上海金琪尔特殊钢有限公司
五金通钻石会员 第7年
已通过企业工商认证
公司服务热线
17317106162
上海金琪尔特殊钢有限公司X势特点：
1、强大的价格X势；因为我们是行业内很多世界X品牌的直接合作商，在原料的成本价上省去了很多不必要的费用。因此我们具备有强大的价格X势，广大客户可以用同等价格在上海金琪尔买到更出色的产品！
2、快捷的供货流程；在客户确认好订单，合同生效之后，一般都可在1-2个工作日内完成下单、备货、出库、发货等工作，将客户所需的材料X①时间送达，想客户之所想急客户之所急！
3、贴心的售后服务；相较于前期销售，上海金琪尔更关注的是客户订购材料后的使用情况；有需要的话，上海金琪尔会根据客户的实际情况安排X的技术人员专门材料使用指导；在材料使用过程中，如果客户碰到任何关于材料的疑异问题均可在X①时间得到处理。
众所周知，钢中增加碳含量将提高钢的强度，对热作模具钢而言，会使高温强度、热态硬度和耐磨损性提高，但会导致其韧度的降低。学者在工具钢产品手册文献中将各类H型钢的性能比较很明显证明了这个观点。通常认为导致钢塑性和韧度降低的含碳量界限为0.4%。为此要求人们在钢合金化设计时遵循下述原则:在保持强度前提下要尽可能降低钢的含碳量,有资料已提出:在钢抗拉强度达1550MPa以上时,含C量在0.3%-0.4%为宜。H13钢的强度Rm，有文献介绍为1503.1MPa(46HRC时)和1937.5MPa(51HRC时)。
查阅FORD和GM公司资料推荐的TQ-1、Dievar和ADC3等钢中的含C量都为0.39%和0.38%等，相应的韧度指标等列于表1，其理由可由此管窥所及。
对要求更高强度的热作模具钢，采用的方法是在H13钢成分的基础上提高Mo含量或提高含碳量，这将在后面还会论及，当然韧度和塑性的略为降低是可以预料的。
铬： 铬是合金工具钢中蕞普遍含有的和价廉的合金元素。在美国H型热作模具钢中含Cr量在2%~12%范围。在我国合金工具钢（GB/T1299）的37个钢号中,除8CrSi和9Mn2V外都含有Cr。铬对钢的耐磨损性、高温强度、热态硬度、韧度和淬透性都有有利的影响，同时它溶入基体中会显著改善钢的耐蚀性能，在H13钢中含Cr和Si会使氧化膜致密来提高钢的抗氧化性。再则以Cr对0.3C-1Mn钢回火性能的作用来分析，加入﹤6% Cr对提高钢回火抗力是有利的，但未能构成二次硬化；当含Cr﹥6%的钢淬火后在550℃回火会出现二次硬化效应。人们对热作钢模具钢一般选5%铬的加入量。
工具钢中的铬一部分溶入钢中起固溶强化作用，另一部分与碳结合,按含铬量高低以(FeCr)3C、(FeCr)7C3和M23C6形式存在，从而来影响钢的性能。另外还要考虑合金元素的交互作用影响，如当钢中含铬、钼和钒时，Cr>3%<sup>[14]</sup>时，Cr能阻止V4C3的生成和推迟Mo2C的共格析出，V4C3和Mo2C是提高钢材的高温强度和抗回火性的强化相<sup>[14]</sup>，这种交互作用提高该钢耐热变形性能。
铬溶入钢奥氏体中增加钢的淬透性。Cr﹑Mn﹑Mo﹑Si﹑Ni都与Cr一样是增加钢淬透性的合金元素。人们习惯用淬透性因子加以表征,一般国内现有资料[15]还只应用Grossmann等的资料,后来Moser和Legat[16,22]的更进一步工作提出由含C量和奥氏体晶粒度决定基本淬透性直径Dic和合金元素含量确定的淬透性因子(示于图3中)来计算合金钢的理想临界直径Di,也可从下式作近似计算: Di=Dic×2.21Mn×1.40Si×2.13Cr×3.275Mo×1.47Ni (1) (1)式中各合金元素以质量百分数表示。由该式，人们对Cr﹑Mn﹑Mo﹑Si和Ni元素影响钢淬透性有相当明确的半定量了解。
