（热加工行业论坛）钢材的热处理工艺有哪些？

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钢材的定义：

钢是指含碳量为0.0218%～2.11%的铁碳合金。 合金钢是在普通钢中添加Cr、Mo、V、Ni等合金成分而得到的。 我们的模具钢都是合金钢。

改变钢材性能的方法主要有以下三种：

1合金成分

碳：C

铬：Cr

钼：Mo

钒：V

镍：镍

硫：S

2 冶炼工艺

常用炼钢工艺

电渣重熔（ESR）

将粗钢坯放入电渣炉中，通入强电流，使电炉产生极高的温度，将粗钢坯熔化成钢水。 钢水流过电渣，杂质被电渣过滤和吸附，从而达到净化效果。 总体重熔速度很快，但一些很细的杂质没有去除。

真空电弧重熔 (VAR)

在真空炉中，向钢胚通入强电流，钢胚底部开始熔化。 杂质蒸发成气体并被抽走，从而提高钢的纯净度。 而且，它是一滴一滴地凝固的，凝固速度非常快，结构变得非常致密。 特点是杂质去除完全，但总体重熔速度较慢。

3热处理

钢的热处理是指加热后冷却，通过控制加热温度、保温时间和冷却速度来改变钢的性能，以满足加工或使用要求的过程。

主要热处理工艺有：退火、淬火、回火。

模具钢按用途分类

1冷作模具钢

冷作模具钢主要用于制造在冷态下压制成型工件的模具。 如冷冲裁模具、冷冲压模具、冷拔模具、压印模具、冷挤压模具、螺纹压制模具和粉末压制模具等。冷作模具钢的范围很广，从各种碳素工具钢、合金工具钢钢、高速工具钢到粉末高速工具钢和粉末高合金模具钢。

2热作模具钢

热作模具钢主要用于制造在高温下对工件进行压力加工的模具。 如热锻模、热挤压模、压铸模、热镦模等。常用的热作模具钢有：添加Cr、W、Mo、V等合金元素的中高碳合金模具钢元素； 有特殊要求的热作模具钢有时采用高合金奥氏体耐热模具钢。 。

3塑料模具钢

由于塑料的种类很多，对塑料制品的要求也有很大差异，对制作塑料模具的材料也提出了各种性能要求。 因此，许多工业发达国家已形成了种类繁多的塑料模具钢系列。 包括碳素结构钢、渗碳塑料模具钢、预硬塑料模具钢、时效硬化塑料模具钢、耐腐蚀塑料模具钢、易切削塑料模具钢、整体淬硬塑料模具钢、马氏体时效钢及塑料模具镜面抛光用钢等

模具按寿命分为五个等级。 对钢材的要求是：

一般模具按使用寿命分为五个等级。 第一级为100万次以上，第二级为50万-100万次，第三级为30万-50万次，第四级为10万-30万次，第五级为10万次以下。

一级模具和二级模具都需要可热处理且硬度在HRC50左右的钢材。 否则容易磨损，注塑制品容易超差。 因此，所选用的钢材必须具有良好的热处理性能和较高的硬度。 有良好切削性能的条件下，当然还有其他的考虑。

通常采用瑞典8407、S136，美国420、H13，欧洲2316、2344、083，或日本SKD61、DC53（原本用作五金模具材料，特殊情况下使用）。 对于腐蚀性强的塑料，一般选用S136、2316、420等钢材。 对于弱腐蚀性塑料，除S136、2316、420外，还有SKD61、NAK80、PAK90、718M等。 产品的外观要求对模具材料的选择也有很大的影响。 对于透明件和需要镜面抛光的产品，可用的材料有S136、2316、718S、NAK80、PAK90、420。应选择透明度极高的模具。 S136，随后是 420。

