一、鋼材的定義：
鋼材是指含碳量在0.0218％～2.11％的鐵碳合金。在普通鋼材中添加Cr,Mo,V,Ni等合金成分就得到了合金鋼，我們的模具鋼材都屬于合金鋼。
二、改變鋼材性能的辦法，主要有以下三方面：
1. 合金成分
碳：C
增加淬火組織的硬度；
形成碳化物，提高耐磨性；
降低韌性；
降低可焊性
鉻：Cr
提高鋼之硬度，形成堅(jiān)硬及穩(wěn)定的碳化鉻,從而改善耐磨性；
能提高鋼的淬透性；
當(dāng)Cr含量超過12%, 具耐腐蝕作用，并提供良好拋旋光性
鉬：Mo
Mo是強(qiáng)碳化物形成元素，提高耐磨性；
Mo＞0.5％能抑止其他合金元素引致之回火脆性；
提供紅硬性，熱強(qiáng)度；
提高淬透性，回火穩(wěn)定性
釩：V
可以形成高硬度碳化物，提高耐磨性；
細(xì)化鋼的晶粒，降低過熱敏感性
提高鋼之強(qiáng)度、韌性及回火穩(wěn)定性
鎳：Ni
Ni能提高鋼的淬透性；
Ni能細(xì)化晶粒
硫（S）
常以MnS形式存在鋼中，割裂基體的連續(xù)性，惡化材料的韌性、抗腐蝕性、拋旋光性、放電加工性、蝕紋性，可提高材料的切削能力。
2.冶煉工藝
1）普通煉鋼工藝
2）電渣重熔（ESR）
將粗鋼坯置于電渣爐中，通入強(qiáng)電流，使電爐產(chǎn)生很高的溫度，使粗鋼坯熔化成鋼水，鋼水流經(jīng)電渣，雜質(zhì)被電渣過濾吸附，從而達(dá)到純化的效果。整體重熔速度快，但一些非常細(xì)小的雜質(zhì)并未除去。
3）真空電弧重熔（VAR）
在真空爐里，通入強(qiáng)電流在鋼胚上，鋼胚底部開始熔化，雜質(zhì)汽化成氣體被抽走，從而將鋼材純度提高，而且它是一滴一滴地凝固，凝固速度非?？?，組織變得很致密。特點(diǎn)是雜質(zhì)去得徹底，但整體重熔速度慢。
3.熱處理
鋼材的熱處理是指經(jīng)過加熱然后冷卻，通過控制鋼材的加熱溫度、保溫時(shí)間及冷卻速度來改變鋼的性能，以滿足加工或使用要求的工藝過程。
主要的熱處理工藝有：退火、淬火、回火。
三、模具鋼按用途分類
1.冷作模具鋼
冷作模具鋼主要用于制造對(duì)冷狀態(tài)下的工件進(jìn)行壓制成型的模具。如冷沖裁模具、冷沖壓模具、冷拉深模具、壓印模具、冷擠壓模具、螺紋壓制模具和粉末壓制模具等。冷作模具鋼的范圍很廣，從各種碳素工具鋼、合金工具鋼、高速工具鋼到粉末高速工具鋼和粉末高合金模具鋼。
2.熱作模具鋼
熱作模具鋼主要用于制造對(duì)高溫狀態(tài)下的工件進(jìn)行壓力加工的模具。如熱鍛模具、熱擠壓模具、壓鑄模具、熱鐓鍛模具等。常用的熱作模具鋼有：中高含碳量的添加Cr、W、Mo、V等合金元素的合金模具鋼；對(duì)特殊要求的熱作模具鋼，有時(shí)采用高合金奧氏體耐熱模具鋼制造。
3.塑料模具鋼
由于塑料的品種很多，對(duì)塑料制品的要求差別也很大，對(duì)制造塑料模具的材料也提出了各種不同的性 能要求。所以，不少工業(yè)發(fā)達(dá)的國家已經(jīng)形成了范圍很廣的塑料模具用鋼系列。包括碳素結(jié)構(gòu)鋼、滲碳型 塑料模具鋼、預(yù)硬型塑料模具鋼、時(shí)效硬化型塑料模具鋼、耐蝕塑料模具鋼、易切塑料模具鋼、整體淬硬型塑料模具鋼、馬氏體時(shí)效鋼以及鏡面拋光用塑料模具鋼等。
四、把模具按壽命長短分為五級(jí)，對(duì)鋼材的要求：
