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前言 1

第一章 模具材料的应用及发展 1

第一节 模具在现代工业中的作用 1

一、国内模具制造概况 1

目录 1

二、国内模具制造业存在的问题及展望 2

第二节 国外模具材料的应用及发展 2

一、模具材料产量的发展 3

二、模具钢钢种的发展 3

三、国外模具材料的发展展望 6

第三节 我国模具材料的应用及发展 7

一、冷作模具钢的应用及发展 7

二、热作模具钢的应用及发展 9

三、塑料模具钢 11

四、我国模具材料发展展望 13

一、模具材料的分类 14

第二章 模具材料的分类及选用 14

第一节 模具材料概述 14

二、模具材料的一般性能要求 15

三、模具的失效形式及失效分析 19

四、影响模具使用寿命的基本因素 20

第二节 模具选材的原则及考虑因素 23

一、模具选材的一般原则 23

二、模具选材的具体考虑因素 23

第三节 模具材料的选用 25

一、冷作模具材料的选用 25

二、热作模具材料的选用 27

三、塑料模具材料的选用 31

第三章 冷作模具钢 34

第一节 冷作模具钢的性能要求及分类 34

一、冷作模具性能要求 34

二、冷作模具工艺性能要求 35

三、冷作模具材料的分类 36

第二节 冷作模具钢性能介绍 41

一、碳素工具钢 41

1．T7、T7A钢 42

2．T8、T8A钢 43

3．T9、T9A钢 44

4．T10、T10A钢 45

5．T11、T11A钢 47

6．T12、T12A钢 48

7．T13、T13A钢 50

二、高碳低合金钢 51

1．9SiCr钢 52

2．9Mn2V钢 53

3．9CrWMn钢 54

4．CrWMn钢 56

6．GCr15钢 58

5．6CrWMoV（DS）钢 58

7．Cr2钢 60

8．60Si2Mn钢 62

9．8Cr2MnWMoVS钢 63

10．6CrNiMnSiMoV（GD）钢 64

11．Cr2Mn2SiWMoV钢 67

12．W钢 68

13．4CrW2Si钢 69

14．5CrW2Si钢 70

15．6CrW2Si钢 72

16．Cr06钢 73

17．8MnSi钢 74

18．7CrSiMnMoV（CH-1）钢 75

19．6CrMnSi2Mo1V钢 77

20．5Cr3Mn1SiMo1V钢 78

三、高耐磨冷作模具钢 78

1．7Cr7Mo2V2Si（LD）钢 79

3．Cr12钢 81

2．7Cr7Mo3V2Si（LD-2）钢 81

4．Cr12MoV钢 85

5．Cr4W2MoV钢 87

6．Cr6WV钢 89

7．Cr12V钢 90

8．Cr12Mo钢 92

9．Cr5Mo1V钢 93

10．Cr8MoWV3Si（ER5）钢 94

11．9Cr6W3Mo2V2（GM）钢 96

12．Cr12Mo1V1（D2）钢 97

四、冷作模具用高速钢 100

1．W18Cr4V钢 101

2．W6Mo5Cr4V2钢 102

3．W9Mo3Cr4V钢 104

4．W12Mo3Cr4V3N钢 106

5．6W6Mo5Cr4V钢 107

五、基体钢 108

1．6Cr4W3Mo2VNb（65Nb）钢 109

2．5Cr4Mo3SiMnVAl（012Al）钢 110

3．6Cr4Mo3Ni2 WV（CG-2）钢 112

4．65W8Cr4VTi（LM1）钢 113

5．65Cr5Mo3W2VSiTi（LM2）钢 115

6．5Cr4Mo2W2VSi钢 116

7．5Cr4W5Mo2V（RM2）钢 118

六、无磁模具钢 119

1．7Mn15Cr2Al3V2WMo（7Mn15）钢 119

2．1Cr18Ni9Ti钢 121

3．5Mn15Cr8Ni5Mo3V2（5Mn15）钢 122

4．7Mn10Cr8Ni10Mo3V2（7Mn10）钢 123

七、硬质合金及钢结硬质合金 124

1．YG类硬质合金 124

2．钢结硬质合金 126

一、热作模具的使用性能要求 131

第一节 热作模具钢的性能、特点及分类 131

第四章 热作模具钢 131

二、热作模具材料的成分特点 132

三、热作模具钢的分类 132

第二节 热作模具钢性能介绍 136

一、低耐热高韧性热作模具钢 136

1．5CrMnMo钢 137

2．5CrNiMo钢 138

3．4CrMnSiMoV钢 141

4．5SiMnMoV钢 142

5．45Cr2NiMoVSi钢 143

6．5Cr2NiMoVSi钢 144

7．3Cr2MoWVNi钢 146

二、中耐热韧性钢 147

1．4Cr5MoSiV（H11）钢 147

2．4Cr5MoSiV1（H13）钢 149

3．4Cr5W2VSi（ЗИ958）钢 151

4．4Cr3Mo2MnVB（ER8）钢 153

5．8Cr3钢 154

6．3Cr3Mo3W2V（HM1）钢 155

7．3Cr3Mo3VNb（HM3）钢 157

8．4Cr3Mo3SiV（H10）钢 158

9．4Cr4WMoSiV钢 160

10．3Cr3Mo2WVSi钢 160

11．4Cr9Si2钢 161

12．4Cr10Si2Mo钢 161

三、高耐热性钢 162

1．3Cr2W8V（H21）钢 162

2．4Cr3Mo3W4VNb（GR）钢 165

3．4Cr3Mo2MnVNbB（Y4）钢 166

4．4Cr5Mo2MnVSi（Y10）钢 167

5．4Cr3Mo2NiVNb（HD）钢 169

