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实用模具材料与热处理速查手册

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第1章模具及模具材料的分类
1.1 模具的分类
1.1.1 现代模具的特点
1.1.2 模具的分类方法
1.1.3 模具的失效及影响因素
1.模具的失效形式
2.模具失效的影响因素
1.2 模具材料的分类
1.2.1 常用模具材料
1.2.2 模具钢的分类
1.模具钢常用的分类方法
2.模具钢的品牌
第2章模具钢的性能要求
2.1 模具钢的使用性能
2.1.1 模具钢的力学性能
1.强度
2.硬度
3.塑性
4.韧性
5.疲劳强度
2.1.2 模具钢的物理化学性能
1.耐磨性
2.粘着性
3.耐热性能
4.脱碳敏感性
5.耐蚀性
6.镜面性
7.蚀刻性
2.2 模具钢的工艺性能
2.2.1 冷加工工艺性能
1.切削加工性能
2.抛光性能
3.冷挤压成形
2.2.2 热加工工艺性能
1.可锻性
2.铸造工艺性能
3.焊接性
2.2.3 热处理工艺性能
1.淬硬性和淬透性
2.淬火变形和开裂倾向
2.3 模具钢的冶金质量控制
2.3.1 模具钢的冶金质量标准
1.化学成分的均匀性与偏析
2.有害元素硫和磷含量
3.钢中非金属夹杂物
4.碳化物的不均匀度
5.钢中的氧含量
6.疏松与白点
2.3.2 国内外合金模具钢技术标准比较
1.钢号系列
2.化学成分
3.低倍组织
4.脱碳
5.高倍组织
6.交货状态及硬度
7.钢材的表面质量
8.特殊要求
2.3.3 国产模具钢的冶金质量
1.国产模具钢的主要差距
2.模具钢冶金质量对模具使用寿命的影响
2.3.4 提高模具钢质量水平的主要措施
1.减少钢中的非金属夹杂物
2.提高钢的锻造质量
3.保证钢的组织稳定性
4.提高钢的力学性能
2.4 现代模具钢的生产技术
2.4.1 模具钢电弧炉冶炼技术
1.电弧炉冶炼的一般特点
2.电弧炉炼钢的基本过程
2.4.2 模具钢电渣重熔工艺
1.电渣重熔的基本原理
2.电渣重熔的特点
3.电渣重熔的工艺要素
4.电渣重熔的意义
2.4.3 粉末冶金模具钢的生产
2.4.4 模具钢的锻造和轧制
2.4.5 模具钢的退火
1.模具钢钢锭的退火
2.模具钢材的退火
2.4.6 模具钢的无损检测
2.4.7 钢材的深度加工
第3章模具材料的选择
3.1 模具材料的选用原则
1.满足使用性能原则
2.考虑工艺性能原则
3.注重经济性原则
3.2 模具材料的选择方法与实例
3.2.1 冷作模具材料的选择
1.常用冷作模具材料的性能比较
2.常用冷作模具材料的选择
3.冷作模具材料的选用实例
3.2.2 热作模具材料的选择
1.热作模具材料的性能
2.常用热作模具材料的选择
3.热作模具材料的选用实例
3.2.3 塑料模具材料的选择
1.塑料模具的失效形式
2.塑料模具钢的性能
3.塑料模具成型零件选材方法
第4章冷作模具钢
4.1 常用冷作模具钢
4.2 冷作模具钢的性能与应用
4.2.1 碳素工具钢
1.T7钢
2.T8钢
3.T9钢
4.T10钢
5.T11钢
6.T12钢
7.T13钢
4.2.2 高碳低合金冷作模具钢
1.9SiCr钢
2.9Mn2V钢
3.9CrWMn钢
4.CrWMn钢
5.6CrNiWMoV（DS）钢
6.GCr15钢
7.Cr2钢
8.60Si2Mn钢
9.8Cr2MnWMoVS（8Cr2S）钢
10.6CrNiMnSiMoV（GD）钢