一般把模具按使用壽命的長短分五級(jí)。一級(jí)在百萬次以上，二級(jí)是50萬-100萬次，三級(jí)在30萬-50萬次，四級(jí)在10萬-30萬次，五在10萬次以下。
一級(jí)與二級(jí)模具都要求用可以熱處理、硬度在HRC50左右的鋼材，否則易于磨損，注塑出的產(chǎn)品易超差，故所選的鋼材既要有較好的熱處理性能，又要在高硬度的狀態(tài)下有好的切削性能，當(dāng)然還有其他方面的考慮。通常選用瑞典的8407、S136，美國的420、H13，歐洲的2316、2344、083，或日本的SKD61、DC53（原為五金模材料，特殊情況下使用）。有強(qiáng)腐蝕性的塑膠一般選S136，2316，420等鋼材，弱腐蝕性的除選S136，2316，420外，還有SKD61，NAK80，PAK90，718M。產(chǎn)品的外觀要求對(duì)模具材料的選擇亦有很大的影響，透明件和表面要求拋鏡面的產(chǎn)品，可選用的材料有S136，2316，718S，NAK80，PAK90，420，透明度特高的模具應(yīng)選S136，其次是420。
三級(jí)模具用預(yù)硬料多，牌號(hào)有S136H，2316H，718H，083H，硬度HB270----340。
四五級(jí)模具用P20，718，738，618，2311，2711，對(duì)于要求特低的模具，還有可能用到S50C，45#鋼，即直接在模胚上做型腔。
五、各國鋼材代號(hào)
1.美國標(biāo)準(zhǔn)AISI
P1-P19：LowCarbon Steel
P20-P39：Low Carbon, High Alloy Steel(塑膠模鋼)
2XX,3XX,4XX,6XX：Stainless Steel (不銹鋼)
H1-H19：Chromium base (鉻基-熱作鋼)
：Water Hardening Steel
Sx：Shock Resisting Steel
Ox：OilHardening Steel (油鋼)
Ax：AirHardening Steel
Dx：High Carbon, High Chromium Steel(鉻鋼)
Mx：Molybdenum base (H.S.S.-高速鋼)
2.德國標(biāo)準(zhǔn)DIN
1.2738：Low carbon, high alloy (P20 - 塑膠模鋼)
1.2311：Lowcarbon, high alloy (P20 - 塑膠模鋼)
1.2312：Lowcarbon, high alloy, free Machine (P20-易切削)
1.2083：StainlessSteel (420 - 抗酸鋼)
1.2316：Highperformance stainless Steel (420 - 高抗酸鋼)
1.2343：Chromiumbase (鉻基-H11 –熱作鋼)
1.2344：Chromiumbase (鉻基-H13 –熱作鋼)
1.2510：Lowalloy steel (O1-油鋼)
1.2379：Highcarbon, high chromium steel (D2 –鉻鋼)
3.日本標(biāo)準(zhǔn)JIS
SxxC：Plain Carbon steel(黃牌 - S55C)
SUSxx：Stainless Steel (抗酸鋼- 420)
SCrx：Chromium Steel
