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第一部分 冷作模具钢 2

第一章 碳素工具钢 2

第一节 原材料检验 2

一、退火组织检验 2

二、网状碳化物检验 4

三、脱碳层和石墨碳检验 5

第二节 热处理工艺、组织和性能 6

一、概述 6

二、常规热处理工艺、组织和性能 7

第三节 等温淬火工艺、组织和性能 9

第四节 缺陷组织 10

一、淬火软点 10

二、过热过烧组织 11

三、表面贝氏体和片层状马氏体 11

五、火焰淬火缺陷 12

四、硬度不足 12

六、碳化物网 13

七、冷却不均匀 13

第二章 低合金工模具钢 14

第一节 GCr15钢 15

一、原材料检验 15

二、球化组织检验 20

三、热处理工艺、组织和性能 22

四、缺陷组织、异常组织和失效分析实例 30

五、温挤压工艺和组织 37

第二节 CrWMn钢 37

一、原材料检验 38

二、CrWMN钢常规热处理工艺、组织和性能 39

三、CrWMn钢的双细化工艺、组织和性能 40

四、CrWMn钢等温淬火工艺、组织和性能 41

五、失效分析实例 42

一、9SiCr钢的热处理工艺、组织和性能 46

第三节 9SiCr钢 46

二、失效分析实例 48

第四节 9Mn2V钢 50

一、9Mn2V钢的热处理工艺、组织和性能 51

二、缺陷组织和失效分析实例 52

第五节 6CrW2Si钢 53

第六节 60Si2Mn钢 54

一、原材料检验 54

二、常规热处理工艺、组织和性能 55

三、等温淬火工艺、组织和性能 57

四、缺陷组织 58

第七节 GD钢 60

一、常规热处理工艺、组织和性能 60

二、等温淬火工艺、组织和性能 62

第三章 微变形模具钢 64

第一节 概述 64

一、冶炼、浇注工艺对碳化物形态和分布的影响 65

第二节 改变共晶碳化物分布、粒度、形态的各种工艺方法 65

二、Crl2钢系模具钢的锻造 66

三、锻造余热淬火-双细化工艺 68

四、固溶双细化工艺 71

第三节 原材料检验 72

一、共晶碳化物不均匀度的检查 72

二、网状二次碳化物的检查 73

第四节 常规热处理工艺 75

一、调质预处理 75

二、最终热处理 76

第五节 金相组织检验 76

第六节 力学性能 81

一、硬度 81

二、扭转性能和弯曲性能 81

三、韧性 81

第七节 等温淬火工艺、组织和性能 82

一、过热过烧组织 84

第八节 缺陷组织 84

二、机械加工烧伤 85

三、磨削裂纹 86

四、碳化物不均匀分布 87

五、电加工缺陷 88

第四章 高速钢 90

第一节 原材料检验 91

第二节 热处理工艺、组织和性能 94

一、常规淬火工艺和组织 95

二、回火工艺和组织 97

三、力学性能 99

第三节 高速钢冷作模具热处理工艺、组织和性能 99

第四节 热处理质量检验 101

一、过热过烧组织检验 101

二、回火质量检验 103

第五节 高速钢等温淬火工艺、组织和性能 105

第五章 基体钢 108

第一节 65Nb钢 110

一、常规热处理工艺、组织和性能 111

二、超细化处理及其组织 113

三、等温淬火工艺、组织和性能 114

第二节 012ALl钢 115

一、热加工工艺和组织 116

二、力学性能 117

三、缺陷组织 118

第三节 CG-2钢 119

一、热加工工艺和组织 120

二、力学性能 121

第六章 新型模具钢 123

第一节 LD钢 123

第二节 GM钢 125

一、热加工工艺和组织 126

二、力学性能 127

第一节 概述 130

第七章 钢结硬质合金 130

第二节 原材料检验 131

一、样品制备 131

二、孔隙度检验 132

三、污垢度检验 132

四、氧化铁杂质检验 132

五、石墨检验 133

第三节 热处理工艺和金相组织 133

一、球化退火 133

二、最终热处理工艺 134

三、钢结硬质合金的金相组织 136

四、钢结硬质合金的力学性能 137

第二部分 热作模具钢 140

第八章 高韧性热作模具钢 140

第一节 5CrMnMo钢和5CrNiMo钢 140

一、常规热处理工艺、组织和性能 141

二、等温淬火工艺、组织和性能 143

三、缺陷组织 144

第二节 H11钢 145

第九章 高热强钢 147

第一节 3Cr2W8V钢 147

一、概述 147

二、原材料检验 149

三、热处理工艺和组织 154

四、力学性能 159

五、缺陷实例和失效分析 162

第二节 Y系列热作模具钢 164

一、Y10钢热加工工艺、组织和性能 164

二、Y4钢热加工工艺、组织和性能 168

第十章 强韧兼备的热作模具钢 172

第一节 H13钢 172

一、原材料检验 173

二、热处理工艺和组织 176

三、力学性能 177

四、H13钢与3Cr2W8V钢的性能对比 180