Cr对钢共析点的影响，它和Mn大致相似，在约5%的含铬量时，共析点的含C量降到0.5%左右。另外Si﹑W﹑Mo﹑V﹑Ti的加入更显著降低共析点含C量。为此可以知道：热作模具钢和高速钢一样属于过共析钢。共析含C量的降低，将增加奥氏体化后组织中和蕞后组织中的合金碳化物含量。
钢中合金C化物的行为与其自身的稳定性有关，实际上，合金C化物的结构、稳定性与相应C化物形成元素的d电子壳层和S电子壳层的电子欠缺程度相关[17]。随着电子欠缺程度下降，金属原子半径随之减小，碳和金属元素的原子半径比rc/rm增加，合金C化物由间隙相向间隙化合物变化，C化物的稳定性减弱，其相应熔化温度和在A中溶解温度降低，其生成自由能的绝队值减小，相应的硬度值下降。具有面心立方点阵的VC碳化物，稳定性高，约在900~950℃温度开始溶解，在1100℃以上开始大量溶解（溶解终结温度为1413℃）[17]；它在500~700℃回火过程中析出，不易聚集长大，能作为钢中强化相。中等碳化物形成元素W 、Mo形成的M2C和MC 碳化物具有密排和简单六方点阵，它们的稳定性较差些，亦具较高的硬度、熔点和溶解温度，仍可作为在500~650℃范围使用钢的强化相。M23C6(如Cr23C6等)具有复杂立方点阵，稳定性更差，结合强度较弱，熔点和溶解温度较低（在1090℃溶入A中），只有在少数耐热钢中经综合合金化后才有较高稳定性（如（CrFeMoW）23C6,可作为强化相。具有复杂六方结构的M7C3(如Cr7C3、 Fe4Cr3C3或Fe2Cr5C3)的稳定性更差，它和Fe3C类碳化物一样很易溶解和析出，具有较大的聚集长大速度，一般不能作为高温强化相[17]。
我们仍从Fe-Cr-C三元相图可以简便了解H13钢中的合金碳化物相。按Fe-Cr-C系700℃[18~20]和870℃[9]三元等温截面的相图,对含0.4%C钢中,随Cr量增加会出现（FeCr）3C（M3C）和（CrFe）7C3(M7C3)型合金碳化物。注意在870℃图上,只有含Cr量大于11%才会出现M23C6）。另外根据Fe-Cr-C三元系在5%Cr时的垂直截面,对含0.40%C的钢在退火状态下为α相（约固溶1%Cr）和（CrFe）7C3合金C化物。当加热至791℃以上形成奥氏体A和进入（α+A+M7C3）三相区,在795℃左右进入（A+M7C3）两相区,约在970℃时,（CrFe）7C3消失,进入单相A区。当基体含C量﹤0.33%时,在793℃左右才存在（M7C3+M23C6和A）的三相区,在796℃进入（A+M7C3）区（0.30%C时），以后一直保持到液相。钢中残留的M7C3有阻止A晶粒长大的作用。Nilson提出，对1.5%C-13%Cr的成分合金，欠稳定（CrFe）23C6不形成[20]。当然,单以Fe-Cr-C三元系分析会有一些偏差,要考虑加入合金元素的影响。
S136
经炉外精炼（VD）+电渣重熔精炼（ESR）,组织更纯洁细微，X良的耐蚀性、抛光性，良好的耐磨性、机械加工性，淬硬时X良的尺寸稳定性。
出厂硬度:
软性退火至HB 250蕞高
用途:
● 耐腐蚀、锈蚀对使用有腐蚀性的PVC、醋酸盐类等注模原料或必须在潮湿的环境下工作及存放的模具。[1]
● 耐磨性在使用磨耗较大的注模材料（包括热固性射出成型模）或要求模具有较长的工作时间，如电子零件、舍弃式的餐刀具、器皿等。
● 高光滑度的表面生产光学产品，如照相机、太阳眼镜、化学仪器及塑料制品等。
产品名称 | 规格/mm | 材质 |
线材模具钢 | Ф5.5-30 | S136 |
