模具材料基礎及選用

本書以培養(yǎng)技術應用能力為主線，力求精練簡潔系統(tǒng)地介紹在模具鋼選擇過程中要用到的相關知識，理論講解以夠用為度，突出了實用性、綜合性和時效性。主要內(nèi)容有：材料的性能、金屬材料的組織結(jié)構、鋼的熱處理、金屬材料的選用、模具材料概述、冷作模具材料、熱作模具材料、塑料模具材料、進口模具鋼、模具的表面工程技術、模具失效分析及修復等。

單元1 模具材料概述 （1）

1.1 目標與任務 （1）

1.2 知識準備 （1）

1.2.1 模具及模具材料分類 （1）

1.2.2 模具材料的性能要求 （2）

1.2.3 模具材料的選用原則 （9）

1.2.4 模具材料的生產(chǎn)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 （10）

1.3 實操與案例：布氏硬度和洛氏硬度試驗 （12）

1.4 評估練習 （13）

單元2 模具鋼的熱處理 （14）

2.1 目標與任務 （14）

2.2 知識準備 （14）

2.2.1 鋼的熱處理概述 （14）

2.2.2 鐵碳合金的結(jié)構與相圖 （15）

2.2.3 鋼在加熱時的轉(zhuǎn)變 （19）

2.2.4 鋼在冷卻時的轉(zhuǎn)變 （21）

2.2.5 鋼的退火與正火 （30）

2.2.6 鋼的淬火與回火 （32）

2.2.7 材料的表面熱處理 （39）

2.3 實操與案例：碳鋼的熱處理操作及其組織觀察 （44）

2.4 評估練習 （46）

單元3 金屬材料簡介 （47）

3.1 目標與任務 （47）

3.2 知識準備 （47）

3.2.1 鋼材的分類及牌號 （47）

3.2.2 合金元素在鋼中的作用 （51）

3.2.3 結(jié)構鋼 （54）

3.2.4 工具鋼 （59）

3.2.5 鑄鐵 （62）

3.2.6 有色金屬及合金 （71）

3.2.7 金屬材料的選用 （78）

3.3 實操與案例：金屬材料選用實例 （79）

3.4 評估練習 （82）

單元4 冷作模具材料 （83）

4.1 目標與任務 （83）

4.2 知識準備 （83）

4.2.1 冷作模具材料及性能要求 （83）

4.2.2 碳素工具鋼 （85）

4.2.3 油淬冷作模具鋼 （90）

4.2.4 空淬冷作模具鋼 （93）

4.2.5 高碳高鉻冷作模具鋼 （96）

4.2.6 基體鋼和低碳高速鋼 （99）

4.2.7 高耐磨高強模具鋼 （102）

4.2.8 冷作模具鋼材料的選用 （105）

4.3 實操與案例：扣板級進沖裁模材料的選擇與熱處理 （110）

4.4 評估練習 （111）

單元5 熱作模具材料 （113）

5.1 目標與任務 （113）

5.2 知識準備 （113）

5.2.1 熱作模具鋼的性能、特點及分類 （113）

5.2.2 低耐熱高韌性熱作模具鋼 （115）

5.2.3 中耐熱韌性熱作模具鋼 （118）

5.2.4 高耐熱性熱作模具鋼 （120）

5.2.5 特殊用途熱作模具鋼 （125）

5.2.6 熱作模具材料的選用 （128）

5.3 實操與案例：連桿鍛模材料的選擇與熱處理 （132）

5.4 評估練習 （133）

單元6 塑料模具材料 （134）

6.1 目標與任務 （134）

6.2 知識準備 （134）

6.2.1 塑料模具材料的性能要求 （134）

6.2.2 常用塑料模具材料的類型 （136）

6.2.3 碳素塑料模具鋼 （137）

6.2.4 滲碳型塑料模具鋼 （141）

6.2.5 預硬型塑料模具鋼 （145）

6.2.6 時效硬化型塑料模具鋼 （152）

6.2.7 耐蝕性塑料模具鋼 （157）

6.2.8 塑料模具材料的選用 （162）

6.3 實操與案例：復雜盒形塑件注塑模材料選擇 （165）

6.4 評估練習 （167）

單元7 進口模具鋼 （168）

7.1 目標與任務 （168）

7.2 知識準備 （168）

7.2.1 美國模具鋼介紹 （168）