11.Cr2Mn2SiWMoV钢
12.W钢
13.4CrW2Si钢
14.5CrW2Si钢
15.6CrW2Si钢
16.Cr06钢
17.8MnSi钢
18.7CrSiMnMoV（CH1）钢
19.6CrMnSi2Mo1钢
20.5Cr3Mn1SiMo1V钢
21.5CrNiMnSiMoWV钢
22.6Cr3VSi钢
4.2.3 高耐磨冷作模具钢
1.Cr4W2MoV钢
2.Cr5Mo1V钢
3.Cr6WV钢
4.9Cr6W3Mo2V2（GM）钢
5.7Cr7Mo2V2Si（LD）钢
6.7Cr7Mo3V2Si（LD2）钢
7.Cr8MoWV3Si（ER5）钢
8.Cr12钢
9.Cr12MoV钢
10.Cr12V钢
11.Cr12Mo钢
12.Cr12Mo1V1（D2）钢
4.2.4 冷作模具用高速工具钢
1.W18Cr4V（W18）钢
2.W12Mo3Cr4V3N（V3N）钢
3.W9Mo3Cr4V（W9）钢
4.W6Mo5Cr4V2（M2）钢
5.6W6Mo5Cr4V（6W6）钢
4.2.5 基体钢
1.5Cr4Mo3SiMnVAl（012Al）钢
2.5Cr4W5Mo2V（RM2）钢
3.6Cr4W3Mo2VNb（65Nb）钢
4.6Cr4Mo3Ni2WV（CG2）钢
5.6W8Cr4VTi（LM1）钢
6.6Cr5Mo3W2VSiTi（LM2）钢
4.2.6 无磁模具钢
1.7Mn15Cr2Al3V2WMo（7Mn15）钢
2.1Cr18Ni9Ti钢
3.5Mn15Cr8Ni5Mo3V2（5Mn15）钢
4.7Mn10Cr8Ni10Mo3V2（7Mn10）钢
第5章热作模具钢
5.1 热作模具钢的分类
5.1.1 热作模具钢标准钢号
5.1.2 热作模具钢的分类方法
5.1.3 常用热作模具钢
5.2 热作模具钢的性能与应用
5.2.1 低耐热高韧性热作模具钢
1.5CrNiMo钢
2.5CrMnMo钢
3.4CrMnSiMoV钢
4.5SiMnMoV钢
5.45Cr2NiMoVSi钢
6.5Cr2NiMoVSi钢
7.3Cr2MoWVNi钢
5.2.2 中耐热性热作模具钢
1.4Cr5MoSiV（H11）钢
2.4Cr5MoSiV1（H13）钢
3.4Cr5W2VSi钢
4.4Cr4WMoSiV钢
5.8Cr3钢
6.4Cr3Mo2MnVB（ER8）钢
7.4Cr3Mo3SiV（H10）钢
8.3Cr3Mo3W2V（HM1）钢
9.3Cr3Mo3VNb（HM3）钢
10.3Cr3Mo2WVSi（ZDM2）钢
11.42Cr9Si2钢
12.40Cr10Si2Mo钢
5.2.3 高耐热性热作模具钢
1.3Cr2W8V（H21）钢
2.4Cr3Mo3W4VNb（GR）钢
3.4Cr3Mo2MnVNbB（Y4）钢
4.4Cr5Mo2MnVSi（Y10）钢
5.4Cr3Mo2VNiNb（HD）钢
6.4Cr3Mo2WVMn（TM）钢
7.5Cr4Mo2W2VSi钢
8.4SiMnW3Mo2VN钢
5.2.4 奥氏体型热作模具钢
1.奥氏体型热作模具钢的类型
2.典型铬镍系奥氏体型热作模具钢
5.2.5 析出硬化型热作模具钢
1.析出硬化型热作模具钢的特点
2.典型析出硬化型热作模具钢
5.2.6 高速工具钢型耐热钢
5.2.7 冷热兼用基体钢
5.2.8 马氏体时效型耐热钢
1.马氏体时效型耐热钢的性质
2.马氏体时效型耐热钢的应用
第6章塑料模具钢
6.1 塑料模具钢的分类
6.1.1 现行塑料模具用钢牌号（表6-1）