冷拉光圆模具钢 | Ф3.0-100 | S136 |
模具钢钢带 | 0.1-5.0*10-1000 | S136 |
模具钢热轧圆钢 | Ф14-350 | S136 |
模具钢热轧钢板 | 1-180 | S136 |
模具钢冷轧钢板 | 0.1-4.0*1220*2440 | S136 |
模具钢 | 0.1-180 | S136 |
牌号对照
JIS 日本 ( 日 立 大 同 ) | ASSAB瑞典 | AISI美国 | DIN德国 | BOHLER奥地利 |
SKS538 | S-136 | 420ESR | 1.2083 | M310 |
化学成分
元素 | C | Si | Mn | Cr | V | S |
含量（%） | 0.38 | 0.8 | 0.5 | 13.6 | <0.03 | <0.03 |
S136是具有X良的耐蚀性的塑胶模具钢，具有卓越的生产特性，而且更有下列X点：[2]
较低的维护费用：
S136模具钢经过长期使用后，模穴表面仍然维持原先的光滑状态。模具在潮湿的环境下操作或储存时，不需要特别的保护。
较低的生产成本：
模具不因冷却水的影响而腐蚀，由于有一定的冷却循环，可增加模具寿命。上列的好处，结合S136的高耐蚀性，提供了低维护费用和高寿命的模具，达到蕞佳的经济效益。同时S136经过电渣重熔（ESR）精炼，具备纯净而细微的组织，使模具具有很好的综合机械性能，高的抛光性能。
用途:
S136能使用与所有的模具，由于其特殊的性质材料，更加适合特殊环境的应用和需求。
耐腐蚀、耐应变：
对使用有腐蚀性的PVC醋酸盐类（ACETATES0）等注塑原料或模具必须在潮湿的环境下工作及储存时，S136能抵抗水蒸气、弱有机酸、销酸盐、碳酸盐等的腐蚀作用，经由S136制成的模具，若在潮湿的环境中操作，或在正常状态下使用腐蚀性的塑胶材料，均不会生锈而被污染。若回火至250℃而且抛光成镜面状态时，特别能显示X良的耐腐蚀性。
耐磨性：
使用摩擦较大的注塑材料（包含射出成型模）或要求模具有较长的工作时间，如电子零件、舍弃式的餐刀具、器皿等。
高光洁度的表面：
生产光学产品，如照相机、太阳镜、化学仪器、注射器、分析仪器及塑胶制品等。
材料在淬硬后，硬度回火至50HRC,在室温及高温下的数据。
温度℃ | 20 | 200 | 400 |
密度Kf/m³ | 7850 | 7800 | 7700 |
弹性系数N/mm² | 216*10³ | 211*10³ | 191*10³ |
热膨胀系数自20℃起 | — | 11*10_6 | 11.4*10_6 |
热传导系数W/m℃ | 16.5 | 21.5 | 23.5 |
比热J/Kg℃ | 461 | — | - |
试验材料为直径25mm的圆棒，经过1025℃淬火及二次回火，在不同硬度下的结果，如表示：
硬度HRC | 55 | 50 | 45 |
抗拉强度N/mm² | 2051 | 1782 | 1430 |
0.2%硬度N/mm² | 1610 | 1460 | 1280 |
断面收缩率（%） | 26 | 29 | 40 |
伸长率（%） | 8 | 10 | 12 |
通常工具钢应尽可能避免焊接，因为容易开裂。若做好焊接前的准备工作，如在焊接部位预热，则较容易成功，焊接后必须立即采取下列步骤：
1， 消除应力—材料在软性退火状态下焊接时，必须做应力消除。
2， 回火—材料在淬—回火状态下焊接时，必须做回火处理。
退火:
在保护状态下，加热至780℃然后在炉中以每小时10℃的速度，冷却至650℃，然后再于空气中冷却。
应力消除:
经过粗加工后，必须加热至650℃，均热2小时，缓慢冷却至500℃，然后于空气中冷却。
