不同部位,模具组成：工作零件与辅助零件，前者直接与加工材料接触，要求材料性能比后者高。凹模、凸模的不同部位要求性能又有很大差别：1）工作部位硬度、耐磨性、抗热性等要求更高；,2）非工作部位可适当降低，但要保证一定强韧性，有时可采用表面强化或组合、镶嵌结构，应区别对待。,3）辅助零件-紧固件、导向零件等可按通常的结构零件的要求来选材，在强韧性方面要求高一些，在局部位置要求耐磨（例如导柱、定位套的表面）。,（五）模具的制造工艺因素,1）选择的材料应与加工方法和工艺相适应，同时还应考虑工厂现有的设备及技术水平。2）手工与机制模具的选材应有所区别，手工制模具工时成本高，应
8、尽量选较好的材料。,（六）模具的设计因素,1、不同模具采用不同结构材料1）对大型、复杂模具可应用组合或镶嵌结构；2）刃部、型面部分或某些经受强烈磨损、冲击或高温的部位可采用贵重的高性能材料：3）其他的模体部分，性能要求不太高，可采用较低级材料或一般材料。,2低级材料强化处理,应用低价材料，用表面强化方法在型面或局部进行离子渗入、堆焊、气相沉积及其他涂覆处理以获得高性能的表层。,五、模具材料的发展趋向,1）由低级材料向高级材料发展：碳素工具钢 低合金工具钢 高合金工具钢 高合金材料出现一系列新型模具材料，例如、马氏体时效钢等。,合金化程度也日趋提高：例如、美国15种热作模具钢合金元素全部大于5，
9、而合金元素大于10有12种，用量占80。,2）用碳钢及低合金钢等低级材料进行表面强化处理代替高合金钢的动向。3）根据生产发展需要和本国资源情况，模具钢号不断筛选精简、补充更新。,例如、美国在1970年从原来69个钢种，筛选为50个钢种。我国50年代，从31个增至56个（冶标），但1977年筛选后，在新合金工具钢标准中为33个钢号。,4）从钢材发展到非钢材料，从金属发展到非金属材料领域。非钢材料：铸铁、硬质合金、难熔合金、低熔点合金；非金属材料：塑料、橡胶、陶瓷等材料。,第二节 冷作模具钢,一、冷作模具分类冲裁模、拉拔模、冷挤模、冷镦模等。二、冷模具的服役条件很恶劣：承受较大的冲击载荷；模具与坯
10、料之间发生强烈摩擦。,各类冷作模具的特点,（一）冲裁模它是带有刃口；工作时冲切、分离材料（主要是板材）而获得一定形状、尺寸工件的模具；包括落料模、冲孔模、切边模等。,1工作条件 主要承受冲击力、剪切力。而模具的刃部可看成特殊的剪刀，承受冲击、剪切、弯曲和挤压（冲头），并产生强烈摩擦。2失效形式 主要为磨损、崩刃失效。,3性能要求要求高的硬度、高的耐磨性；一定的韧性；较高的抗弯强度和高的断裂抗力。,硬度要求,（二）拉拔模及成形模,它是将板材或棒材进行延伸或压迫使之成为一定尺寸形状产品的模具。包括拉深模、成形模、弯曲模、拉丝模和拔管模等。,1工作条件工作时物料受拉应力延伸变形。例如、在拉拔时二向受
11、压，一向受拉，变形大，相对位移大。工作时，凹模受径向张力和摩擦力，凸模受到压力以及摩擦力，摩擦力十分强烈。总的说模具承受的力不算太大。,2失效形式 模具因严重磨损而失效，因表面产生沟槽而报废，还产生咬合、擦伤、变形等失效。,3性能要求拉拔模：要求很高耐磨性，高的硬度（比成形模、冲裁模更高），好的抗咬合性；成形模：除要求以上性能要求外，还要求一定强韧性。,（三）冷镦模,在冲击力作用下将棒料镦成一定形状和尺寸的产品的模具。1工作条件受强烈镦击，室温塑变抗力大。高速、工作繁重，工作环境恶劣；冲头受巨大冲压力和摩擦力，凹模承受冲胀力及摩擦力，产生剧烈的摩擦。2失效形式：镦粗、局部变形及破裂。,3性能要