6.1.2 塑料模具的工作条件及其用钢的分类方法应用特点
1.塑料模具的工作条件
2.塑料模具钢的分类方法
3.塑料模具钢的应用特点
6.2 塑料模具钢的性能与应用
6.2.1 碳素塑料模具钢
1.SM45钢
2.SM50钢
3.SM55钢
6.2.2 渗碳型塑料模具钢
1.SM1CrNi3钢
2.20钢
3.20Cr钢
4.20CrMnTi钢
5.12CrNi3钢
6.12CrNi2钢
7.12Cr2Ni4钢
8.20Cr2Ni4钢
9.0Cr4NiMoV（LJ）钢
6.2.3 预硬型塑料模具钢
1.SM3Cr2Mo（P20）钢
2.SM3Cr2MnNiMo（718）钢
3.40Cr钢
4.42CrMo钢
5.30CrMnSiNi2A钢
6.38CrMoAl钢
7.20CrNi3AlMnMo（SM2）钢
6.2.4 易切削预硬型塑料模具钢
1.5CrNiMnMoVSCa（5NiSCa）钢
2.8Cr2MnWMoVS（8Cr2S）钢
3.4CrNiMnMoVSCa（4NiSCa）钢
4.Y55CrNiMnMoVS（SM1）钢
6.2.5 时效硬化型塑料模具钢
1.SM2CrNi3MoAl1S钢
2.SM1Ni3Mn2CuAlMo（PMS）钢
3.06Ni6CrMoVTiAl（06Ni）钢
4.25CrNi3MoAl钢
5.18Ni系列钢
6.0Cr16Ni4Cu3Nb（PCR）钢
7.05Cr17Ni4Cu4Nb钢
8.07Cr17Ni7Al钢
9.07Cr15Ni7Mo2Al钢
10.1Cr14Co13Mo5V（AFC-77）钢
6.2.6 耐蚀性塑料模具钢
1.SM2Cr13钢
2.30Cr13钢
3.SM4Cr13钢
4.95Cr18钢
5.102Cr17Mo钢
6.14Cr17Ni2钢
7.SM3Cr17Mo钢
8.Cr14Mo4V钢
6.2.7 淬硬型塑料模具钢
6.2.8 非调质塑料模具钢
1.B20系列钢
2.B30系列钢
3.F45V和YF45V钢
4.YF45MnV钢
5.GF40MnSiVS钢
第7章其他模具材料的性能与应用
7.1 铸铁材料
7.1.1 模具常用铸铁材料
1.铸铁材料的分类
2.模具常用铸铁材料的力学性能
7.1.2 铸铁模具材料的性能与应用
1.灰铸铁
2.球墨铸铁
3.蠕墨铸铁
4.可锻铸铁
5.合金铸铁
7.2 铸钢
7.2.1 铸钢模具材料
1.常用铸钢模具材料的性能和应用
2.美国专用铸造模具钢的化学成分
3.我国几种陶瓷型精铸模具钢材料的力学性能
7.2.2 铸钢的分类
1.铸造碳钢
2.铸造低合金钢
3.合金铸钢
7.2.3 铸钢的工艺特点
1.铸钢的铸造工艺
2.铸钢的热处理工艺
3.铸钢在模具中的应用
7.3 硬质合金和钢结硬质合金
7.3.1 硬质合金
1.硬质合金的种类
2.硬质合金的特点
3.硬质合金的化学成分
4.硬质合金的性能
5.硬质合金的应用
7.3.2 钢结硬质合金
1.钢结硬质合金的分类
2.钢结硬质合金的化学成分
3.钢结硬质合金的物理性能
4.钢结硬质合金的锻造工艺性能
5.钢结硬质合金的力学性能
6.钢结硬质合金的应用
7.4 非铁金属及合金
7.4.1 低熔点合金
1.低熔点合金模具材料的特点
2.常用低熔点合金模具材料的化学成分
3.低熔点合金模具材料的性能
4.其他低熔点合金模具材料
5.低熔点合金的应用
7.4.2 锌合金
1.锌合金的特点
2.锌合金的化学成分和性能
3.锌合金的超细化处理工艺
4.锌合金的应用
7.4.3 超塑性合金
1.超塑性合金的化学成分与性能
2.实现超塑性的主要条件
