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第1篇 模具材料3

第1章 模具材料基础3

1 模具材料的分类3

2 模具材料牌号的表示方法3

3 模具用金属材料的主要性能指标及涵义7

4 模具钢钢材理论质量的计算方法11

5 模具钢钢材的交货状态12

6 模具钢的品种与规格13

6.1 模块13

6.2 钢棒27

6.3 扁钢31

6.4 钢板与钢带34

6.5 钢丝39

6.6 国产模具钢的品种与规格43

7 我国新型模具钢及应用46

第2章 冷作模具钢49

1 冷作模具钢的牌号、品种、性能特点与用途49

1.1 国产标准冷作模具钢的牌号、品种、性能特点与用途49

1.2 国产非标准冷作模具钢的牌号、性能特点与用途58

1.3 进口冷作模具钢的牌号、性能特点与用途59

2 冷作模具钢的化学成分63

2.1 国产标准冷作模具钢的化学成分63

2.2 国产非标准冷作模具钢的化学成分65

2.3 进口冷作模具钢的化学成分66

3 冷作模具钢的物理性能与化学性能68

3.1 低合金冷作模具钢的物理性能68

3.2 中合金冷作模具钢的物理性能70

3.3 高合金冷作模具钢的物理性能70

3.4 抗磨损冷作模具钢的物理性能71

3.5 抗冲击冷作模具钢的物理性能72

3.6 冷作模具用碳素工具钢的物理性能72

3.7 冷作模具用高速工具钢的物理性能73

3.8 无磁模具钢的物理性能与化学性能74

4 冷作模具钢的力学性能76

4.1 低合金冷作模具钢的力学性能76

4.2 中合金冷作模具钢的力学性能88

4.3 高合金冷作模具钢的力学性能90

4.4 抗磨损冷作模具钢的力学性能94

4.5 抗冲击冷作模具钢的力学性能98

4.6 冷作模具用碳素工具钢的力学性能100

4.7 冷作模具用高速工具钢的力学性能104

4.8 无磁模具钢的力学性能107

5 冷作模具钢的热加工规范110

5.1 低合金冷作模具钢的热加工规范110

5.2 中合金冷作模具钢的热加工规范111

5.3 高合金冷作模具钢的热加工规范112

5.4 抗磨损冷作模具钢的热加工规范112

5.5 抗冲击冷作模具钢的热加工规范113

5.6 冷作模具用碳素工具钢的热加工规范113

5.7 冷作模具用高速工具钢的热加工规范114

5.8 无磁模具钢的热加工规范114

6 冷作模具钢的选用115

6.1 概述115

6.2 冷作模具材料的性能比较117

6.3 常用冷作模具材料的选用118

第3章 热作模具钢129

1 热作模具钢的牌号、品种、性能特点与用途129

1.1 国产标准热作模具钢的牌号、品种、性能特点与用途129

1.2 国产非标准热作模具钢的牌号、性能特点与用途132

1.3 进口热作模具钢的牌号、性能特点与用途135

2 热作模具钢的化学成分139

2.1 国产标准热作模具钢的化学成分139

2.2 国产非标准热作模具钢的化学成分140

2.3 进口热作模具钢的化学成分141

3 热作模具钢的物理性能143

3.1 低合金热作模具钢的物理性能143

3.2 中合金热作模具钢的物理性能143

3.3 高合金热作模具钢的物理性能145

4 热作模具钢的力学性能146

4.1 低合金热作模具钢的力学性能146

4.2 中合金热作模具钢的力学性能150

4.3 高合金热作模具钢的力学性能156

5 热作模具钢的热加工规范163

5.1 低合金热作模具钢的热加工规范163

5.2 中合金热作模具钢的热加工规范164

5.3 高合金热作模具钢的热加工规范164

6 热作模具钢的选用165

6.1 概述165

6.2 常用热作模具材料的性能比较166

6.3 常用热作模具材料的选用170

第4章 塑料模具钢186

1 塑料模具钢的牌号、品种、性能特点与用途186

1.1 国产标准塑料模具钢的牌号、品种、性能特点与用途186

1.2 国产非标准塑料模具钢的牌号、性能特点与用途192

1.3 进口塑料模具钢的牌号、性能特点与用途194

2 塑料模具钢的化学成分198

2.1 国产标准塑料模具钢的化学成分198

2.2 国产非标准塑料模具钢的化学成分200

2.3 进口塑料模具钢的化学成分201

3 塑料模具钢的物理性能203

3.1 非合金塑料模具钢的物理性能203

3.2 预硬化型塑料模具钢的物理性能204

3.3 渗碳型塑料模具钢的物理性能206

