美國(guó)模具鋼系列和選用方案在40年代就初步形成。

　　美國(guó)模具工業(yè)用材分析

　　美國(guó)按模具服役條件將模具鋼分為三大類(lèi)喉侨，美國(guó)金屬學(xué)會(huì)工具鋼委員會(huì)列出了：冷作模具鋼灯狠、熱作模具鋼和塑料模具鋼三大類(lèi)。其中敲抄，冷作模具鋼又分出12小類(lèi)奈兢，熱作模具鋼9小類(lèi)，塑料模具鋼2小類(lèi)碴验。每個(gè)小類(lèi)的選材又取決于三個(gè)主要因素：(1)尺寸大小和形狀的復(fù)雜性啼插；(2)被加工的材料；(3)耐久性要求或設(shè)計(jì)壽命缕陕。

　　1. 冷作模具鋼的分類(lèi)

　　冷作模具鋼分為五組：W組粱锐、O組、A組扛邑、D組怜浅、S組。

　　W組即水淬工具鋼蔬崩，有11個(gè)鋼種恶座，7個(gè)碳素工具鋼，含碳量從0.7%-1.3%舱殿。

　　O組即油淬冷作模具鋼（俗稱(chēng)油鋼）奥裸，有4個(gè)鋼種险掀，含碳量在0.85-1.55%。

　　A組即空淬中合金冷作模具鋼湾宙，有9個(gè)鋼種樟氢，含碳量從0.5-2.25%。

　　D組即高碳高鉻冷作模具鋼侠鳄，有7個(gè)鋼種埠啃，含碳量0.9%-2.5%。

　　S組即耐沖擊工具鋼枕捺，有7個(gè)鋼種吮蒜，含碳量0.4-0.6%。

　　用于冷作模具還有高速鋼（HSS組）和超高速鋼（SHSS組）壁歧，鈷基硬質(zhì)合金和鋼結(jié)硬質(zhì)合金（HA組）催岔，粉末鋼和工程陶瓷（PIM組），碳鎢工具鋼（F組）段扛，特殊用途工具鋼（L組）惑叶。

　　2. 冷作模具鋼的選用

　　冷作模具鋼的主系列是高硬冷作類(lèi)，主要用于要求高抗壓和耐磨為主的模具袁虽，硬度高于HRC60-62旭绝。對(duì)于要求耐沖擊、韌性高的模具坠髓，硬度低于HRC60-62桨皂，主要用S類(lèi)和部分A類(lèi)和最普通的調(diào)質(zhì)鋼、彈簧鋼都敛、熱作模具或基體鋼衰屡。對(duì)于大型沖壓模，如汽車(chē)外型沖壓件周蹭，主要用鑄鐵類(lèi)溯革。簡(jiǎn)易或壽命數(shù)量少的用鋅基合金或高分子復(fù)合材料。

　　高速鋼和超高速鋼在冷作模具中的應(yīng)用迅速增長(zhǎng)谷醉。主要是有高的“抗壓強(qiáng)度／硬度”比值。且硬度可在HRC60-70之間選擇冈闭。

　　粉末模具鋼有優(yōu)良的耐磨壽命俱尼，硬度不大于HRC60-62，應(yīng)用相當(dāng)多萎攒。

　　碳素工具鋼在壽命10萬(wàn)件的沖頭或軟材料沖壓模仍有一定的應(yīng)用范圍遇八。

　　3. 熱作模具鋼的分類(lèi)

　　美國(guó)熱作模具鋼分二大類(lèi)：熱作模具鋼和超級(jí)熱強(qiáng)合金。

　　熱作模具鋼的選用

　　熱作模具由于在有溫度的條件下工作耍休，要求材料具有熱強(qiáng)性和熱耐磨性刃永，為了保證模具的使用壽命模具要冷卻货矮，熱冷交替模具會(huì)出現(xiàn)龜裂，即熱疲勞裂紋斯够，所以材料又要求有抗裂紋能力和抗熱疲勞性能囚玫。