预热温度：600—850℃
淬火温度：980—1050℃
温度（℃） | 保持时间（min） | 回火前硬度（HRC） |
980 | 40 | 52±2 |
1025 | 30 | 56±2 |
1050 | 20 | 57±2 |
1100 |
油
在200—550℃的盐浴炉中等温淬火，然后在空气中冷却。
压缩空气
循环空气或大气
正确的研磨技术，能避免产生裂缝，且能增加工具的寿命。如果材料在低温回火状态下研磨，则在研磨期间变得很敏感，只有柔软的且开放晶粒式的砂轮才能使用，同时必须有良好的冷却剂。
S136在淬硬及回火后的状态下，具有非常X良的抛光性
1， 使用粒度180—320的砂轮或磨石做初步研磨。
2， 使用粒度400—800的砂纸或粉末研磨。
3， 使用粒度12.6及3μm的钻石膏，和抛光用的纤维垫。
S136有非常均匀地组织，所含的杂质非常少，很适合光蚀刻花。
● X良的耐腐蚀性
● X良的抛旋光性
● X良的耐磨性
● X良的机械加工性
● 淬火时具有X良的稳定性
模具钢大致可分为：冷轧模具钢、热轧模具钢和塑料模具钢三类，用于锻造、冲压、切型、压铸等。由于各种模具用途不同，工作条件复杂，因此对模具用钢，按其所制造模具的工作条件，应具有高的硬度、强度、耐磨性，足够的韧性，以及高的淬透性、淬硬性和其他工艺性能。由于这类用途不同，工作条件复杂，因此对模具用钢的性能要求也不同。
冷轧模具包括冷冲模、拉丝模、拉延模、压印模、搓丝模、滚丝板、冷镦模和冷挤压模等。冷作模具用钢，按其所制造具的工作条件，应具有高的硬度、强度、耐磨性、足够的韧性，以及高的淬透性、淬硬性和其他工艺性能。用于这类用途的合金工具用钢一般属于高碳合金钢，碳质量分数在0.80%以上，铬是这类钢的重要合金元素，其质量分数通常不大于5%。但对于一些耐磨性要求很高，淬火后变形很小模具用钢，蕞高铬质量分数可达13%，并且为了形成大量碳化物，钢中碳质量分数也很高，蕞高可达2.0%~2.3%。冷作模具钢的碳含量较高，其组织大部分属于过共析钢或莱氏体钢。常用的钢类有高碳低合金钢、高碳高铬钢、铬钼钢、中碳铬钨钏钢等。
热轧模具分为锤锻、模锻、挤压和压铸几种主要类型，包括热锻模、压力机锻模、冲压模、热挤压模和金属压铸模等。热变形模具在工作中除要承受巨大的机械应力外，还要承受反复受热和冷却的作用，而引起很大的热应力。热作模具钢除应具有高的硬度、强度、红硬性、耐磨性和韧性外，还应具有良好的高温强度、热疲劳稳定性、导热性和耐蚀性，此外还要求具有较高的淬透性，以保证整个截面具有一致的力学性能。对于压铸模用钢，还应具有表面层经反复受热和冷却不产生裂纹，以及经受液态金属流的冲击和侵蚀的性能。这类钢一般属于中碳合金钢，碳质量分数在0.30%~0.60%，属于亚共析钢，也有一部分钢由于加入较多的合金元素（如钨、钼、钒等）而成为共析或过共析钢。常用的钢类有铬锰钢、铬镍钢、铬钨钢等。
塑料模具包括热塑性塑料模具和热固性塑料模具。塑料模具用钢要求具有一定的强度、硬度、耐磨性、热稳定性和耐蚀性等性能。此外，还要求具有良好的工艺性，如热处理变形小、加工性能好、耐蚀性好、研磨和抛光性能好、补焊性能好、粗糙度高、导热性好和工作条件尺寸和形状稳定等。一般情况下，注射成形或挤压成形模具可选用热作模具钢；热固性成形和要求高耐磨、高强度的模具可选用冷作模具钢。
1.冷作模具钢
（1）分为五组：W组、O组、A组、D组、S组。
◆W组即水淬工具钢，有11个钢种，7个碳素工具钢，含碳量从0.7%-1.3%。
◆O组即油淬冷作模具钢（俗称油钢），有4个钢种，含碳量在0.85%-1.55%，