3.4 时效硬化型塑料模具钢的物理性能206

3.5 耐腐蚀型塑料模具钢的物理性能207

3.6 淬硬型塑料模具钢的物理性能210

4 塑料模具钢的力学性能210

4.1 非合金塑料模具钢的力学性能210

4.2 预硬化型塑料模具钢的力学性能214

4.3 渗碳型塑料模具钢的力学性能223

4.4 时效硬化型塑料模具钢的力学性能236

4.5 耐腐蚀型塑料模具钢的力学性能238

4.6 淬硬型塑料模具钢的力学性能251

5 塑料模具钢的加工性能251

5.1 非合金塑料模具钢的加工性能251

5.2 预硬化型塑料模具钢的加工性能251

5.3 渗碳型塑料模具钢的加工性能253

5.4 时效硬化型塑料模具钢的加工性能253

5.5 耐腐蚀型塑料模具钢的加工性能253

5.6 淬硬型塑料模具钢的加工性能254

5.7 非调质塑料模具钢的加工性能255

6 塑料模具钢的选用256

6.1 概述256

6.2 塑料模具材料的选择原则257

6.3 常用塑料模具材料的选用258

第5章 特殊模具钢264

1 无磁模具钢264

1.1 热处理工艺264

1.2 热处理工艺对性能的影响265

2 铸造模具钢266

3 粉末冶金模具钢268

第6章 其他模具材料273

1 铸铁273

2 硬质合金和钢结硬质合金276

2.1 硬质合金276

2.2 钢结硬质合金280

3 有色金属及其合金285

3.1 低熔点合金286

3.2 锌基合金289

3.3 铜合金292

参考文献294

第2篇 模具材料热处理299

第1章 概述299

1 模具钢热处理299

1.1 退火299

1.2 正火301

1.3 淬火和回火302

2 模具零件的表面强化处理306

第2章 冷作模具钢的热处理307

1 概述307

1.1 冷作模具钢合金化特点307

1.2 冷作模具钢的热处理特点308

2 低合金冷作模具钢的热处理308

2.1 热处理要点308

2.2 典型钢的热处理309

3 中合金冷作模具钢的热处理319

3.1 Cr4W2MoV钢319

3.2 Cr5Mo1V钢321

4 高合金冷作模具钢的热处理322

4.1 热处理要点322

4.2 典型钢的热处理326

5 抗磨损冷作模具钢的热处理331

5.1 热处理要点331

5.2 典型钢的热处理331

6 抗冲击冷作模具钢的热处理336

6.1 4CrW2Si钢336

6.2 5CrW2Si钢336

6.3 6CrW2Si钢338

7 冷作模具用非合金工具钢的热处理339

7.1 热处理要点339

7.2 典型钢的热处理340

8 冷作模具用高速钢的热处理351

8.1 热处理要点351

8.2 典型钢的热处理352

9 无磁模具用钢的热处理359

9.1 7Mn15Cr2AL3V2WMo钢359

9.2 1Cr18Ni9Ti钢360

第3章 热作模具钢的热处理361

1 概述361

2 低合金热作模具钢的热处理361

2.1 热处理要点361

2.2 典型钢的热处理361

3 中合金热作模具钢的热处理368

3.1 热处理要点368

3.2 典型钢的热处理369

4 高合金热作模具钢的热处理375

4.1 热处理要点375

4.2 典型钢的热处理375

第4章 塑料模具钢的热处理384

1 非合金塑料模具钢的热处理384

1.1 热处理要点384

1.2 典型钢的热处理384

2 预硬化型塑料模具钢的热处理387

2.1 热处理要点387

2.2 典型钢的热处理388

3 渗碳型塑料模具钢的热处理398

3.1 热处理要点398

3.2 典型钢的热处理398

4 时效硬化型塑料模具钢的热处理403

4.1 热处理要点403

4.2 典型钢的热处理404

5 耐腐蚀型塑料模具钢的热处理406

5.1 热处理要点406

6 淬硬化型塑料模具钢的热处理412

第5章 模具钢的渗氮及氮碳共渗413

1 模具钢的渗氮413

1.1 渗氮工艺413

1.2 气体渗氮415

1.3 液体渗氮417

1.4 渗氮新工艺417

2 氮碳共渗420

2.1 气体氮碳共渗421

2.2 液体氮碳共渗424

3 渗层形成机理424

3.1 Fe-N状态图424

3.2 渗氮层的形成机理426

3.3 氮碳共渗的渗层组织429

4 渗氮和氮碳共渗的渗层组织性能的检测431

4.1 渗层深度的显示和测量431

4.2 渗氮和氮碳共渗金相组织检查431