12、求,要求足够的硬度：凸模（镦头）要求6062HRC；凹模要求5860HRC；并要求模具型面有适当的硬化深度（15mm）和硬度分布；心部有足够的强度和韧性。,相对其他冷作模，它要求适当提高韧性。表层的硬度和硬化层深度适当：太高过深易碎裂崩块；硬度不足、深度过浅容易磨损、变形、拉毛、粘模工件精度。,（四）冷挤模,使金属在强大的均匀的近于静挤压力作用下产生塑性流动而成形产品的模具。1工作条件物料承受强烈的三向压应力作用；金属发生剧烈流动，变形位移大；模具承受强大的挤压力，同时还有很大的摩擦力产生。,当挤压有色金属时，挤压力达到1000MPa；当挤压钢材时：正挤压力达20002500MPa；反挤压力达
13、30003250MPa。在挤压时，由于摩擦功和变形功转化为热能，使模具表面产生的局部温升可大于400。,2失效形式 主要会产生变形、磨损、冲头折断（因偏心弯曲）等失效。3性能要求有高的强度和硬度；并有一定的韧性，以防冲击折断。,凸模硬度要求在6064HRC，凹模在5862HRC。当韧性要求较高时，硬度可降为5458HRC。具有一定的耐热疲劳性和热硬性。,冷作模具材料的分类,三、冷作模具的性能要求,1）高的硬度和耐磨性，其硬度比刃具要求低些，但不低于60HRC为宜。2）高的强度、疲劳强度和一定韧性。3）好的淬透性。4）热处理变形小，保证尺寸精确。5）良好的抗擦伤和咬合性能。6）良好的工艺性能。,
14、冷作模具钢的特点,四、常用的冷作模具钢,1、碳素工具钢中、小批量，形状简单模的基本钢种。低淬透性冷作模具钢。1）主要钢号：T7A、T10A、T11A。,2）特点：是加工性好，价格便宜，薄壳硬化状态，具有一定韧性和疲劳抗力，但淬透性、回火抗力和耐磨性较。3）应用：用于制作尺寸不大、形状简单、受轻负荷的模具零件。,常用的碳素模具钢的热处理工艺与硬度,T8A钢：过热敏感性较大，晶粒容易粗化，韧性较差，淬火后没有过剩碳化物，耐磨性差，所以模具制造时很少选用。,T12A钢：过剩碳化物较多，颗粒较大，分布不均匀，易形成网状，使性能变坏，因此在用作模具时受到限制，生产中只用于要求韧性不高，而硬度和耐磨性高的
15、切边模和剪刀。,T10A（或T11A）：应用最普遍；过热敏感性小，能获得比较细小的晶粒；热处理后有较高的强度和一定的韧性，而且淬火后有未溶碳化物，增加了耐磨性。,T7A钢的耐磨性不及T10A钢，但T7A钢具有较好的韧性，可应用于韧性要求较高的冷作模具。,碳素模具钢多采用等温球化退火的方法：可获得细小均匀分布碳化物；提高强度、耐磨性和韧性；减少淬火变形和开裂。,为了进一步减少热处理的变形和降低精加工的表面粗糙度值，模具可在粗加工以后精加工之前进行预调质处理。可获得回火索氏体，比容比球状珠光体大，可减少最终淬火后比容差，降低组织应力；,同时提高了材料屈服强度，淬火后又获得细针马氏体，增加了塑性变形