SCMx：Chromium Molybdenum Steel（P20）
SKx：Carbon Tool Steel
SKSx：Low Alloy Steel (油鋼 - O1)
SKD11：MediumHigh Alloy Steel(鉻鋼- D2)
SKD6：Medium High Alloy Steel(中高合金鋼-H11)
SKD61：Medium High Alloy Steel(中高合金鋼-H13)
SKHxx：High Speed Steel (高速鋼- M 2)
SUMx：Free Cutting Steel (易切削鋼)
SUJx：Bearing Steel
六、常見進(jìn)口模具鋼材及其參數(shù)性能
瑞典一勝百 STAVAXESR-S136 －－高耐磨抗腐蝕預(yù)硬鏡面鋼材
出廠狀態(tài)︰ HB215
相當(dāng)布德魯斯Buderus標(biāo)準(zhǔn)︰ 2316
相當(dāng)百祿Bohler標(biāo)準(zhǔn)︰ M310
相當(dāng)日立hitachi 標(biāo)準(zhǔn)︰ HPM38
相當(dāng)大同DAIDO標(biāo)準(zhǔn)︰ PAK90
耐磨性︰ ★★★☆☆
韌性︰ ★★★☆☆
尺寸穩(wěn)定︰ ★★★☆☆
加工性︰ ★★★☆☆
拋旋光性︰ ★★★★★
抗蝕性︰ ★★★★☆
產(chǎn)品描述 ：為高級(jí)不繡工具鋼。優(yōu)良的耐腐蝕性、拋旋光性、耐磨性、機(jī)械加工性，電火花加工可以獲得超鏡面加工效果及高品質(zhì)表面，淬火時(shí)具有優(yōu)良的穩(wěn)定性。模具長期使用后，模穴表面仍然維持原先的光滑狀態(tài)。模具在潮濕的環(huán)境下操作或存放時(shí)、不需要特別的保護(hù)。被推薦用于高拋光要求注塑模具和腐蝕性塑膠模具。
瑞典一勝百 8402－－優(yōu)質(zhì)熱作工具鋼
出廠狀態(tài)︰ HB 185
相當(dāng)布德魯斯Buderus標(biāo)準(zhǔn)︰ 2344
相當(dāng)百祿Bohler標(biāo)準(zhǔn)︰ W302
相當(dāng)日立hitachi 標(biāo)準(zhǔn)︰ DAC
相當(dāng)大同DAIDO標(biāo)準(zhǔn)︰ DHA1
耐磨性︰ ★★☆☆☆
韌性︰ ★★★☆☆
淬硬性︰ ★★★☆☆
加工性︰ ★★★☆☆
產(chǎn)品描述：高、低溫均有良好的耐磨性，優(yōu)良的韌性和延展性，穩(wěn)定且優(yōu)良的及加工性和拋旋光性，優(yōu)良的高溫強(qiáng)度和抗熱疲勞性，優(yōu)良的淬透性，很小的熱處理尺寸變形。用于金屬熱鍛模具，鋁擠壓模具，塑膠模具，鋁壓鑄模具等。
瑞典一勝百 8407－－高級(jí)熱作工具鋼
出廠狀態(tài)︰ HB 185
相當(dāng)布德魯斯Buderus標(biāo)準(zhǔn)︰ 2344ESR
相當(dāng)日立hitachi 標(biāo)準(zhǔn)︰ DAC
相當(dāng)大同DAIDO標(biāo)準(zhǔn)︰ DHA1
耐磨性︰ ★★★☆☆
韌性︰ ★★★☆☆
淬硬性︰ ★★★☆☆
加工性︰ ★★★★☆