3.超塑性成形工艺的类型
4.超塑性成形工艺的应用
7.4.4 其他非铁金属合金
1.铜合金
2.铝合金
3.高温合金
7.5 其他模具材料
7.5.1 环氧塑料
1.环氧塑料的主要成分
2.环氧塑料的主要技术指标
3.环氧塑料的基本性能
4.环氧塑料的应用
7.5.2 聚氨酯橡胶
1.聚氨酯橡胶的特点
2.国产聚氨酯橡胶的力学性能
3.聚氨酯橡胶的应用
7.5.3 陶瓷材料
1.陶瓷材料的分类
2.特种陶瓷的性能
3.陶瓷材料在模具中的应用
第8章模具材料与模具零件的热处理
8.1 钢的热处理
8.1.1 钢的热处理原理
1.钢在加热时的组织转变
2.钢在冷却时的组织转变
3.钢在回火时的组织转变
8.1.2 钢的热处理分类
8.2 模具钢热处理基本工艺
8.2.1 钢的退火
1.完全退火
2.不完全退火
3.等温退火
4.球化退火
5.均匀化退火
6.中间退火
7.再结晶退火
8.去应力退火
8.2.2 钢的正火
1.正火工艺的特点
2.正火与退火工艺比较
8.2.3 钢的淬火
1.钢的淬火加热
2.淬火冷却介质
3.淬火冷却方法
4.淬火操作程序
5.钢的淬硬性和淬透性
8.2.4 钢的回火
1.回火的目的
2.回火的分类
3.回火保温时间
4.钢的回火脆性
8.2.5 钢的冷处理
1.冷处理的目的
2.冷处理介质
3.冷处理工艺
4.冷处理在工、模具上的应用
8.2.6 模具真空热处理
1.真空热处理工艺特点
2.模具真空热处理工艺
3.模具真空热处理应用
8.3 冷作模具钢的热处理
8.3.1 冷作模具钢的合金化特点
8.3.2 冷作模具钢的热处理特点
8.3.3 碳素冷作模具钢的热处理
1.碳素工具钢的特点
2.碳素工具钢的热处理工艺
3.碳素工具钢热处理应用实例
8.3.4 低合金冷作模具钢的热处理
1.铬钨锰钢热处理
2.锰钒钢热处理
3.高碳铬钢热处理
4.铬硅钢热处理
5.硅锰钢热处理
8.3.5 高合金冷作模具钢的热处理
1.高碳高铬钢热处理
2.Cr6WV钢热处理
3.Cr4W2MoV（120）钢热处理
4.Cr5Mo1V钢热处理
8.3.6 火焰淬火型冷作模具钢的热处理
1.常规热处理工艺规范（表8-28）
2.热处理应用实例
8.3.7 模具用基体钢的热处理
1.6Cr4W3Mo2VNb（65Nb）钢热处理
2.5Cr4W5Mo2V（RM2）钢热处理
3.7Cr7Mo2V2Si（LD）钢热处理
4.5Cr4Mo3SiMnVAl（012Al）钢热处理
8.3.8 模具用高速工具钢的热处理
1.W18Cr4V（W18）钢热处理
2.W12Mo3Cr4V3N（V3N）钢热处理
3.W9Mo3Cr4V（9341）钢热处理
4.W6Mo5Cr4V2（M2）钢热处理
5.6W6Mo5Cr4V（6W6）钢热处理
8.4 热作模具钢的热处理
8.4.1 热作模具钢的合金化特点
8.4.2 热作模具钢的热处理特点
8.4.3 低合金热作模具钢的热处理
1.5CrNiMo钢热处理
2.5CrMnMo钢热处理
3.4CrMnSiMoV钢热处理
8.4.4 中合金热作模具钢的热处理
1.4Cr5MoSiV1（H13）钢热处理
2.4Cr5MoSiV（H11）钢热处理
3.4Cr5W2VSi钢热处理
8.4.5 高合金热作模具钢的热处理
1.3Cr2W8V（H21）钢热处理
2.3Cr3Mo3W2V（HM1）钢热处理
8.5 塑料模具钢的热处理
8.5.1 塑料模具钢的合金化特点
8.5.2 预硬型塑料模具钢的热处理
1.预硬型钢的特点
