安康 模具钢基础知识

一、基本分类

1.钢材种类极杂且多，其中模具用钢材分三类：
a. 塑料模具钢：高抛光度
b. 热作工具钢：高强度、耐高温
c. 冷作工具钢：耐高压、耐磨损——‘高速工具钢’为其一分

2. 常见牌号标志：
a.JIS——日本工业规格
b.ASTM——美国材料试验协会规格
c. AISI——美国钢铁协会规格
d.DIN——德国国家规格 

二、使用惯例

1. P20，最常用的塑料钢

2. PDS5，类似P20，但比P20难加工，缺点是温度较高易硬化

3. PDS1，不等于S45C，不是型腔用，使用在模架，以降低成本

4. 若要求耐用性，则模架材料S50C或S55C，国内常见克难办法为S45C锻打，硬度更高，耐磨性比S50C更好

注：曾有人表示S45C锻打优于S50C的耐磨性，事实上,该S50C恐有伪劣产品之嫌

5. 型腔钢材对硬度要求高于P20时，可选用NAK80，利于耐用

6.选择倾向：

a.塑胶钢：即用在塑胶射出成模，再区分镜面抛光、耐蚀性等要求

b.冷作钢：用在导柱套标准零件，也用在精密五金模或耐磨的塑胶模或冷冲模

c. 热作钢：铝或锌合金压铸模

7. 塑料钢许多都是预硬型，以免热处理变形

8. 各类钢材成份倾向： 中碳：含C量0.3—0.8％

a.塑料钢：中碳或低碳
少量镍铬系（1—10％）或中量接近SUS420不锈钢铬系（>10％）
耐腐蚀
b.热作钢：中C，少量Cr
c.冷作钢：高C
注：高速钢：高C，少量钨钼钒系（甚至加钴）。加少量铬可增加强度。

9. 大类区分解说：
a. 冷作钢：
此类钢种在常温下使用，由于硬度高与耐磨要求，含碳量属于高碳钢（C>0.8%）,甚至加入少量多钨钼钒元素，表助于提高耐磨性，另外，高硬度须防范发脆，故添加铬（约4—12％）以提高韧性和强度，也常辅之以锰元素

b. 热作钢：
此类钢种主要要求在于500—850℃左右较高温度的使用环境，故而耐高温的钨钼钒系元素与冷作钢相当，因其耐磨性非主要要求，是以含碳量仅属于中碳钢（0.3—0.8％），且其进而对韧性的影响减少，故含铬量略下降（约3—5.2％）

c. 塑料钢：
模腔表面的耐磨蚀为其主要要求，故属于低碳钢（C<0.3％）以减少其氧化倾向，并添加中量铬或少量镍铬元素以提高其耐腐蚀性能
钢是铁、碳和少量其他元素的合金。不锈钢或者10.5%或以上铬金含量的抗腐蚀性合金钢是该类金属的通用术语。不锈钢并不是说这种钢材不生锈或不会被腐蚀，而只不过是它比不含铬的合金的耐腐蚀性能强得多。除了铬金属外，其他金属元素如镍、钼、钒等也可以加入合金中用于改变合金钢的性能，从而生产处不同等级、不同性能的不锈钢。
简单地说，钢就是铁和碳的合金。其他成分是为了使钢材性能有所区别。以下以字母顺序列出重要的钢材，他们包含以下成分：
碳（Carbon）-存在于所有的钢材，是最重要的硬化元素。有助于增加钢材的强度，我们通常希望刀具级别的钢材拥有0.5%以上的碳，也成为高碳钢。
铬（Chromium）-增加耐磨损性，硬度，最重要的是耐腐蚀性，拥有13%以上的认为是不锈钢。尽管这么叫，如果保养不当，所有钢材都会生锈的。
锰（Manganese）-重要的元素，有助于生成纹理结构，增加坚固性，和强度、耐磨损性。在热处理和卷压过程中使钢材内部脱氧，出现在大多数的刀剪用钢材中，除了A-2,L-6和CPM 420V.
钼（Molybdenum）-碳化作用剂，防止钢材变脆，在高温时保持钢材的强度，出现在很多钢材中，空气硬化钢（例如A-2,ATS-34）总是包含1%或者更多的钼，重要它们才能在空气中变硬。
镍（Nickle）-保持强度、抗腐蚀性和韧性。出现在L-6AUS-6和AUS-8中。
硅（Silicon）-有助于增强强度。和锰一样，硅在钢的生产过程中用于保持钢材的强度。
钨（Tungsten）-增强抗磨损性。将钨和适当比例的铬或锰混合用于制造高速钢。在高速钢M-2中就含有大量的钨。
钒（Vanadium）-增强抗磨损能力和延展性。一种钒的碳化物用于制造条纹钢。在许多种钢材中都含有钒，其中M-2, Vascowear, CPM T440V和420VA含有大量的钒