16、抗力。回火索氏体又具有好的加工性能。如果不必要进行预调质处理，最好在AC1以下进行消除应力退火。,最终淬火一般采用分级加热的方法，以减少变形开裂和高温保温时间，这样也可使氧化脱碳减少。,淬火冷却一般采用分级-等温工艺；可减少变形，获得良好性能，但淬透性差。采用160180碱浴分级淬火可获得较高硬度（5662HRC），但淬硬层较薄；特别适合制造不需磨刃的成形模具，或要求表面硬、中心有一定强度的高韧性模具，如塑料压制模、冷镦模和冷挤压模。,淬火后应力很大，应尽快回火，通常在油炉或硝盐中进行。,2、低合金工具钢-低变形冷作模具钢。,1）主要钢号：9SiCr、9Mn2V、CrWMn。2）特点：是较好的
17、淬透性，淬火操作简便、变形易控制，但韧性及耐磨性仍较低。3）应用：,这类钢一般都有较高的碳的质量分数（08以上），它是在碳素工具钢的基础上加人了适量的Cr、W、Mn、Si、Mo、V等合金元素，合金元素总的质量分数一般在5以下，比碳素工具钢有更高的淬透性，它们可淬透的直径一般为2570mm，有的甚至达80100mm。这类钢还有良好的耐磨性，一般情况下淬火变形也较小，因此被广泛用来制作形状较复杂、截面较大、承受负载比较大、变形要求严格的中小型冷作模具,这类钢退火是为了使钢重新结晶时形成细晶粒的组织，并生成低硬度的粒状珠光体，消除某些牌号的钢中网状碳化物。正常的淬火组织是隐晶马氏体加残余奥氏体和碳化
18、物。对于用低合金工具钢制的形状比较简单，截面较大的模具，可以采用连续淬火的方法，对于形状比较复杂的或要求热处理变形小的高碳低合金工具钢所制的模具，可采用分级淬火。,等温淬火获得下贝氏体组织，从而使钢的强度、硬度和韧性得到良好的配合，并保证模具有良好的耐磨性，同时可使热应力和组织应力减至最小，大大减少模具的变形。为了防止淬火应力，导致模具出现裂纹，模具淬火后一般立即回火，高耐磨的模具，一般回火温度200 C，以获得高硬度；对于软金属成形模，可采用200240回火，硬度降至5558HRC；对塑料成形模具硬度在4050HRC，回火温度可以更高。,3、微变形冷作模具钢,1）主要钢号：Cr12类型钢。2
19、）特点：是具有高淬透性、中等回火抗力、高耐磨性、淬后体积变化可控制到微小，但变形抗力及抗冲击能力有限。3）应用：是成批或大批生产制品的冷冲模基本材料，中等载荷的冷挤、冷域模具的主要材料。,4、高速工具钢-高强度冷作模具钢。,1）主要钢号：W6Mo5Cr4V2、W18Cr4V等。2）特点：高的抗压强度、高的回火抗力和高的耐磨性，但韧性差，价贵。3）应用：用作冷挤模的基本材料。,5、轴承钢：GCr15；6、弹簧钢：60Si2Mn；7、渗碳钢：20Cr、12CrNi3A；8、不锈钢：3Crl3等。,其中，用量最大的是 Cr12、Cr12MoV、T10A、CrWMn、9SiCr、9Mn2V、GCr15
20、、60Si2Mn和 W18Cr4V。,五、新型冷作模具钢,1、高强韧耐磨钢1）原Cr12系列钢的特点大量硬的碳化物耐磨性（1）有良好的淬透性和淬火变形小;（2）但碳化物偏析较严重，韧性较差，淬火后异常变形较大。应用：冲裁及冷挤压,2）我国开发的高强韧耐磨钢,（1）特点 碳和铬的含量较低，改善了碳化物不均性，提高了韧性；适当增加了 W、Mo、V等合金元素的含量，从而增强了二次硬化能力，提高了耐磨性。所以，此类钢在具有良好的强韧性的同时，还有优良的耐磨性和较好的综合性能。,（2）应用主要用于制造承受应力较大、要求高强韧性和耐磨损的各类冷作模具。,（3）主要钢号,7Cr7Mo2V2Si，代号LD：A