產(chǎn)品描述 ：是鉻、鉬、釩合金工具鋼，采用特殊煉鋼技術(shù)和嚴(yán)密質(zhì)量控制得到的純度高且組織微細(xì)的鋼材，8407的等向性（各向同性）要比一般傳統(tǒng)煉制度H13更佳。這對(duì)于模具的抗機(jī)械疲勞及熱應(yīng)力疲勞性能更具價(jià)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(huì)犧牲韌性。硬度高可以減緩熱龜裂的發(fā)生，提高模具壽命。用于各種金屬壓鑄模具，擠壓模具，高品質(zhì)要求塑膠模具。
瑞典一勝百 ASP23－－高耐磨高韌性粉末高速鋼
出廠狀態(tài)︰ HB 260
相當(dāng)日立hitachi 標(biāo)準(zhǔn)︰ HAP10
耐磨性︰ ★★★★☆
韌性︰ ★★★☆☆
尺寸穩(wěn)定︰ ★★★☆☆
加工性︰ ★★★☆☆
產(chǎn)品描述 ： 是鉻鉬釩粉末鋼，高耐磨性（抗磨粒磨損），高抗壓強(qiáng)度，非常好的淬透性，韌性好，熱處理的尺寸穩(wěn)定性好，抗回火軟化性好。ASP-23特別適合于薄的被加工材的下料及成形，或模具失效是因?yàn)榛旌夏チＤp及粘著磨損，或知識(shí)磨粒磨損，而且表面產(chǎn)生塑性變形的危險(xiǎn)性也高者。例如中碳鋼或高碳鋼的下料、沖切已硬化鋼板或冷軋鋼帶、含有玻璃纖維的塑膠模。
瑞典一勝百 XW-42－－高級(jí)高耐磨冷作工具鋼
出廠狀態(tài)︰ HB210
相當(dāng)布德魯斯Buderus標(biāo)準(zhǔn)︰ 2379
相當(dāng)百祿Bohler標(biāo)準(zhǔn)︰ K110
相當(dāng)日立hitachi 標(biāo)準(zhǔn)︰ SLD
相當(dāng)大同DAIDO標(biāo)準(zhǔn)︰ DC11
耐磨性︰ ★★★☆☆
韌性︰ ★★★☆☆
尺寸穩(wěn)定︰ ★★★☆☆
加工性︰ ★★★☆☆
產(chǎn)品描述：是一種含鉬、釩的高碳、高鉻合金工具鋼。耐磨性與韌性兼?zhèn)洌瑑?yōu)良的淬火性能，常被推薦用作需要很好耐磨性和適當(dāng)韌性（抗沖擊）的模具。比如：精密五金模具，半導(dǎo)體模具，精密零部件等。
瑞典一勝百 718HH －－高拋光預(yù)硬精密塑膠模具鋼
出廠狀態(tài)︰ 預(yù)硬HB 330-370
相當(dāng)布德魯斯Buderus標(biāo)準(zhǔn)︰ 2711
耐磨性︰ ★★★☆☆
韌性︰ ★★★☆☆
加工性︰ ★★★☆☆
拋旋光性︰ ★★★★☆
抗蝕性︰ ★★★☆☆
產(chǎn)品描述 ：為真空熔煉之鉻-鎳-鉬合金鋼，改良的預(yù)硬塑膠模具鋼，出廠前已經(jīng)過淬硬及回火處理，無淬裂和熱處理變形風(fēng)險(xiǎn)，無需熱處理，可施以氮化及火焰硬化處理，以增進(jìn)模具的表面硬度及耐磨性。非常優(yōu)良的拋光性能和改良的耐磨性能。用于熱塑性材料注塑模具和擠出模具，高表面光潔度之塑膠制品模具、吹塑模、成形模，結(jié)構(gòu)部件，軸類。
瑞典一勝百 VIKING－－高耐磨高韌性冷作工具鋼
出廠狀態(tài)︰ HB225
耐磨性︰ ★★★☆☆
韌性︰ ★★★★☆
尺寸穩(wěn)定︰ ★★★☆☆
加工性︰ ★★★☆☆
產(chǎn)品描述：良好的熱處理尺寸穩(wěn)定性，良好的機(jī)加工，綜合了極佳的韌性和較好的耐磨性。應(yīng)用于精沖模、切邊模、深拉模、冷鍛模等。
日本大同NAK80－－預(yù)硬鏡面精密塑膠模具鋼
出廠狀態(tài)︰ HRC37-43
相當(dāng)日立hitachi 標(biāo)準(zhǔn)︰ HPM50
