如何衡量模具钢材的冶金质量

⑴ 在钢材品质证明书上根据哪些数据确定是几级钢

质量证明书没有统一格式模版的。
一般情况下，应有化学成份和机械性能，还有一些执行标准要求的试验和其他要求。
在一些铸件、钢锭等原始材料中，就可能是没有力学性能的。
具体还是要看所执行的标准为准。

⑵ 高端模具钢材的质量要求是些什么

（1）硬度
模具在工作时受力状态是复杂的，冷作模具的硬度一般选择在58HRC以上，而热作模具尤其是要求高的抗热疲劳性能的模具，通常硬度在45HRC左右。对于普通使用的塑料模具，一般硬度要求在35HRC左右。
（2）强度与韧性
零件在成形使模具承受着巨大的的冲击、扭曲等负荷，尤其是现代高速冲压、高速精密锻造和液态成形等技术以及一次成形技术的发展，模具承受着更大的负 荷，往往由于钢材的强度和韧度不够，造成型腔边缘或局部塌陷、崩刃或断裂而早期失效，因此模具热处理后应具有较高的硬度和韧度。
（3）耐磨性
零件成形时材料与模具型腔表面发生相对运动，使型腔表面产生了磨损，从而使得模具的尺寸精度、形状和表面的粗糙度发生变化而失效。磨损是一种复杂的过 程，影响因素很多，除取决于作用于模具的外界条件外，还在很大程度上取决于采用钢材的化学成分不均匀性、组织状态、力学性能等。
（4）疲劳性能
模具工作时承受着机械冲击和热冲击的交变应力，热作模具在工作的过程中，热交变应力更明显地导致模具热裂。受应力和温度梯度的影响而引起裂纹，往往是 在型腔表面形成浅而细的裂纹，它的迅速传播和扩展导致模具失效。另外，钢的化学成分及组织的不均匀，钢中存在的冶金缺陷如非金属夹杂物，气孔、显微裂纹等 均可导致钢的疲劳强度降低，因为在交变应力的作用下，首先在这些薄弱地区产生疲劳裂纹并发展为疲劳破坏。
（5）粘着性
工模具零件的表面由于两金属原子相互摭用或单相扩散的作用，往往会有一些被加工金属粘附着，尤其是一些切削、剪切工具和冲压工具的表面会产生粘附或结 疤现象，这会影响刃口的锋利程度和局部组织、化学成分的改变，使刃口部分崩裂或粘附金属的脱落划伤模具，使工件表面粗糙。因此良好的抗粘着性也是很重要的。
（6）抛光和蚀刻性能
随着模具，特别是塑料模具的广泛使用，低的表面粗糙度值影响到模具的寿命和生产效率及产品的质量。

⑶ 怎么分辩模具钢的材质

模具钢的材质直接影响了企业的生产成本和生产效率，对于很多企业来说，采购模具钢的时候往往把关注的重心放在了价格概念上而忽略了实际材质的判断。那么，如何鉴别模具钢的材质呢？接下来天成模具钢小编就来跟大家一起详细说说模具钢材质的鉴别方法。

1.伪劣钢材易出现折叠。

折叠是钢材表面形成的各种折线，这种缺陷往往贯穿整个产品的纵向。产生折叠的原因是，由于伪劣厂家追求高效率，压下量偏大，产生耳子，下一道轧制时就产生折叠，折叠的产品折弯后就会开裂，钢材的强度大大下降。

