模具钢大致可分为锻造、冲压、切型、压铸三类:冷轧模具钢、热轧模具钢和塑料模具钢。由于各种模具用途不同,工作条件复杂,模具钢应具有高硬度、强度、耐磨性、足够的韧性、高淬火、淬火等工艺性能。由于这种用途不同,工作条件复杂,对模具钢的性能要求也不同。
H13模具钢为压铸模具钢,执行标准GB/T1299-2000;中国品牌4Cr5MoSiV1;H13模具钢是在碳工钢的基础上加入合金元素形成的钢种。抚顺h13模具钢通常用于压铸模具、热挤压模具、穿孔工具、芯棒、压力锻造模具;塑料薄膜也广泛应用于铝、铜及其合金压铸模具,是世界上应用最广泛的压铸模具钢。
牌号:H13/T20813
标准:ASTM A681-08
化学成分:
碳 C:0.32~0.45
锰 Mn:~0.20 0.60
磷 P:≤0.030
硫 S:≤0.030
硅Si:0.80~1.25
铬Cr:4.75~5.50
钒V:0.80~1.20
钨 W:~
钼 Mo:1.10~1.75
H13钢是一种广泛使用和具有代表性的热作模具钢,其主要特点是:
淬透性高,韧性高;
工作场所抗热裂性能优异,水冷;
具有中等耐磨性,也可采用渗碳或渗氮工艺提高其表面硬度,但应稍微降低抗热裂性;
由于碳含量低,二次硬化能力差;
在高温下具有抗软化能力,但使用温度高于540℃(1000℉)硬度迅速下降(即工作温度为540℃);
热处理变形小;
切削加工性中、高;
中等抗脱碳能力。
冷轧模具包括冷冲模、拉丝模、拉延模、压印模、搓丝模、滚丝板、冷卷模、冷挤压模等。
冷轧模具包括冷冲压模具、拉丝模具、拉伸模具、压印模具、摩擦模具、滚丝板、冷轧模具和冷挤压模具。冷模具钢应具有高硬度、强度、耐磨性、足够的韧性、高淬火、淬火等工艺性能。用于此类用途的合金工具钢一般为高碳合金钢,碳质量分数为0.铬是这种钢的重要合金元素,其质量分数一般不超过5%。但对于一些耐磨性要求高、淬火后变形小的模具钢,最高铬质量分数可达13%,为了形成大量碳化物,钢中碳质量分数也很高,最高可达2%.0%~2.3%。冷模钢碳含量高,其组织多为过分析钢或莱氏体钢。常用的钢有高碳低合金钢、高碳高铬钢、铬钼钢、中碳铬钨川钢等。
热轧模具分为锤锻、模锻、挤压、压铸等主要类型,包括热锻模、压力机锻模、冲压模、热挤压模和金属压铸模。热变形模具不仅要承受巨大的机械应力,还要承受反复加热和冷却,造成巨大的热应力。热模具钢不仅应具有高硬度、强度、红硬度、耐磨性和韧性,还应具有良好的高温强度、热疲劳稳定性、导热性和耐腐蚀性。此外,它还需要高淬火性,以确保整个截面具有一致的力学性能。压铸模钢还应具有表层反复加热冷却后无裂纹、液态金属流冲击和侵蚀的性能。这种钢一般属于中碳合金钢,碳质量分数为0.30%~0.60%属于亚共析钢,部分钢因添加更多合金元素(如钨、钼、钒等)而成为共析或过共析钢。常用的钢有铬锰钢、铬镍钢、铬钨钢等。
塑料模具包括热塑性塑料模具和热固性塑料模具。塑料模具钢要求具有一定的强度、硬度、耐磨性、热稳定性和耐腐蚀性。此外,还需要良好的工艺,如热处理变形小、加工性能好、耐腐蚀性好、研磨抛光性能好、焊接性能好、粗糙度高、导热性好、工作条件尺寸和形状稳定等。一般情况下,热作模具钢可用于注射成型或挤压成型模具;冷作模具钢可用于热固性成型和高耐磨性、高强度模具。