2.模具材料市场的供货状况
8.5.3 易切削塑料模具钢的热处理
1.8Cr2MnWMoVS（8Cr2S）钢热处理
2.5CrNiMnMoVSCa（5NiSCa）钢热处理
8.5.4 非合金中碳塑料模具钢的热处理
8.5.5 渗碳型塑料模具钢的热处理
1.渗碳型塑料模具钢的应用与要求
2.渗碳型塑料模具钢的热处理工艺
8.5.6 时效硬化型塑料模具钢的热处理
1.马氏体时效硬化钢
2.析出硬化型时效硬化钢
8.5.7 耐蚀塑料模具钢的热处理
8.6 模具零件的热处理
8.6.1 模具零件的热处理特点
8.6.2 模具零件热处理实例解析
8.6.3 新型模具钢应用示例
8.7 其他模具材料的热处理
8.7.1 铸铁材料的热处理
1.灰铸铁的热处理
2.球墨铸铁的热处理
3.蠕墨铸铁的热处理
4.可锻铸铁石墨化退火
8.7.2 铸钢材料的热处理
1.铸钢材料的特点
2.常用铸造模具用钢的热处理
8.7.3 锌合金模具材料及热处理
1.锌合金模具材料的特点
2.锌合金的超细化处理
8.7.4 铜合金模具材料及热处理
1.铜合金的性能及类型
2.铜合金的热处理
8.7.5 铝合金模具材料及热处理
1.铝合金的性能及类型
2.铝合金的热处理
8.7.6 钢结硬质合金的热处理
1.钢结硬质合金的热处理工艺
2.DT大负荷碳化钨钢结硬质合金及其热处理
第9章模具表面强化技术
9.1 模具的化学热处理
9.1.1 模具零件的渗碳
1.气体渗碳
2.离子渗碳
3.真空渗碳
4.碳氮共渗
9.1.2 模具零件的渗氮
1.渗氮的基本原理
2.渗氮的特点
3.气体渗氮
4.离子渗氮
5.真空渗氮
9.1.3 模具零件的渗钒
1.盐浴渗钒
2.铬钒共渗
9.1.4 模具零件的盐浴渗铌
1.盐浴渗铌的特点
2.盐浴渗铌渗剂、设备及工艺
9.1.5 模具零件的渗硼
1.渗硼工艺的特点
2.渗硼质量的影响因素
3.固体渗硼
4.盐浴渗硼
5.膏剂渗硼
6.真空渗硼
7.气体渗硼
8.电解渗硼
9.硼氮复合渗
10.渗硼工艺的应用
9.1.6 模具零件的渗铬
1.固体渗铬
2.盐浴渗铬
3.气体渗铬
9.1.7 电火花表面强化处理
1.电火花表面强化处理的特点
2.电火花表面强化处理的原理与过程
3.电火花表面强化处理在模具制造上的应用
9.2 模具的表面热处理
9.2.1 高频感应淬火
1.高频感应淬火的原理
2.高频感应淬火的类型
3.高频感应淬火的特点
9.2.2 火焰淬火
1.火焰淬火的工艺特点
2.火焰淬火的工艺控制
3.火焰淬火工艺的应用
9.2.3 电解液淬火
1.电解液淬火的特点
2.电解液淬火的原理与工艺
3.电解液淬火的应用
9.3 模具的表面涂覆强化
9.3.1 模具表面的热喷涂
1.热喷涂技术的分类
2.热喷涂技术的特点
3.热喷涂常用的材料
4.热喷涂技术的应用
9.3.2 模具表面的火焰喷涂
1.火焰喷涂的方法
2.火焰喷涂的特点
3.火焰喷涂的应用
9.3.3 模具表面的等离子喷涂
1.等离子体的形成过程
2.等离子喷涂的工作原理
3.等离子弧的基本形式
4.等离子喷涂的设备
5.等离子喷涂工艺
6.等离子喷涂的特点及应用
7.等离子喷涂新技术
9.3.4 模具的金属堆焊技术
1.金属堆焊的特点
2.金属堆焊材料
3.金属堆焊在模具中的应用
9.4 模具的表面电镀强化
9.4.1 电镀强化技术
1.电镀镀层的分类
2.电镀技术的基本原理
3.模具电镀工艺
4.电镀工艺的应用
9.4.2 模具电刷镀表面强化技术
1.电刷镀的工作原理
2.电刷镀的主要设备
3.模具电刷镀的工艺过程