三级模具的预硬材料有很多，牌号有S136H、2316H、718H、083H，硬度HB270----340。

4、5级模具采用P20、718、738、618、2311、2711。对于要求极低的模具，也可采用S50C和45#钢，即直接在模架上制作型腔。

各国钢材代号

1 美国标准 AISI

代码：

2 德国标准DIN

代码：

3 日本标准JIS

代码：

常用进口模具钢及其参数和性能

来自瑞典的STAVAXESR-S136——高耐磨、耐腐蚀预硬镜面钢

出厂状态：HB215

漂亮的布德鲁斯标准：2316

相当博勒标准：M310

相当日立日立标准：HPM38

与DAIDO标准非常相似：PAK90

耐磨性：★★★☆☆

韧性：★★★☆☆

尺寸稳定性：★★★☆☆

加工性能：★★★☆☆

抛光活动：★★★★★

耐腐蚀性：★★★★☆

产品描述：采用高级不锈钢材质。 优良的耐腐蚀性、耐抛光性、耐磨性和切削加工性。 电火花加工可以获得超镜面加工效果和高质量的表面，并且在淬火过程中具有优异的稳定性。 模具经过较长时间的使用后，模腔表面仍保持原有的光滑状态。 模具在潮湿环境中操作或储存时不需要特殊保护。 推荐用于抛光要求高的注塑模具和腐蚀性塑料模具。

瑞典ASSAB 8402 - 高品质热作工具钢

出厂条件：HB 185

漂亮的布德鲁斯标准：2344

相当博勒标准：W302

相当日立hitachi标准：DAC

与DAIDO标准非常相似：DHA1

耐磨性：★★☆☆☆

韧性：★★★☆☆

淬透性：★★★☆☆

加工性能：★★★☆☆

产品描述：具有良好的高低温耐磨性、优良的韧性和延展性、稳定优良的加工性和抛光性、优良的高温强度和抗热疲劳性能、优异的淬透性、很小的热处理尺寸变形。 用于金属热锻模具、铝挤压模具、塑料模具、铝压铸模具等。

瑞典 ASSAB 8407 - 高级热作工具钢

出厂条件：HB 185

相当布德鲁斯标准：2344ESR

相当日立hitachi标准：DAC

与DAIDO标准非常相似：DHA1

耐磨性：★★★☆☆

韧性：★★★☆☆

淬透性：★★★☆☆

加工性能：★★★★☆

产品描述：铬、钼、钒合金工具钢。 它是采用特殊的炼钢技术和严格的质量控制而获得的高纯净度和细结构的钢。 8407的各向同性（isotropy）优于一般传统精炼体系H13。 好的。 这对于压铸模、锻造模、挤压模等模具的抗机械疲劳和热应力疲劳的能力更有价值。 因此，使用8407的模具硬度可比普通H13提高1-2HRC，且不牺牲韧性。 高硬度可以减缓热裂纹的发生，提高模具寿命。 用于质量要求较高的各种金属压铸模具、挤压模具、塑料模具。

瑞典ASSAB ASP23——高耐磨高韧性粉末高速钢

出厂条件：HB 260

相当日立日立标准：HAP10

耐磨性：★★★★☆

韧性：★★★☆☆

尺寸稳定性：★★★☆☆

加工性能：★★★☆☆

产品描述：它是一种铬钼钒粉末钢，具有高耐磨性（抗磨粒磨损）、高抗压强度、非常好的淬透性、良好的韧性、热处理尺寸稳定性好、以及良好的抗回火和软化性能。 ASP-23特别适用于待加工的薄材料的冲裁和成型，或者由于磨粒磨损和粘着磨损混合而导致模具失效的情况，或者由于磨粒磨损而导致表面塑性变形风险较高的情况。 例如，中碳钢或高碳钢的切割、淬硬钢板或冷轧钢带的冲孔、含有玻璃纤维的塑料模具等。

瑞典ASSAB XW-42——高级高耐磨冷作工具钢

出厂状态：HB210

漂亮的布德鲁斯标准：2379

相当博勒标准：K110

相当日立日立标准：SLD

与DAIDO标准非常相似：DC11

耐磨性：★★★☆☆

韧性：★★★☆☆

尺寸稳定性：★★★☆☆

加工性能：★★★☆☆

产品描述：是一种含钼、钒的高碳高铬合金工具钢。 兼具耐磨性和韧性，淬火性能优良。 通常推荐用于需要良好耐磨性和适当韧性（抗冲击性）的模具。 例如：精密五金模具、半导体模具、精密零件等。

瑞典ASSAB 718HH - 高度抛光、预硬精密塑料模具钢

出厂状态：预硬 HB 330-370

漂亮的布德鲁斯标准：2711

耐磨性：★★★☆☆

韧性：★★★☆☆

加工性能：★★★☆☆

抛光活动：★★★★☆

耐腐蚀性：★★★☆☆

产品描述：真空熔炼铬镍钼合金钢，是一种改进的预硬塑料模具钢。 出厂前已经过淬火、回火处理。 不存在淬火裂纹和热处理变形的风险。 无需热处理，可采用氮化处理。 并进行火焰硬化处理，提高模具的表面硬度和耐磨性。 非常好的抛光性能和改进的耐磨性。 用于热塑性材料的注射模和挤出模、高表面光洁度的塑料制品模具、吹塑模、成型模、结构件、轴等。