2.伪劣钢材外表经常有麻面现象。

麻面是由于轧槽磨损严重引起钢材表面不规则的凹凸不平的缺陷。由于伪劣钢材厂家要追求利润，经常出现轧槽轧制最超标。

3.伪劣钢材表面易产生结疤。

原因有两点：1）伪劣钢材材质不均匀，杂质多；2）伪劣钢材厂家设备简陋，容易粘钢，这些杂质咬入轧辊后易产生结疤。

4.伪劣钢材表面易产生裂纹。

原因是它的坯料是土坯，土坯气孔多，土坯在冷却的过程中由于受到热应力的作用，产生裂痕，经过轧制后就有裂纹。

5.伪劣钢材容易刮伤。

原因是伪劣钢材厂家设备简陋，易产生毛刺，刮伤钢材表面。深度刮伤降低钢材的强度。

6.伪劣钢材无金属光泽，呈淡红色或类似生铁的颜色。

原因有两点：1）它的坯料是土坯；2）伪劣钢材轧制的温度不标准，他们的钢温是通过目测的，这样无法按规定的奥氏体区域进行轧制，钢材的性能自然就无法达标。

7.伪劣钢材的横筋细而低，经常出现充不满的现象。

原因是厂家为达到大的负公差，成品前几道的压下量偏大，铁型偏小，孔型充不满。

8.伪劣钢材的横截面呈椭圆形。

原因是厂家为了节约材料，成品辊前二道的压下量偏大，这种螺纹钢的强度大大地下降，而且也不符合螺纹钢外形尺寸的标准。

9.优质钢材的成分均匀，冷剪机的吨位高，切头端面平滑而整齐，而伪劣钢材由于材质差，切头端面常常会有掉肉的现象，即凹凸不平，并且无金属光泽，而且由于伪劣钢材厂家产品切头少，头尾会出现大耳子。

10.伪劣钢材材质含杂质多，钢的密度偏小，而且尺寸超差严重，所以在没有游标卡尺的情况下，可以对它进行称量核对。比如，对于螺纹钢20，国家标准中规定最大负公差为5%，定尺9M时它的单根理论重量为120公斤，它的最小的重量应该是：120X（L-5%）=114公斤，称量出来单根的实际重量比114公斤小，则是伪劣钢材，原因是它负公差超过了5%。一般来说，整箱称量效果会更好，主要考虑到累积误差和概率论这个问题。

⑷ 钢结构对钢材性能有哪些要求这些要求用哪些指标来衡量

建筑钢材的主要钢种有碳素结构钢、优质碳素结构钢和低合金高强度结构钢。国内家标准《碳素结构钢》容GB/T700-2006规定，碳素结构钢的牌号由代表屈服强度的字母Q、屈服强度数值、质量等级符号、脱氧方法符号等四个部分按顺序组成。其中质量等级以磷、硫杂质含量由多到少，分别用A、B、C、D表示，D级钢为质量最好的钢种。脱氧方法符号的含义为：F--沸腾钢，Z--镇静钢，TZ--特殊镇静钢，牌号中符号Z和TZ可以省略。Q235-FA表示屈服强度为235MPa的A级沸腾钢。除常用的Q235外还有Q195Q215Q275.碳素结构钢为一般结构钢和工程用钢。优质碳素结构钢按冶金质量等级分为优质钢、高级优质钢（牌号后加A）和特级优质钢（牌号后加E）。低合金高强度结构钢的牌号与碳素结构钢类似，可分为A、B、C、D、E五级。

⑸ 衡量钢材力学性能的常用指标有哪

钢材的力学性能是指标准条件下钢材的屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能和冲击韧性等，也称机械性能。
1. 屈服强度
钢材单向拉伸应力—应变曲线中屈服平台对应的强度称为屈服强度，也称屈服点，是建筑钢材的一个重要力学特征。屈服点是弹性变形的终点，而且在较大变形范围内应力不会增加，形成理想的弹塑性模型。低碳钢和低合金钢都具有明显的屈服平台，而热处理钢材和高碳钢则没有。

2. 抗拉强度
单向拉伸应力—应变曲线中最高点所对应的强度，称为抗拉强度，它是钢材所能承受的最大应力值。由于钢材屈服后具有较大的残余变形，已超出结构正常使用范畴，因此抗拉强度只能作为结构的安全储备。

3. 伸长率
伸长率是试件断裂时的永久变形与原标定长度的百分比。伸长率代表钢材断裂前具有的塑性变形能力，这种能力使得结构制造时，钢材即使经受剪切、冲压、弯曲及捶击作用产生局部屈服而无明显破坏。伸长率越大，钢材的塑性和延性越好。