7.2.2 日本模具鋼介紹 （173）

7.2.3 國內(nèi)市場銷售的其他國家模具鋼 （178）

7.3 評估練習 （183）

單元8 模具的表面工程技術 （184）

8.1 目標與任務 （184）

8.2 知識準備 （184）

8.2.1 表面工程技術的分類 （184）

8.2.2 模具的表面化學熱處理技術 （188）

8.2.3 模具表面的涂鍍技術 （195）

8.2.4 模具表面加工強化技術 （204）

8.3 實操與案例：表面處理實例 （211）

8.4 評估練習 （211）

單元9 模具失效分析及修復 （213）

9.1 目標與任務 （213）

9.2 知識準備 （213）

9.2.1 模具的失效形式及影響因素 （213）

9.2.2 模具失效分析的步驟 （217）

9.2.3 Brooks和ASM失效分析程序 （219）

9.2.4 模具的修復 （221）

9.3 實操與案例：模具修復實例 （225）

9.4 評估練習 （228）

參考文獻 （229）

模具材料基礎及選用

叢書名 ：高等職業(yè)教育機械設計制造類專業(yè)規(guī)劃教材

作 譯 者：徐勇軍

出版時間：2012年7月

千 字 數(shù)：384

版 次：01-01

頁 數(shù)：240

開 本：16(185*260)

I S B N ：9787121174285

《模具材料及制造工藝》的主要內(nèi)容包括金屬材料的性能、金屬模具材料、鋼的熱處理基礎、模具鋼的選材及熱處理工藝等及其相應實例?！赌＞卟牧霞爸圃旃に嚒房晒└叩嚷殬I(yè)院校模具設計與制造專業(yè)使用，也可作為模具專業(yè)短期培訓教材使用，還可以作為模具技術人員設計時的參考書。

在沖壓模具中，使用了各種金屬材料和非金屬材料，主要有碳鋼、合金鋼、鑄鐵、鑄鋼、硬質(zhì)合金、低熔點合金、鋅基合金、鋁青銅、合成樹脂、聚氨脂橡膠、塑料、層壓樺木板等。

制造模具的材料，要求具有高硬度、高強度、高耐磨性、適當?shù)捻g性、高淬透性和熱處理不變形(或少變形)及淬火時不易開裂等性能。

合理選取模具材料及實施正確的熱處理工藝是保證模具壽命的關鍵。對用途不同的模具，應根據(jù)其工作狀態(tài)、受力條件及被加工材料的性能、生產(chǎn)批量及生產(chǎn)率等因素綜合考慮，并對上述要求的各項性能有所側(cè)重，然后作出對鋼種及熱處理工藝的相應選擇。

1. 生產(chǎn)批量

當沖壓件的生產(chǎn)批量很大時，模具的工作零件凸模和凹模的材料應選取質(zhì)量高、耐磨性好的模具鋼。對于模具的其它工藝結(jié)構部分和輔助結(jié)構部分的零件材料，也要相應地提高。在批量不大時，應適當放寬對材料性能的要求，以降低成本。

2. 被沖壓材料的，性能、模具零件的使用條件

當被沖壓加工的材料較硬或變形抗力較大時，沖模的凸、凹模應選取耐磨性好、強度高的材料。拉深不銹鋼時，可采用鋁青銅凹模，因為它具有較好的抗粘著性。而導柱導套則要求耐磨和較好的韌性，故多采用低碳鋼表面滲碳淬火。又如，碳素工具鋼的主要不足是淬透性差，在沖模零件斷面尺寸較大時，淬火后其中心硬度仍然較低，但是，在行程次數(shù)很大的壓床上工作時，由于它的耐沖擊性好反而成為優(yōu)點。對于固定板、卸料板類零件，不但要有足夠的強度，而且要求在工作過程中變形小。另外，還可以采用冷處理和深冷處理、真空處理和表面強化的方法提高模具零件的性能。對于凸、凹模工作條件較差的冷擠壓模，應選取有足夠硬度、強度、韌性、耐磨性等綜合機械性能較好的模具鋼，同時應具有一定的紅硬性和熱疲勞強度等。

3. 材料性能

應考慮材料的冷熱加工性能和工廠現(xiàn)有條件。

4. 降低生產(chǎn)成本

注意采用微變形模具鋼，以減少機加工費用。

5. 開發(fā)專用模具鋼

對特殊要求的模具，應開發(fā)應用具有專門性能的模具鋼。

6. 考慮我國模具的生產(chǎn)和使用情況

選擇模具材料要根據(jù)模具零件的使用條件來決定，做到在滿足主要條件的前提下，選用價格低廉的材料，降低成本。2100433B