4.3 渗层脆性的检查431

5 渗氮和氮碳共渗的缺陷及其预防措施432

第6章 模具钢渗碳和碳氮共渗435

1 模具表面强化处理概述435

2 模具钢渗碳437

2.1 模具钢渗碳的目的437

2.2 渗碳工艺的主要特点438

2.3 渗碳的主要技术要求438

2.4 渗碳钢的原始含碳量对渗层的影响439

2.5 渗碳钢中的合金元素对渗层形成的影响439

2.6 合金元素对渗碳钢工艺性能的影响440

2.7 渗碳的主要工艺参数440

2.8 渗碳工艺441

3 模具钢的碳氮共渗447

4 模具钢渗碳和碳氮共渗层组织与性能451

4.1 低碳高合金钢渗层451

4.2 高碳低合金钢渗层452

4.3 中高碳高合金钢渗层453

4.4 含硅高合金钢渗层455

5 模具钢渗碳后的热处理455

6 模具钢渗碳热处理的缺陷457

第7章 模具钢渗硼460

1 渗硼工艺460

1.1 固体粉末渗硼法461

1.2 电解渗硼463

1.3 盐浴渗硼法464

1.4 气体渗硼465

2 渗硼层形成机理465

2.1 渗硼组织形成机理465

2.2 硼扩散层469

2.3 合金元素的作用470

2.4 硼针的择优取向471

3 渗硼层的检查472

3.1 组织显示472

3.2 渗硼层形态472

3.3 硼化物层深度测量473

3.4 硼化物硬度测量474

3.5 硼化物层脆性及测量方法474

4 渗硼组织475

4.1 渗硼前后热处理475

4.2 渗层组织475

5 渗硼层缺陷477

第8章 模具钢渗铬479

1 渗铬工艺479

1.1 概述479

1.2 固体渗铬480

1.3 气体渗铬482

1.4 液体渗铬482

2 渗铬层的形成机理483

3 渗铬层的组织486

3.1 T10钢的渗铬层组织和性能486

3.2 Cr12MoV钢的渗铬层组织488

4 渗铬层性能488

5 稀土-铬共渗和碳铬共渗工艺490

5.1 稀土-铬共渗490

5.2 碳铬共渗492

6 渗铬层缺陷493

第9章 其他表面强化方法498

1 碳化钛涂层498

1.1 碳化钛气相涂层498

1.2 碳化钛液体涂层500

1.3 碳化钛固体涂层500

2 其他强化方法501

2.1 激光强化技术501

2.2 电镀、刷镀与电铸501

2.3 热喷涂502

2.4 喷丸强化503

2.5 电火花强化503

2.6 离子注入强化技术503

参考文献506

第3篇 世界各国模具钢标准钢号及近似对照第1章 世界各国标准非合金工具钢511

1 中国标准非合金工具钢511

1.1 非合金工具钢的性能特点及用途511

1.2 非合金工具钢化学成分与力学性能（GB/T 1298—1986）512

2 国际标准非合金工具钢512

2.1 非合金工具钢的钢号与化学成分（ISO4957—1999）512

2.2 非合金工具钢的力学性能与热处理（ISO4957—1999）513

3 欧共体标准非合金工具钢513

3.1 非合金工具钢的钢号与化学成分（EN96—1979）513

3.2 非合金工具钢的力学性能与热处理（EN96—1979）514

4 德国标准非合金工具钢514

4.1 非合金工具钢的钢号与化学成分（DIN173500—1980）514

4.2 非合金工具钢的力学性能与热处理（DIN17350—1980）514

5 英国标准非合金工具钢515

5.1 非合金工具钢的钢号与化学成分（BS4659—1989）515

5.2 非合金工具钢的力学性能与热处理（BS4659—1989）515

6 法国标准非合金工具钢516

6.1 非合金工具钢的钢号与化学成分（NFA35—590—1992）516

6.2 非合金工具钢的力学性能与热处理（NFA35—590—1992）516

7 日本标准非合金工具钢517

7.1 非合金工具钢的钢号与化学成分（JISG4401—2000）517

7.2 非合金工具钢的力学性能与热处理（JISG4401—2000）518

8 美国标准非合金工具钢518

8.1 非合金工具钢的钢号与化学成分（ASTMA686—1999）518

8.2 非合金工具钢的力学性能与热处理（ASTMA686—1999）519

9 俄罗斯标准非合金工具钢519

9.1 非合金工具钢的钢号与化学成分（гост1435—1990）519

9.2 非合金工具钢的力学性能与热处理（гост1435—1990）521