屈服强度、抗拉强度、伸长率是钢材的三个重要力学性能指标。钢结构中所有钢材都应满足规范对这三个指标的规定。

4. 冷弯性能
根据试样厚度，在常温条件下按照规定的弯心直径将试样弯曲180°，其表面无裂纹和分层即为冷弯合格。冷弯性能是一项综合指标，冷弯合格一方面表示钢材的塑性变形能力符合要求，另一方面也表示钢材的冶金质量(颗粒结晶及非金属夹杂等)符合要求。重要结构中需要钢材有良好的冷、热加工工艺性能时，应有冷弯试验合格保证。

5. 冲击韧性
冲击韧性是钢材抵抗冲击荷载的能力，它用钢材断裂时所吸收的总能量来衡量。单向拉伸试验所表现的钢材性能都是静力性能，韧性则是动力性能。韧性是钢材强度、塑性的综合指标，韧性越低则发生脆性破坏的可能性越大。韧性值受温度影响很大，当温度低于某一值时将急剧下降，因此应根据相应温度提出要求。

⑹ 模具钢材的使用性能

（1）硬度是模具钢的主要技术指标，模具在高应力的作用下欲保持其形状尺寸不变，必须具有足够高的硬度。冷作模具钢在室温条件下一般硬度保持在HRC60左右，热作模具钢根据其工作条件，一般要求保持在HRC40~55范围。对于同一钢种而言，在一定的硬度值范围内，硬度与变形抗力成正比；但具有同一硬度值而成分及组织不同的钢种之间，其塑性变形抗力可能有明显的差别。
（2）红硬性 在高温状态下工作的热作模具，要求保持其组织和性能的稳定，从而保持足够高的硬度，这种性能称为红硬性。碳素工具钢、低合金工具钢通常能在180~250℃的温度范围内保持这种性能，铬钼热作模具钢一般在550~600℃的温度范围内保持这种性能。钢的红硬性主要取决于钢的化学成分和热处理工艺。
（3）抗压屈服强度和抗压弯曲强度 模具在使用过程中经常受到强度较高的压力和弯曲的作用，因此要求模具材料应具有一定的抗压强度和抗弯强度。在很多情况下，进行抗压试验和抗弯试验的条件接近于模具的实际工作条件（例如，所测得的模具钢的抗压屈服强度与冲头工作时所表现出来的变形抗力较为吻合）。抗弯试验的另一个优点是应变量的绝对值大，能较灵敏地反映出不同钢种之间以及在不同热处理和组织状态下变形抗力的差别。 在工作过程中，模具承受着冲击载荷，为了减少在使用过程中的折断、崩刃等形式的损坏，要求模具钢具有一定的韧性。
模具钢的化学成分，晶粒度，纯净度，碳化物和夹杂物等的数量、形貌、尺寸大小及分布情况，以及模具钢的热处理制度和热处理后得到的金相组织等因素都对钢的韧性带来很大的影响。特别是钢的纯净度和热加工变形情况对于其横向韧性的影响更为明显。钢的韧性、强度和耐磨性往往是相互矛盾的。因此，要合理地选择钢的化学成分并且采用合理的精炼、热加工和热处理工艺，以使模具材料的耐磨性、强度和韧性达到最佳的配合。
冲击韧性系表特征材料在一次冲击过程中试样在整个断裂过程中吸收的总能量。但是很多工具是在不同工作条件下疲劳断裂的，因此，常规的冲击韧性不能全面地反映模具钢的断裂性能。小能量多次冲击断裂功或多次断裂寿命和疲劳寿命等试验技术正在被采用。 热作模具钢在服役条件下除了承受载荷的周期性变化之外，还受到高温及周期性的急冷急热的作用，因此，评价热作模具钢的断裂抗力应重视材料的热机械疲劳断裂性能。热机械疲劳是一种综合性能的指标，它包括热疲劳性能、机械疲劳裂纹扩展速率和断裂韧性三个方面。
热疲劳性能反映材料在热疲劳裂纹萌生之前的工作寿命，抗热疲劳性能高的材料，萌生热疲劳裂纹的热循环次数较多；机械疲劳裂纹扩展速率反映材料在热疲劳裂纹萌生之后，在锻压力的作用下裂纹向内部扩展时，每一应力循环的扩展量；断裂韧性反映材料对已存在的裂纹发生失稳扩展的抗力。断裂韧性高的材料，其中的裂纹如要发生失稳扩展，必须在裂纹尖端具有足够高的应力强度因子，也就是必须有较大的裂纹长度。在应力恒定的前提下，在一种模具中已经存在一条疲劳裂纹，如果模具材料的断裂韧性值较高，则裂纹必须扩展得更深，才能发生失稳扩展。
也就是说，抗热疲劳性能决定了疲劳裂纹萌生前的那部分寿命；而裂纹扩展速率和断裂韧性，可以决定当裂纹萌生后发生亚临界扩展的那部分寿命。因此，热作模具如要获得高的寿命，模具材料应具备高的抗热疲劳性能、低的裂纹扩展速率和高的断裂韧性值。
抗热疲劳性能的指标可以用萌生热疲劳裂纹的热循环数，也可以用经过一定的热循环后所出现的疲劳裂纹的条数及平均的深度或长度来衡量。 决定模具使用寿命最重要的因素往往是模具材料的耐磨性。模具在工作中承受相当大的压应力和摩擦力，要求模具能够在强烈摩擦下仍保持其尺寸精度。模具的磨损主要是机械磨损、氧化磨损和熔融磨损三种类型。为了改善模具钢的耐磨性，就要既保持模具钢具有高的硬度，又要保证钢中碳化物或其他硬化相的组成、形貌和分布比较合理。对于重载、高速磨损条件下服役的模具，要求模具钢表面能形成薄而致密粘附性好的氧化膜，保持润滑作用，减少模具和工件之间产生粘咬、焊合等熔融磨损，又能减少模具表面进行氧化造成氧化磨损。所以模具的工作条件对钢的磨损有较大的影响。
耐磨性可用模拟的试验方法，测出相对的耐磨指数є，作为表征不同化学成分及组织状态下的耐磨性水平的参数。以呈现规定毛刺高度前的寿命，反映各种钢种的耐磨水平；试验是以Cr12MoV钢为基准（є=1）进行对比。 咬合抗力实际就是发生“冷焊”时的抵抗力。该性能对于模具材料较为重要。试验时通常在干摩擦条件下，把被试验的工具钢试样与具有咬合倾向的材料（如奥氏体钢）进行恒速对偶摩擦运动，以一定的速度逐渐增大载荷，此时，转矩也相应增大，该载荷称为“咬合临界载荷”，临界载荷越高，标志着咬合抗力越强。