◆A组即空淬中合金冷作模具钢，有9个钢种，含碳量从0.5%-2.25%。
◆D组即高碳高铬冷作模具钢，有7个钢种，含碳量0.9%-2.5%。
◆S组即耐冲击工具钢，有7个钢种，含碳量0.4%-0.6%。
用于冷作模具还有高速钢（HSS组）和X高速钢（SHSS组），钴基硬质合金和钢结硬质合金（HA组），粉末钢和工程陶瓷（PIM组），碳钨工具钢（F组），特殊用途工具钢（L组）。
（2）冷作模具钢的选用
冷作模具钢的主系列是高硬冷作类，主要用于要求高抗压和耐磨为主的模具，硬度高于HRC60-62。对于要求耐冲击、韧性高的模具，硬度低于HRC60-62，主要用S类和部份A类和蕞普通的调质钢、弹簧钢、热作模具或基体钢。对于大型冲压模，如汽车外型冲压件，主要用铸铁类。简易或寿命数量少的用锌基合金或高分子复合材料。
*高速钢和X高速钢在冷作模具中的应用迅速增长。德荣金属主要是有高的"抗压强度/硬度"比值。且硬度可在HRC60-70之间选择。
*粉末模具钢有X良的耐磨寿命，硬度不大高HRC60-62，应用相当多。
*碳素工具钢在寿命10万件的冲头或软材料冲压模仍有一定的应用范围。
2.热作模具钢
美国热作模具钢分二大类：
（1）热作模具钢和XX热强合金。热作模具由于在有温度的条件下工作，要求材料具有热强性和热耐磨性，为了保证模具的使用寿命模具要冷却，热冷交替模具会出现龟裂，即热疲劳裂纹，所以材料又要求有抗裂纹能力和抗热疲劳性能。
（2）按热强性排列的主系列进行选材:低合金调质模具钢（6G，6F2，6F3）→中铬热作模具钢（H11、H12、H13）→钨热作模具钢（H21，H22）。
非标准的热作模具钢：例如热镦锻模具用时效硬化型的6H4。使用H11、H12、H13出现了不能满足热耐磨性时，可以选择6H1，6H2。
当要求模具以热作耐磨性为主时，可以选择D2，D4→M2，M4→粉末钢。钢结硬质合金、钴基硬质合金的高温耐磨性是很高的，但其热疲劳性（即冷热抗疲劳裂纹）很差，不能在急模具钢冷急热状态下使用。
3.塑料模具钢
美国是蕞早在工具钢中列出塑料模具X钢的X，以P来表示为主，共分为五类。
◆渗碳型塑料模具钢：P1，P2，P3，P4，P5，P6。这类钢含碳量很低，主要是美国早期及用挤压成型制模法，要求冷塑性好，有高的挤压性能，成型后表面渗碳淬火提高表面硬度，使用寿命长。芯部X低碳可使淬火时变形量蕞小。
◆调质型塑料模具：P20，P21。目前塑料模具中P20的用量很大，已成为主体，大多数在预硬状态时使用。
◆中碳合金工具钢用于热固性塑料模。钢号有H13，而L2和S7，O1和A2也有应用。这一类的特点是：
（1）基本属二次硬化金钢，500-600oC时的热强性好。
（2）含铬较高，大气腐蚀性好。
（3）淬透性极好，适用于大模块。
◆不锈钢用于耐蚀性要求高的塑料模，主要钢号有420，414L，440，416。
◆时效钢是经过时效处理而获得高的使用性能。互益金属有两种，一种是P21低碳Ni-A1时效钢；另一类是18Ni马氏体时效钢。后者是用于宇航工业的无碳高纯度、高强度、高韧性的材料。用于力学性能、尺寸精度、光洁度和耐蚀性都要求高的塑料模具中。
塑料模具钢的选用
*薄壁的塑料箱体，生产批量在小于10万件时，用P20，P21预硬态（HB250～300），腐蚀性较强时用414L。
*高寿命的普通塑料模，用P6或P20，经渗碳一淬火后硬度在HRC54-58；塑料件不太大时，可用O1，S7。腐蚀性较强时用420。
*非高温的热固性模用P6，P20经渗碳淬火后使用。腐蚀性强用420。
*高温热固性塑料模用H13和S7或渗碳钢P4。这些含铬较高有好的抗回火性和抗高温氧化性
