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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