6．4Cr3Mo2WVMn（TM）钢 170

四、特殊用途热作模具钢 171

7．4SiMnW3Mo2VN钢 171

1．奥氏体型热作模具钢 172

2．析出沉淀硬化型热作模具钢 173

3．高速钢型耐热钢 174

4．冷热兼用基体钢 175

5．马氏体时效型耐热钢 175

第五章 塑料模具钢 177

第一节 塑料模具钢的特点及分类 178

一、塑料模具的工作条件 178

二、塑料模具钢的分类 179

三、塑料模具钢的性能要求 182

第二节 塑料模具钢性能介绍 182

一、碳素塑料模具钢 183

1．SM45钢 183

2．SM50钢 184

3．SM55钢 185

1．20钢 187

二、渗碳型塑料模具钢 187

2．20Cr钢 188

3．20CrMnTi钢 189

4．12CrNi3钢 191

5．12CrNi2钢 193

6．12Cr2Ni4钢 194

7．20Cr2Ni4钢 195

8．2CrNi3MoAlS钢 196

9．0Cr4NiMoV（LJ）钢 196

三、预硬型塑料模具钢 198

1．3Cr2Mo（P20）钢 198

2．3Cr2MnNiMo（718）钢 200

3．40Cr钢 202

4．42CrMo钢 203

5．5CrNiMnMoVS Ca（5NiSCa）钢 204

6．30CrMnSiNi2A钢 206

7．Y55CrNiMnMoVS（SM1）钢 208

8．8Cr2MnWMoVS（8Cr2S）钢 209

9．38CrMoAl钢 209

10．4CrNiMnMoVSCa（4NiSCa）钢 210

四、时效硬化型塑料模具钢 211

1．06Ni6CrMoVTiAl（06Ni）钢 212

2．1Ni3Mn2CuAlMo（PMS）钢 214

3．25CrNi3MoAl钢 216

4．00Ni18Co8Mo5TiAl［18Ni（250）］、00Ni18Co9Mo5TiAl［18Ni（300）］、00Ni18Co13Mo4TiAl［18Ni（350）］钢 217

5．0Cr16Ni4Cu3Nb（PCR）钢 218

6．0Cr17Ni4Cu4Nb钢 219

7．1Cr17Ni7Al钢 220

8．0Cr15Ni7Mo2Al钢 221

9．20CrNi3AlMnMo（SM2）钢 222

10．1Cr14Co13Mo5V（AFC-77）钢 223

五、耐蚀性塑料模具钢 224

1．2Cr13钢 225

2．3Cr13钢 226

3．4Cr13钢 227

4．9Cr18钢 229

5．9Cr18Mo钢 230

6．1Cr17Ni2钢 231

7．3Cr17Mo钢 233

8．Cr14Mo4V钢 234

第六章 模具表面强化技术 236

第一节 概述 236

第二节 模具表面化学热处理强化 239

一、模具零件的渗碳和碳氮共渗 240

二、模具零件的渗氮 244

三、渗硫及硫氮共渗 247

四、渗硼处理 247

五、渗金属 248

第三节 模具表面气相沉积强化 249

一、化学气相沉积（CVD） 250

二、物理气相沉积（PVD） 252

第四节 高能束表面强化技术 256

一、激光表面强化 256

二、电子束表面强化 258

三、离子注入合金化 259

第五节 其他表面强化技术 259

一、火焰表面加热淬火 259

二、高频感应加热表面淬火 260

三、喷丸表面强化 261

四、电火花表面强化技术 262

五、电解液表面加热淬火 264

第七章 模具失效分析及实例 266

第一节 模具失效形式 266

一、冷作模具的失效形式 266

二、热作模具的失效形式 267

一、模具失效分析步骤 268

第二节 模具失效分析及基本影响因素 268

二、影响模具失效的基本因素 269

第三节 模具失效分析实例 275

一、热作模具钢H13失效分析 275

二、Cr12MoV钢冷作模具淬火畸变及预防 276

三、模具渗氮处理存在的问题及对策 278

四、高碳钢冷作模具磨削裂纹分析及预防 282

五、模具电火花线切割加工开裂失效分析 284

六、T10A钢冷冲压模具断裂的原因及预防 287

七、Cr12、Cr12MoV模具钢材料缺陷及热处理断裂分析 290

八、4Cr5MoSiV1钢压铸模断裂分析及预防 292

九、冷挤压成形塑料模具渗碳热处理缺陷及对策 294

附录 300

附录A 中国模具钢 300

一、碳素工具钢 300

二、合金工具钢和塑料模具用钢 302

三、高速工具钢 317

四、硬质合金 319

附录B 韩国和中国台湾地区模具钢 320

一、碳素工具钢 320

二、合金工具钢 321

附录C 日本模具钢 325

一、碳素工具钢 325

二、合金工具钢 326

附录D 美国模具钢 331

一、碳素工具钢 331

二、合金工具钢 333

附录E 德国模具钢 344

一、碳素工具钢 344

二、冷作合金工具钢 344

三、热作合金工具钢 354

、碳素工具钢 362

二、合金工具钢 362

附录F 英国模具钢 362

附录G 法国模具钢 365

一、碳素工具钢 365

二、冷作合金工具钢 366

三、热作合金工具钢 370

附录H 俄罗斯模具钢 373

一、碳素工具钢 373

二、合金工具钢 374

附录I 瑞典模具钢 380

附录J 意大利和奥地利模具钢 384

一、碳素工具钢 384

二、冷作合金工具钢 385

三、热作合金工具钢 388

四、奥地利模具钢 389

附录K 国内市场销售的进口模具钢简介 390

附录L 国内进口模具钢材的钢号、特性及应用 399

参考文献 410