21、、成分：加入Cr、Mo、V元素，有利于二次硬化，保证钢具有较高的硬度、强度和良好的耐磨性；加入一定量的 Si，以强化基体，提高回火稳定性。,C、性 能：,在保持高韧性的情况下，其抗压、抗弯强度及耐磨性均优于65Nb钢具有高硬度，又具有较好的韧性；回火硬度 HRC5763；D、组 织：回火马氏体十残余碳化物；,工艺性能,热塑性比高碳高铬钢好，锻造性能类似于65Nb钢，钢锭的加热温度应控制在1150以下，否则易锻裂热处理工艺：11001150 淬火+530570 回火；必须采取防止氧化脱碳的措施：真空炉加热、真空淬火,7Cr7Mo3V2Si（LD1）,E、应 用：制造冷锻、冷冲、冷压、冷弯等承受高
22、强韧性、在高冲击负荷下的，又要求耐磨损的各类冷作模具。标准件和钢球的冷镦模具，汽车弹簧钢板的冲孔冲头，模具寿命提高几倍，甚至几十倍,Cr8MoWV3Si，代号 ER5,在美国专利钢种的基础上研制的新型冷作模具钢，A、性 能：具有较高强韧性的同时，又具有突出好的耐磨性。耐磨损性能比GM钢要好,B、组 织：碳化物数量少，颗粒细小、分布均匀，弥散析出的特殊碳化物，是 ER5比 Crl2系钢具有更高强韧性和耐磨性的重要原因。,C、应 用：,适用于制造承受冲击力较大，冲击速度较高的精密冷冲，重载冷冲以及要求高耐磨的其他冷作模具。,例,1、铁路轴承滚柱冷锻模，原用crl2Mov钢，平均寿命4000ER5
23、100002、电动机硅钢片冷冲模crl2Mov钢 平均寿命80150万次总寿命360万次，一次刃磨寿命2l万次，是国内硅钢片冲模的最高寿命,9Cr6W3Mo2V2，代号GM,属莱氏体钢，是一种制作精密、耐磨、高寿命冷作模具的新钢种钢中碳及铬的含量只有Cr12MoV钢的一半大大降低了共晶碳化物的不均匀程度。韧性和强度上均优于高碳高铬钢及高速钢硬度和耐粘着磨损能力大大优于基体钢和高格钢，并与高速钢接近,工艺性能,锻造工艺加热温度为11001150，始锻温度1100，终锻温度850900 锻造时严格按照“轻、重、轻”法操作，否则角裂或劈头等缺陷退火工艺 锻造后要及时进行球化退火，易于切削加工,淬火、
24、回火工艺,淬火温度为10801120回火温度为540560，回火两次组织：较细的晶粒，淬火、回火后的残留奥氏体明显少于crl2Mov,冷轧钢带冲模、印制板插座凸模、多工位级进模、滚丝轮、切边模上取代了crl2Mov钢高强度螺栓滚丝轮，寿命比Crl2Mov钢高10倍以上。,2、高速钢基体钢,耐磨性的模具也有采用高速钢来制造的，但往往由于其韧性低而发生早期失效为提高其韧性而研究发展了基体钢，,1）组织具有正常淬火高速工具钢的基本成份，并允许钢中保留5左右的过剩碳化物，另外再适当增加或减少某些元素的含量；此类钢有效地解决了高速钢碳化物不均匀分布和韧性较差的问题。,2）性能抗弯强度、韧性、塑性和疲劳抗
25、力高于高速钢，但耐磨性低于高速钢，3）应用用于制造要求高强度和足够韧性的冷挤压、冷冲、冷镦等模具。由于高速钢基体钢的红硬性好，所以也用于制造热作模具。,4）钢号,65Cr4W3Mo2VNb（简称65Nb）60Cr4Mo3Ni2WV（代号CG-2）5Cr4Mo3SiMnVA1（代号O12A1）65W8Cr4VTi（代号LMI）65Cr5Mo3W2VSiTi（代号LMZ）等。,65Cr4W3Mo2VNb（65Nb）：,含铌基体钢其基体成份相当于淬火后的W6Mo5Cr4V2钢，但碳含量较一般基体钢高，以增加碳化物量和提高耐磨性。加入0.20.35Nb，与钢中的碳形成高稳定性的Nbc，阻止淬火加热时奥