瑞典ASSAB VIKING - 高耐磨高韧性冷作工具钢

出厂状态：HB225

耐磨性：★★★☆☆

韧性：★★★★☆

尺寸稳定性：★★★☆☆

加工性能：★★★☆☆

产品描述：热处理尺寸稳定性好，机械加工性好，韧性优良，耐磨性好。 用于精冲模、修边模、深拉模、冷锻模等。

日本大同NAK80——预硬镜面精密塑料模具钢

出厂状态：HRC37-43

相当日立日立标准：HPM50

耐磨性：★★★☆☆

韧性：★★★☆☆

加工性能：★★★☆☆

抛光活动：★★★★☆

耐腐蚀性：★★★☆☆

产品描述：预硬钢（36-43HRC），无需热处理，可直接加工； 表面和中心硬度比较均匀，切削加工性良好； 放电加工性好，放电加工后的磨削非常容易，因为放电加工后的表面硬度均匀，白层硬度低； 镜面抛光性好； 焊接性良好； 耐蚀刻性好； 尺寸稳定，适合精密零件及大批量生产。 由于其化学成分的影响，这种材料比较脆，在较复杂的模具中使用时，在加工应力集中的地方容易产生裂纹。 热敏感性较高，焊接时需进行预热、保温及焊后热处理、消除应力回火处理，否则有焊接失败的风险。 需要注意的是，当加工温度超过520℃时，会发生尺寸变化。

日本大同DC53-高硬度高韧性冷作工具钢

出厂状态：HB255

相当日立日立标准：SLD8

几乎 ASSAB 标准：ASSAB88

耐磨性：★★☆☆☆

韧性：★★★★☆

尺寸稳定性：★★☆☆☆

加工性能：★★★☆☆

抛光活性：★★★☆☆

产品描述：大同钢DC53是在SKD11的基础上改进而成。 热处理后的硬度比SKD11高。 经高温（520-530℃）回火后，可达到62-63HRC的高硬度。 强度超过SKD11，韧性是SKD11的两倍。 次。 韧性在冷作模具钢中较为突出。 因此，采用DC53制成的产品很少出现裂纹和碎裂，大大提高了使用寿命。 通过高温回火降低线切割后的残余应力。 因此，对于大型模具和要求精度的模具，可以抑制线切割后的裂纹和变形。 切割性能超过SDK11。 DC53的切割性能优于SDK11。 因此，使用DC53可以增加模具寿命并减少加工步骤。

日本大同NAK55——高预硬、高性能精密模具钢

出厂状态：HRC37-43

耐磨性：★★★☆☆

韧性：★★★☆☆

加工性能：★★★☆☆

抛光活动：★★★★☆

产品描述：预硬钢，无需任何热处理，适合镜面抛光。 主要用于镜面抛光模具，具有优良的抛光性能、切削性能和耐腐蚀性。

日本大同S-STAR——预硬高抛光耐腐蚀塑钢

出厂状态：HRC30-34

漂亮的布德鲁斯标准：X40Cr13

相当日立日立标准：HPM38

相当于ASSAB标准：S136

耐磨性：★★★☆☆

尺寸稳定性：★★★★☆

加工性能：★★★★☆

抛光活动：★★★★★

耐腐蚀性：★★★★☆

产品描述：预硬、耐腐蚀、高抛光不锈钢，具有高抛光性能、良好的耐腐蚀性、良好的耐磨性、良好的尺寸稳定性。 适用于要求高镜面、高耐磨、耐腐蚀的模具。 例如：橡胶模具、VCD模具、化妆品容器、以及医疗设备和工具等。

日本大同DHA1-高性能热作工具钢JIS SKD61

出厂状态：HB229

漂亮的布德鲁斯标准：2344

相当博勒标准：W302

相当日立hitachi标准：DAC

相当于ASSAB标准：8402

耐磨性：★★★☆☆

韧性：★★★☆☆

红硬性：★★★☆☆

尺寸稳定性：★★★☆☆

加工性能：★★★☆☆

抛光活性：★★☆☆☆

产品描述：大同钢DHA1广泛用于铝、镁压铸模具。 它在切削性能和耐热性之间具有良好的平衡。 是一种通用热作模具钢。 DHA1用于铝镁压铸模具、压铸模具相关零件、热冲压模具、热挤压模具、热剪切刀片等。

