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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