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