⑺ 模具钢材的识别及应用

随着中国经济的持续高速增长，国内模具制造行业更是以高于GDP的增速快速发展。这也为国内模具钢的发展提供了一个巨大的市场，带动了国内模具钢的产量、品种、规格及品质水平的迅速提高。作为模具制造的基体，模具钢的性能好坏直接影响着模具的使用寿命、生产成本等一系列因素，被越来越被多的模具制造厂商所重视。

新型冷作模具钢的研发

日立金属（东莞）特殊钢有限公司董事长安达谦一先生：汽车行业一直被认为是牵引各国产业的原动力。目前，各汽车生产厂家为了达到轻量化、安全设计的目的，急速地扩大高强力钢板(超硬,超强)的有效利用。可是，从冲压加工本身的难成形性上，模具寿命的问题却又被日渐提上了日程。

另一方面，模具行业面临的成本降低和供货期缩短已经是迫在眉睫。因此双方行业都最为渴望要求开发即容易切削、热处理后的尺寸变形又少的模具材料。日立金属以100年以上的制钢所积累出的经验与开发力相结合，开发出远远超出常用材SKD11特性的下一代冷作模具钢，那就是SLD-MAGIC。

通过与SKD11改良钢8%Cr钢（本公司商品SLD8）的对比测试，高性能新型冷作模具钢SLD-MAGIC在提高模具寿命、减少模具生产总成本并缩短供货期方面表现出了相当的优势。主要体现在以下几方面：