耐磨性︰ ★★★☆☆
韌性︰ ★★★☆☆
加工性︰ ★★★☆☆
拋旋光性︰ ★★★★☆
抗蝕性︰ ★★★☆☆
產(chǎn)品描述 ：預(yù)硬鋼(36-43 HRC)，無須熱處理，可直接加工；表面和中心的硬度較均勻，切削加工性良好；放電加工性佳，放電加工后的研磨非常容易，因放電加工后表面硬度均勻且白層硬度較低；鏡面拋光性良好；焊接性良好；蝕紋性良好；尺寸穩(wěn)定，適合于精密零件及大批量生產(chǎn)。由于受其化學(xué)成分的影響，此料脆性較大，用在較為復(fù)雜的模具時(shí)易在加工應(yīng)力較為集中的地方開裂。熱敏感性高，所在在焊接時(shí)要預(yù)熱，保溫及焊后后熱及去應(yīng)力回火處理，否則就會(huì)有焊接失敗的危險(xiǎn)。要注意的是當(dāng)處理溫度超過520℃時(shí)，會(huì)引起尺寸的變化。
日本大同DC53 －－高硬度高韌性冷作工具鋼
出廠狀態(tài)︰ HB255
相當(dāng)日立hitachi 標(biāo)準(zhǔn)︰ SLD8
相當(dāng)一勝百ASSAB標(biāo)準(zhǔn)︰ ASSAB88
耐磨性︰ ★★☆☆☆
韌性︰ ★★★★☆
尺寸穩(wěn)定︰ ★★☆☆☆
加工性︰ ★★★☆☆
拋旋光性︰ ★★★☆☆
產(chǎn)品描述：大同制鋼DC53在SKD11基礎(chǔ)上改良，熱處理后硬度高于SKD11，高溫（520-530℃）回火后可達(dá)62-63HRC高硬度，在強(qiáng)度方面超過SKD11，韌性度是SKD11的兩倍。韌性在冷作模具鋼中較為突出，因此，用DC53制造的很少出現(xiàn)裂紋和崩裂，大大提高了使用壽命。線切割加工后的殘余應(yīng)力，經(jīng)高溫回火減少了殘余應(yīng)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。切削性超過SDK11。DC53的切削性優(yōu)于SDK11。因此，使用DC53可增加模具壽命和減少加工工序。
日本大同NAK55 －－高預(yù)硬高性能精密模具鋼材
出廠狀態(tài)︰ HRC37-43
耐磨性︰ ★★★☆☆
韌性︰ ★★★☆☆
加工性︰ ★★★☆☆
拋旋光性︰ ★★★★☆
產(chǎn)品描述 ：預(yù)硬化鋼，不需任何熱處理，適用于鏡面拋光加工的預(yù)硬化鋼。主要用于鏡面拋光模具，拋旋光性極佳，切削性，蝕花性佳。
日本大同S-STAR －－預(yù)硬化高拋光耐腐蝕塑膠鋼
出廠狀態(tài)︰ HRC30-34
相當(dāng)布德魯斯Buderus標(biāo)準(zhǔn)︰ X40Cr13
相當(dāng)日立hitachi 標(biāo)準(zhǔn)︰ HPM38
相當(dāng)一勝百ASSAB標(biāo)準(zhǔn)︰ S136
耐磨性︰ ★★★☆☆
尺寸穩(wěn)定︰ ★★★★☆
加工性︰ ★★★★☆
拋旋光性︰ ★★★★★
抗蝕性︰ ★★★★☆
產(chǎn)品描述：預(yù)硬抗腐蝕高拋光不銹鋼，高拋旋光性，耐腐蝕性佳，耐磨性好，尺寸穩(wěn)定性好 ，適合要求高鏡面，高耐磨，抗腐蝕的模具。比如：橡膠模具，VCD影碟模具，化妝品容器，以及醫(yī)療器械工具等。
日本大同DHA1 －－高性能熱作工具鋼JIS SKD61
出廠狀態(tài)︰ HB229