五、缺陷组织实例 182

第二节 HM3钢 184

一、热加工工艺和组织 185

二、力学性能 186

第三节 ER8钢 188

一、概述 188

二、热处理工艺和组织 189

三、力学性能 190

第三部分 塑料模具专用钢 193

第十一章 预硬型塑料模具钢 193

第十二章 易切削预硬型塑料模具钢 195

第一节 加硫预硬型塑料模具钢 195

一、8Cr2MnWMoVS预硬钢 195

二、SM1钢 198

第二节 二元易切削预硬型塑料模具钢 199

第一节 PMS钢 203

第十三章 时效硬化型塑料模具钢 203

一、热处理工艺和组织 204

二、力学性能和工艺性能 205

第二节 SM2钢 205

第四部分 工模具表面化学热处理 207

第十四章 工模具钢渗碳和碳氮共渗 207

第一节 概述 207

一、固体渗碳和碳氮共渗 208

第二节 渗碳及碳氮共渗工艺 208

二、液体渗碳和碳氮共渗 209

三、气体渗碳和碳氮共渗 209

第三节 渗碳和碳氮共渗层组织和性能 210

一、低碳高合金钢渗层 210

二、高碳低合金钢渗层 210

三、中高碳高合金钢渗层 211

四、含硅高合金钢渗层 213

一、渗氮工艺 215

第十五章 工模具钢渗氮及氮碳共渗 215

第一节 渗氮及氮碳共渗工艺 215

二、氮碳共渗工艺 216

第二节 渗层形成机理及其组织 217

一、Fe-N状态图 217

二、渗氮层形成机理和化合物层的相组成 219

三、氮碳共渗层形成机理和化合物层的相组成 222

第三节 工模具钢的渗层组织 228

一、渗氮及氮碳共渗层的侵蚀剂 228

二、工模具钢的渗层组织 228

三、工模具钢化合物层的结构 231

第四节 渗氮及氮碳共渗层的性能 232

一、渗层脆性 232

二、力学性能 234

三、热疲劳性能 234

第五节 复合热处理 234

第六节 氧氮共渗和氧氮碳共渗 235

第七节 硫氮共渗和硫氮碳共渗 238

第八节 多元共渗 240

第十六章 工模具钢渗硼 242

第一节 渗硼工艺 243

一、固体渗硼 243

二、液体渗硼 243

三、膏剂渗硼 244

第二节 渗硼层形成机理 244

一、硼化物层 244

二、硼扩散层 249

三、合金元素的作用 250

四、硼针的择优取向 251

第三节 渗硼层的检测 252

一、组织显示 252

二、渗硼层形态 252

四、硼化物层脆性及其测量方法 253

三、硼化物层深度测量 253

第四节 渗硼组织 254

第五节 渗硼层缺陷 256

一、孔洞 256

二、裂纹 257

三、过烧 257

第十七章 工模具钢渗铬 259

第一节 渗铬工艺 259

一、固体渗铬 259

二、气体渗铬 260

三、盐浴渗铬 260

第二节 渗铬层形成机理 261

第三节 渗铬层组织 264

一、T10钢的渗铬层组织和性能 264

二、Cr12MoV钢的渗铬层组织 266

二、渗铬层耐腐蚀性能 267

一、渗铬层硬度 267

第四节 渗铬层性能 267

三、渗铬层表面光泽 268

第五节 稀土-铬共渗工艺、组织和性能 269

第六节 碳铬共渗工艺和组织 271

第七节 渗铬层缺陷 273

一、脱碳 273

二、点腐蚀 273

一、粉末法固体渗铝 279

二、气体渗铝 279

第一节 渗铝工艺 279

第十八章 工模具钢渗铝和铬铝共渗 279

三、热浸渗铝 280

四、喷涂渗铝 280

第二节 渗铝机理和渗层组织 280

第三节 渗铝层性能 283

第四节 铬铝共渗 284

一、冷作模具失效特征 287

第一节 模具的失效特征 287

第五部分 模具失效分析及实例 287

第十九章 模具的失效特征及影响因素 287

二、热作模具失效特征 289

第二节 影响模具失效的因素 293

一、设计不合理 293

二、材质不良 296

三、热处理不当 296

四、机械加工不良 298

五、操作不当 299

第二十章 模具的磨削烧伤和磨削裂纹 301

第一节 磨削烧伤 301

第二节 磨削裂纹 302

一、磨削时产生的应力 303

二、材质的影响 303

三、热处理工艺的影响 304

二、磨削裂纹的检查 305

一、磨削烧伤的检查 305

第三节 磨削烧伤和磨削裂纹的检查 305

三、磨削裂纹形成原因的判断 306

第四节 防止磨削烧伤和磨削裂纹的措施 307

第二十一章 模具失效分析实例Ⅰ——H13钢大型压铸模早期开裂失效分析 308

第一节 概述 308

第二节 失效模具检查 308

第三节 分析试验 311

第四节 失效分析 317

第五节 结论 319

第二十二章 模具失效分析实例Ⅱ——3Cr2W8V钢热作模具早期开裂失效分析 320

第一节 概述 320

第二节 失效模具检查 320

第三节 分析试验 322

第四节 失效分析 328

第五节 实际使用情况 328

第六节 结论 329