4.电刷镀的技术特点
5.电刷镀技术的应用
9.4.3 模具电镀合金技术
1.电镀合金的特点
2.合金共沉积的条件
3.实现合金共沉积的方法
4.电镀合金在模具中的应用
9.4.4 化学镀表面强化技术
1.化学镀的条件
2.化学镀的特点
3.化学镀在模具制造中的应用
9.4.5 复合镀表面强化技术
1.复合镀层的沉积机理
2.复合镀的条件
3.复合镀层的性能特点
4.复合镀在模具中的应用
9.5 模具的表面镀膜
9.5.1 物理气相沉积（PVD）
1.物理气相沉积的基本过程
2.真空蒸发镀膜
3.阴极溅射镀膜
4.离子镀膜
5.物理气相沉积的特点及应用
9.5.2 化学气相沉积（CVD）
1.化学气相沉积的特点
2.化学气相沉积的原理
3.化学气相沉积的应用
4.物理气相沉积与化学气相沉积比较
9.5.3 等离子化学气相沉积（PCVD）
1.等离子化学气相沉积的工作原理
2.等离子化学气相沉积的特点
3.等离子化学气相沉积的应用
9.6 模具的表面高能强化
9.6.1 激光表面强化技术
1.激光的特点
2.激光与材料的关系
3.激光热处理的特点
4.激光热处理工艺
5.激光表面合金化和表面涂覆
6.激光表面强化的特点与应用
9.6.2 电子束表面强化技术
1.电子束表面强化的特点
2.电子束表面相变强化处理
3.电子束表面强化的应用
9.6.3 离子注入技术
1.离子注入的特点
2.离子注入的工作原理
3.离子注入在模具工业中的应用
9.7 模具的表面形变强化
1.喷丸强化的特点
2.喷丸强化工艺
3.喷丸强化的应用效果
9.8 稀土元素表面强化与复合表面技术
9.8.1 稀土元素表面强化
1.稀土元素的性质与应用
2.稀土元素在模具表面强化中的应用
9.8.2 复合表面技术的创新及运用
1.表面技术的创新
2.复合表面技术的运用
第10章进口模具钢的性能与应用
10.1 我国模具钢与国外各种工具钢钢号对照
10.1.1 碳素工具钢钢号近似对照
1.我国与亚太各国以及国际标准的碳素工具钢钢号近似对照
2.我国与西欧、北欧各国以及欧洲标准化委员会标准的碳素工具钢钢号近似对照
3.我国与东欧、中欧、南欧各国的碳素工具钢钢号近似对照
10.1.2 合金工具钢钢号近似对照
1.我国与亚太各国以及国际标准的合金工具钢钢号近似对照
2.我国与西欧、北欧各国以及欧洲标准化委员会标准的合金工具钢钢号近似对照
3.我国与东欧、中欧、南欧各国的合金工具钢钢号近似对照
10.1.3 高速工具钢钢号近似对照
1.我国与亚太各国以及国际标准的高速工具钢钢号近似对照
2.我国与西欧、北欧各国以及欧洲标准化委员会标准的高速工具钢钢号近似对照
3.我国与东欧、中欧、南欧各国的高速工具钢钢号近似对照
10.1.4 硬质合金牌号近似对照
10.2 国内进口模具钢的钢号、特性及应用
10.2.1 进口冷作模具钢的钢号、特性及应用
10.2.2 进口热作模具钢的钢号、特性及应用
10.2.3 进口塑料模具钢的钢号、特性及应用
10.2.4 进口高速工具钢的钢号、特性及应用
10.2.5 进口硬质合金的牌号、特性及应用
附录
附录1 模具材料常用汉英词汇
附录2 黑色金属材料硬度及强度换算
参考文献

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8.1.1 钢的热处理原理

2026年01月14日

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8.1.1 钢的热处理原理