相當(dāng)布德魯斯Buderus標(biāo)準(zhǔn)︰ 2344
相當(dāng)百祿Bohler標(biāo)準(zhǔn)︰ W302
相當(dāng)日立hitachi 標(biāo)準(zhǔn)︰ DAC
相當(dāng)一勝百ASSAB標(biāo)準(zhǔn)︰ 8402
耐磨性︰ ★★★☆☆
韌性︰ ★★★☆☆
紅硬性︰ ★★★☆☆
尺寸穩(wěn)定︰ ★★★☆☆
加工性︰ ★★★☆☆
拋旋光性︰ ★★☆☆☆
產(chǎn)品描述：大同制鋼DHA1在鋁，鎂壓鑄模具上運(yùn)用較為廣泛。有著較好的切削性與耐熱平衡性等。是一種通用熱作模具鋼。DHA1使用在鋁鎂壓鑄模、壓鑄模關(guān)連部件、熱沖壓模、熱擠壓模、熱剪切刀片。
日本大同DC11 －－高硬度高耐磨高鉻工具鋼JIS SKD11
出廠狀態(tài)︰ HB255
相當(dāng)布德魯斯Buderus標(biāo)準(zhǔn)︰ 2379
相當(dāng)百祿Bohler標(biāo)準(zhǔn)︰ K110
相當(dāng)日立hitachi 標(biāo)準(zhǔn)︰ SLD
相當(dāng)一勝百ASSAB標(biāo)準(zhǔn)︰ XW-42
耐磨性︰ ★★★☆☆
韌性︰ ★★★☆☆
尺寸穩(wěn)定︰ ★★★☆☆
加工性︰ ★★★☆☆
產(chǎn)品描述：長壽命高耐磨，高韌性，耐沖擊，熱處理不易變形，組織結(jié)構(gòu)細(xì)微，主要用于沖裁模、精密五金沖壓模具、冷作成形模、冷拉模、成形軋輥、沖頭。
日本日立金屬SLD －－高耐磨高鉻冷作工具鋼JIS SKD11
品牌︰日本 日立金屬
出廠狀態(tài)︰ HB210
相當(dāng)布德魯斯Buderus標(biāo)準(zhǔn)︰ 2379
相當(dāng)百祿Bohler標(biāo)準(zhǔn)︰ K110
相當(dāng)大同DAIDO標(biāo)準(zhǔn)︰ DC11
相當(dāng)一勝百ASSAB標(biāo)準(zhǔn)︰ XW-42
耐磨性︰ ★★★☆☆
韌性︰ ★★★☆☆
尺寸穩(wěn)定︰ ★★★★☆
加工性︰ ★★★☆☆
產(chǎn)品描述 ：用途廣泛的通用型冷加工用工具鋼。具有極高的耐磨性,高抗壓強(qiáng)度，相對(duì)較好的韌性，淬火性能好,熱處理變形小。近年來隨著各向同性煉鋼工藝(Isotropy)的應(yīng)用,SLD的性能又有了進(jìn)一步的提高,使用效果明顯優(yōu)于其它SKD11類模具材料。用于沖壓、落料、剪切、拉伸、彎曲、壓印、冷擠、冷鍛、粉末壓制等模具。
日本日立金屬SLD8 －－高硬度高韌性冷作工具鋼
品牌︰ 日本日立金屬
出廠狀態(tài)︰ HB235
相當(dāng)大同DAIDO標(biāo)準(zhǔn)︰ DC53
耐磨性︰ ★★☆☆☆
韌性︰ ★★★★☆
尺寸穩(wěn)定︰ ★★☆☆☆
加工性︰ ★★★★☆
產(chǎn)品描述 ：SLD(日標(biāo)SKD11)的改良版。因釩元素添加量的變更，加工性顯著上升。韌性比SLD好50%以上。而抗回火軟化方面，以530℃回火尚可得HRC62-63的硬度。利用此特性，對(duì)于時(shí)效變形及線切割時(shí)之破裂及變形都得以抑制。主要用在精密五金模具成型或者精密零件等要求韌性與耐磨性兼高的模具。
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