日本大同DC11-高硬度、高耐磨、高铬工具钢JIS SKD11

出厂状态：HB255

漂亮的布德鲁斯标准：2379

相当博勒标准：K110

相当日立日立标准：SLD

相当于ASSAB标准：XW-42

耐磨性：★★★☆☆

韧性：★★★☆☆

尺寸稳定性：★★★☆☆

加工性能：★★★☆☆

产品描述：寿命长、高耐磨、高韧性、耐冲击、热处理后不易变形、组织结构细密，主要应用于冲裁模、精密五金冲压模、冷成型模、冷拔模、成型辊、和拳。

日本日立金属HPM1——高级预硬模具钢

出厂状态：HRC37-42

与DAIDO标准非常相似：NAK55

耐磨性：★★★☆☆

韧性：★★★☆☆

加工性能：★★★☆☆

抛光活动：★★★★☆

耐腐蚀性：★★★☆☆

产品描述：高级预硬塑料模具钢，硬度高达HCR37-42℃，无需再热处理。 采用特殊溶解，具有良好的切削加工性（HRC40最佳）。 大型模具材料还具有内外平衡的硬度和加工性能。 具有良好的机械加工性和抛光性。 不需要热处理，具有良好的切削加工性和良好的耐腐蚀性。 优异的抛光性能。 主要用于精密橡胶模具、高强度模板等。

日本日立金属SLD-高耐磨高铬冷作工具钢JIS SKD11

出厂状态：HB210

漂亮的布德鲁斯标准：2379

相当博勒标准：K110

与DAIDO标准非常相似：DC11

相当于ASSAB标准：XW-42

耐磨性：★★★☆☆

韧性：★★★☆☆

尺寸稳定性：★★★★☆

加工性能：★★★☆☆

产品描述：用途广泛的通用冷加工工具钢。 具有极高的耐磨性、高的抗压强度、较好的韧性、良好的淬火性能、热处理变形小。 近年来，随着各向同性炼钢工艺（Isotropy）的应用，SLD的性能进一步提高，使用效果明显优于其他SKD11模具材料。 用于冲压、落料、剪切、拉伸、弯曲、压印、冷挤压、冷锻、粉末压制等模具。

日本日立金属HPM50——高抛光预硬精密模具钢

出厂状态：HRC38-43

与DAIDO标准非常相似：NAK80

耐磨性：★★★☆☆

韧性：★★★★☆

加工性能：★★★☆☆

抛光活动：★★★★☆

耐腐蚀性：★★☆☆☆

产品描述：具有良好的抛光性能和优异的放电性能。 处理后的表面非常好，可以代替蚀刻。 放电（电火花）加工后，表面硬度不会增加，可简化后续加工工序。 结构均匀，最适合精密蚀刻加工。 它具有优良的韧性和优异的机械性能。 主要用于镜面抛光模具。

日本日立金属HPM7——高级精密塑料模具钢

出厂状态：HRC29-33

相当布德鲁斯标准：2738HH

相当博勒标准：M238

与DAIDO标准非常相似：PX88

相当ASSAB标准：718

耐磨性：★★★☆☆

韧性：★★★☆☆

加工性能：★★★★☆

抛光活动：★★★★☆

耐腐蚀性：★★★☆☆

产品描述：是P20+NI的改进。 经过新技术特殊精炼，提高了材料固有的拉伸性、韧性、焊接性。 大断面材料的硬度比较均衡，其切削加工性优于普通易切削钢和CSM钢。 、优良的焊接性、良好的镜面加工性、放电后条纹组织少、淬火表面硬度低、韧性和氮化特性良好。

日本日立金属SLD8——高硬度高韧性冷作工具钢

出厂状态：HB235

与DAIDO标准非常相似：DC53

耐磨性：★★☆☆☆

韧性：★★★★☆

尺寸稳定性：★★☆☆☆

加工性能：★★★★☆

产品描述：SLD（日标SKD11）的改进版本。 由于钒元素添加量的变化，加工性能显着提高。 韧性比SLD提高50%以上。 在抗回火和软化方面，530℃回火仍可达到HRC62-63的硬度。 利用该特性，可以抑制时效变形、线切割时的裂纹、变形。 主要用于精密五金模具成型或精密零件等要求高韧性和耐磨性的模具。