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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 7Mn15Cr2A13V2WMo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511

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（DIN17350—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（ΓΟСТ1435—1990）519

9.2非合金工具钢的力学性能与热处理（ΓΟСТ1435—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（ΓΟСТ950—1990）562

9.2合金工具钢的力学性能与热处理（ΓΟСТ950—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（ΓΟСТ19265）587

9.2高速工具钢的力学性能与热处理（ΓΟСТ19265）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（ΓΟСТ3882—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