26、氏体晶粒的长大，Nb还部分溶解于cr、W、Mo、v的碳化物中。增强其稳定性，使淬火后基体的含碳量降低，以提高钢的强韧性和改善工艺性。,工艺性能,锻造工艺莱氏体钢，要进行锻造锻造性能良好，加热应缓慢加热温度为11201150，始锻温度1100，终锻温度850900 大规格坯料，应进行改锻后反复镦拔，使原有带状或网状碳化物破碎、细化，分布均匀。,切边模,经反复镦拔后基本克服了刀口剥落寿命比仅经拔长的模具提高45倍,退火工艺,锻造后要及时进行球化退火，易于切削加工常规球化退火和等温球化退火860加热34h，冷到740 等温56h，炉冷到500 出炉，退火后硬度为217HBs等温时间由6h延长到9h，
27、则硬度进一步降低到187HBs，可以来用冷挤压成形，这65Nb钢的最大优点,淬火、回火工艺,淬火温度为10801180，淬火加热时间应保证碳化物充分溶解并均匀化，同时不使晶粒长大模具形状和对变形的要求，冷却方式可采用油冷、油淬空冷和分级淬火回火温度为520560，回火两次,65Nb用于制造厚板冷冲、复杂；大型或难变形金属的冷挤压模具和受冲击负荷较大的冷镦模具，；也可用于温热挤压模具。高强韧性冷热兼用模具钢压力低于2450MPa的冷挤模、冷镦模,5Cr4Mo3SiMnVA1（代号O12A1）,力学性能较高的抗弯强度、弯曲挠度、冲击韧度和抗压屈服强度抗弯强度和弯曲挠度高于w18c4v和3Cr2W8
28、V钢,工艺性能,导热性差，变形抗力大，锻造工艺性较差钢锭应开坯后再改锻成材,应用范围,3、低合金冷作模具钢,1）特点淬透性好，淬火温度较低，热处理变形小，价格低，具有较好的强度和韧性的配合，适用于制造精度复杂模具。2）牌号CrSiMnMoV（代号CH）、6CrMnNiMoVSi（代号GD）、6CrMnNiMoVWSi（DS）、CrNiWMoV等。,、7CrSiMnMoV，代号CH,热处理工艺在8201000淬火，可获得HRC60以上的硬度，是一种空淬微变形钢，可以火焰加热空冷淬硬。变形量和Cr12MoV等钢相当。,性能,耐磨性比Cr12MoV差，但比9Mn2V和T10A好；抗弯强度、抗压强度和
29、冲击韧性都优于Cr12MoV和9Mn2V；CH钢具有良好的强韧性和良好的工艺性。,应用,可用于代替T10A、9Mn2V、CrWMn、GCr15、Cr12MoV等制造对强韧性要求较高的冷作模具，如冲孔凸模、中薄钢板（25mm厚）的修边落料模等。也用于制造要求表面火焰淬火的部分汽车模具。,、6CrMnNiMoVSi，代号GD：,性能较CH钢增加了0.85左右的Ni，进一步强韧化了基体，具有良好的强韧性。应用当用于制造易崩及断裂的冷冲模具时，模具寿命较高。,热处理工艺,淬火温度范围较宽，淬透性好，可火焰加热空冷淬火，,4、无磁高强度模具钢,电子工业中的部分磁性元件需用无磁性的模具生产。国内开发的无磁
30、模具钢：18Mn12Crl8NiN（代号A18）、8Mnl5Cr18（代号WCG）、50Mnl8Cr4WN（简称 50Mn）等。,2）50Mn,具有低磁导率，较高强度和良好的加工性能，经10201070（水冷）固溶处理后，硬度HRC30左右。再经过590士10时效，硬度上升至HRC35左右。,高锰钢的冷作硬化现象，切削加工比较困难高温退火工艺，,硬质合金,wc、TIc等金属碳化物粉末和粘结剂co、Ni经烧结而成的一种粉末冶金材料。又称金属陶瓷型硬质合金8791HRC，抗压强度高、耐磨性好寿命比一般钢制冲模高30100倍以上脆性大，不能进行锻造和热处理,多工位级进模，大直径拉深凹模的镶块,钢结硬