　　按熱強(qiáng)性排列的主系列進(jìn)行選材：

　　低合金調(diào)質(zhì)模具鋼（6G，6F2榕华，6F3）—中鉻熱作模具鋼（H11方较、H12、H13)—鎢熱作模具鋼(H21粮忍、H22)衷求。

　　非標(biāo)準(zhǔn)的熱作模具鋼：例如熱鐓鍛模具用時(shí)效硬化型的6H4。使用H11肄蓄、H12搞督、H13出現(xiàn)了不能滿(mǎn)足熱耐磨性時(shí)，可以選擇6H1偷瀑、6H2胚搂。

　　當(dāng)要求模具以熱作耐磨性為主時(shí)，可以選擇D2猩缺、D4——M2发惭、M4——粉末鋼。鋼結(jié)硬質(zhì)合金泣爷、鈷基硬質(zhì)合金的高溫耐磨性是很高的罩锐，但其熱疲勞性（即冷熱抗疲勞裂紋）很差，不能在急冷急熱狀態(tài)下使用卤唉。

　　4. 塑料模具鋼的分類(lèi)

　　美國(guó)是最早在工具鋼中列出塑料模具專(zhuān)用鋼的國(guó)家涩惑，以P來(lái)表示為主，共分為五類(lèi)桑驱。

　　滲碳型塑料模具鋼：P1竭恬，P2，P3熬的，P4痊硕，P5，P6押框。這類(lèi)鋼含碳量很低岔绸，主要是美國(guó)早期及用擠壓成型制模法，要求冷塑性好橡伞，有高的擠壓性能盒揉，成型后表面滲碳淬火提高表面硬度，使用壽命長(zhǎng)兑徘。芯部超低碳可使淬火時(shí)變形量最小刚盈。

　　調(diào)質(zhì)型塑料模具：P20彪趣，P21。目前塑料模具中P20的用量很大蓄梯，已成為主體拌微，大多數(shù)在預(yù)硬狀態(tài)時(shí)使用。

　　中碳合金工具鋼用于熱固性塑料模绅踪。鋼號(hào)有H13沼惹，而L12和S7，O1和A2也有應(yīng)用兄诱。這一類(lèi)的特點(diǎn)是：

　　1遥浑、基本屬二次硬化金鋼，500-600℃時(shí)的熱強(qiáng)性好旧育。

　　2捞勿、含鉻較高，大氣腐蝕性好路揖。

　　3私周、淬透性極好，適用于大模塊斋射。

　　不銹鋼用于耐蝕性要求高的塑料模育勺，主要鋼號(hào)有420，414L罗岖，440涧至，416。

　　時(shí)效鋼是經(jīng)過(guò)時(shí)效處理而獲得高的使用性能桑包。有兩種南蓬，一種是P21低碳Ni-A1時(shí)效鋼；另一類(lèi)是18Ni馬氏體時(shí)效鋼哑了。后者是用于宇航工業(yè)的無(wú)碳高純度赘方、高強(qiáng)度、高韌性的材料弱左。用于力學(xué)性能窄陡、尺寸精度、光潔度和耐蝕性都要求高的塑料模具中拆火。

　　5. 塑料模具鋼的選用

　　薄壁的塑料箱體泳梆，生產(chǎn)批量在小于10萬(wàn)件時(shí)，用P20渺广、P21預(yù)硬態(tài)（HB250-300)，腐蝕性較強(qiáng)時(shí)用414L血洞。
高壽命的普通塑料模湃鳖，用P6或P20克蝶，經(jīng)滲碳—淬火后硬度在HRC54-58；塑料件不太大時(shí)狮最，可用O1搔肉、S7。腐蝕性較強(qiáng)時(shí)用420泌祥。

　　非高溫的熱固性模用P6蓉止、P20經(jīng)滲碳淬火后使用。腐蝕性強(qiáng)用420放暇。

　　高溫?zé)峁绦运芰夏Ｓ肏13和S7或滲碳鋼P(yáng)4溶绢。這些含鉻較高有好的抗回火性和抗高溫氧化性。

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