10 世界各国标准非合金工具钢钢号近似对照521

第2章 世界各国标准合金工具钢523

1 中国标准合金工具钢523

1.1 合金工具钢的性能特点与用途523

1.2 合金工具钢的化学成分与力学性能（GB/T1299—2000）526

2 国际标准合金工具钢529

2.1 合金工具钢的钢号与化学成分（ISO4957—1999）529

2.2 合金工具钢的力学性能与热处理（ISO4957—1999）530

3 欧共体标准合金工具钢531

3.1 合金工具钢的钢号与化学成分（EN96—1979）531

3.2 合金工具钢的力学性能与热处理（EN96—1979）533

4 德国标准合金工具钢534

4.1 合金工具钢的钢号与化学成分（DIN17350—1980）534

4.2 合金工具钢的力学性能与热处理（DIN17350—1980）542

5 英国标准合金工具钢546

5.1 合金工具钢的钢号与化学成分（BS4659—1989）546

5.2 合金工具钢的力学性能与热处理（BS4659—1989）548

6 法国标准合金工具钢549

6.1 合金工具钢的钢号与化学成分（NFA35—590—1992）549

6.2 合金工具钢的力学性能与热处理（NFA35—590—1992）552

7 日本标准合金工具钢555

7.1 合金工具钢的钢号与化学成分（JISG4404—2000）555

7.2 合金工具钢的力学性能与热处理（JISG4404—2000）557

8 美国标准合金工具钢558

8.1 合金工具钢的钢号与化学成分（ASTMA681—1999）558

8.2 合金工具钢的力学性能与热处理（ASTMA681—1999）560

9 俄罗斯标准合金工具钢562

9.1 合金工具钢的钢号与化学成分（ΓОСТ5950—1990）562

9.2 合金工具钢的力学性能与热处理（ΓОСТ5950—1990）565

10 世界各国标准合金工具钢钢号近似对照568

第3章 世界各国标准高速工具钢569

1 中国标准高速工具钢569

1.1 高速工具钢的性能特点与用途569

1.2 高速工具钢的化学成分与力学性能（GB/T 9943—1988）571

2 国际标准高速工具钢573

2.1 国际标准高速工具钢的钢号与化学成分（ISO4957—1999）573

2.2 国际标准高速工具钢的力学性能与热处理（ISO4957—1999）574

3 欧共体标准高速工具钢575

3.1 高速工具钢的钢号与化学成分（EN96—1979）575

3.2 高速工具钢的力学性能与热处理（EN96—1979）575

4 德国标准高速工具钢576

4.1 高速工具钢的钢号与化学成分（DIN）576

4.2 高速工具钢的力学性能与热处理（DIN）577

5 英国标准高速工具钢578

5.1 高速工具钢的钢号与化学成分（BS4659—1989）578

5.2 高速工具钢的力学性能与热处理（BS4659—1989）579

6 法国标准高速工具钢580

6.1 高速工具钢的钢号与化学成分（NFA35—590—1992）580

6.2 高速工具钢的力学性能与热处理（NFA35—590—1992）581

7 日本标准高速工具钢582

7.1 高速工具钢的钢号与化学成分（JISG4403—2000）582

7.2 高速工具钢的力学性能与热处理（JISG4403—2000）583

8 美国标准高速工具钢584

8.1 高速工具钢的钢号与化学成分（ASTMA600—1999）584

8.2 高速工具钢的力学性能与热处理（ASTMA600—1999）586

9 俄罗斯标准高速工具钢587

9.1 高速工具钢的钢号与化学成分（ΓОСТ19265）587

9.2 高速工具钢的力学性能与热处理（ΓОСТ19265）588

10 世界各国标准高速工具钢钢号近似对照588

第4章 世界各国标准硬质合金590

1 中国标准硬质合金590

1.1 常用标准硬质合金性能特点与用途590

1.2 硬质合金的化学成分与物理力学性能593

1.3 硬质合金的选用597

2 国际标准硬质合金600

3 德国标准硬质合金601

4 英国标准硬质合金602

5 法国标准硬质合金603

6 日本标准硬质合金（JISB4053—1998、JISM3916—1983）604

7 美国标准硬质合金605

8 俄罗斯标准硬质合金（ΓОСТ3882—1985）608

9 世界各国标准硬质合金钢号近似对照608

参考文献611