31、质合金,难熔金属碳化物为硬质相，合金钢或高速钢粉末为粘结剂性能介于钢与硬质合金之间，70HRC可以进行锻造、机械加工、热加工。DT合金第二代热硬性好，淬火变形小，耐热、而蚀和抗氧化,低熔点合金,熔点在300以下周期短、成本低、工艺简单、无需机械加工多品种、小批量试制生产的塑料模、拉深模和成形模等,锌基合金,锌为基体的锌、铝、铜三种元素的合金，并加入微量的镁组成适用于薄板零件的中小批量生产和新产品试制良好的铸造工艺性和切削加工性，且可以重熔后再使用,六、冷作模具钢的选择,1、按“大小”选材（1）模具的尺寸不大时可选用高碳工具。（2）尺寸较大时，可用高碳低合金工具钢。（3）尺寸更大的可用合金元素更
32、多的高耐磨钢。,2、按模具“形状”和“受力”考虑选材,1）模具形状简单，不易变形，截面不大，载荷较轻100MPa，可选用高碳工具钢，多为T10A钢，或选用高碳低合金钢9Mn2V、CrWMn等；2）具形状复杂，易变形，截面较大，载荷较重的可选用高耐磨模具钢，如Cr12、Crl2MoV、Cr6WV、Cr4W2MoV、Cr2Mn2SIWMoV等。,3、按“性能要求”选材,1）耐磨性特别高、淬火后变形极小的模具：可用高耐磨钢，例如高碳高铬或高碳中铬钢，还可用高速钢制造；2）载荷冲击大的模具：可选用冲击韧度较高的中碳合金钢（热作模具钢），例如：4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV、5CrNiMo、4C
33、rMnSiMoV、7CrSiMnMoV。,4、按模具压制产品的“批量”考虑选材,1）批量小或中等时，常选用高碳工具钢或高碳低合金模具钢制造模具；2）批量大时，可选用高耐磨模具钢。,5、按模具的“用途”来考虑选材,1）硅钢片的冷冲模：寿命要求较长，无论轻载、重载都可选用Cr12、Cr12MoV、4Cr4W2MoV、Cr2Mn2SiWMoV。2）冷挤压钢件或硬铝件的模具：凸模可选Cr12、Crl2MoV；冲头部分可用高速钢W18Cr4V、W12Mo3Cr4V3N，或用低碳高速钢6W6Mo5Cr4V或基体钢6Cr4W3Mo2VNb。,冷冲模结构零件材料的选用,小煮锅胀形模具,凸模材料选用聚氨酯橡胶，
34、凹模材料选用Cr5M01V钢。,尺寸精度要求不高，但要求外观形状美观漂亮,材料为l Crl8Ni9,冷作模具钢的开发情况,(九十年代以前，国内常用的)：（1）碳素工具钢：T1OA；（2）合金工具钢：9SiCr、9Mn2V、CrWMn、Cr6WV、Cr12、Cr12MoV、5CrW2Si；（3）高速工具钢：W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2；（4）轴承钢：GCr15；（5）弹簧钢60Si2Mn；（6）渗碳钢20Cr、12CrNi3A；（7）不锈钢3Crl3等。其中，用量最大的是 Cr12、Cr12MoV、T10A、CrWMn、9SiCr、9Mn2V、GCr15、60Si2Mn和 W18Cr4V。,引进的冷作模具钢,主要有美国的DZ、D7、AZ、A7钢,