－耐磨耗性：最高硬度在HRC62其耐磨性约提高35%，使模具寿命大幅提高。

－表面处理性：表面处理膜（CVD等方法）的密着性约提高30%，防止高强力钢的弯曲，拉伸等成形时产生的刮痕。

－热处理特性：热处理寸变约降低40%，形状的偏差也会改善。针对热处理和表面处理的尺寸变形量少，降低修复时间。

－切削性：切削性约提高35%，基于提高加工效率，在模具制造上缩短加工时间。

以上耐磨性、热处理特性、表面处理性、切削性的特性值是同本公司材料SLD8进行比较的代表性数据，可能和实际的产品所得特性值略有差异。

模具业的快速发展对模具钢提出新的要求

上海博优模具材料有限公司李实博士：一般来讲，技术标准除了图纸外还包括模具材料的选取，热处理具体工艺，放电加工的控制，表面粗糙度，模具部件的（如压铸摸顶针）表面处理等。这就要求模具钢材供应商能够提供针对不同应用需求的高性能模具钢，并且能够与模具制造商沟通有关材质性能以外的模具制造技术规范指定的工艺要求，如表面涂层工艺。奥伯－杜瓦模具技术（无锡）有限公司能够为广大的模具制造商提供法国奥伯－杜瓦生产制造的高质量模具钢材并且现有销售队伍能够与那些模具制造商沟通来达到外国买家指定的技术规范。公司提供热作模具钢材，冷作、塑胶及玻璃模具钢材。在某些应用上，如高压压铸模具等，法国奥伯－杜瓦公司拥有其内定的生产技术规范。生产的产品被欧美汽车制造商所指定并认可。其产品质量高于欧美行业技术规范（如NADCA北美压铸学会规范）并保证了模具寿命的稳定与长期性。在此应用上，奥伯－杜瓦品牌的ADC3尤其适用于那些大型模具应用上。目前汽车产业发展趋势之一是用压力铸造法制造大型铝、镁合金部件，如汽车发动机缸体。制造此类产品要求模具钢材厚度在300mm以上，并且以三维锻造钢材质为首选。奥伯－杜瓦工厂在三维锻造方面有其独到之处，从而保证了使用材质的三维性能均一性。此外奥伯－杜瓦品牌的SMV3W（1.2343ESR），SMV4S（1.2344ESR）亦被汽车制造商指定。在欧洲，以上三类产品在实际应用中都体现了良好的性能并延长了模具寿命,从而降低了单件部件的成本价格。在某些应用上,如生产汽车变速箱壳体，采用ADC3钢材制造的模具其寿命达到了20万件以上，远远高出常用的1.2344ESR钢种。

在塑胶模具应用上，奥伯－杜瓦生产的钢种X15TN采用了氮取代碳合金元素的制造工艺，保证了此钢种的优良抛光性能。X13T6W（S236），MEK4，SMV3W被用于汽车车灯反光塑料部件上，具有极优良的抛光性能，无常见的抛光针孔现象。各钢种的杂质含量极低，产品的杂质硫（S）含量在5PPM以内，氧含量在10PPM以内。

伴随着模具制造行业的高速发展，模具供应商必须有能力提供优质，高性能模具材料来满足客户的各种要求。同时，供应商必需具备为客户提供系统应用建议的销售专家队伍。在这方面，奥伯－杜瓦公司能够为客户提供极佳的产品与服务来推动整个模具制造水准的提高。

模具钢新材料的研发情况

日本大同特殊钢上村幸彦先生：DRM是近几年日本大同特殊钢开发出来的，为了实现高硬度、高韧性的基体高速钢,使得粗大碳化物减到极限，增长使用寿命，降低模具成本。

之所以叫基体高速钢，是因为它不同于一般普通的高速钢在经过热处理后晶体碳化物（一次碳化物）和析出碳化物（二次碳化物）仍然存在，不能固溶到基体里，而DRM基体高速钢在经过热处理后晶体碳化物和析出碳化物可以固溶到基体里，减少粗大的晶体碳化物，从而更好的抑制裂纹的发生和提高韧性。模具在使用中会出现大裂纹、微小裂纹（疲劳裂）和磨损等状况，为了防止此类情况的发生，就应该提高韧性、提高疲劳强度和提高硬度，这也是DRM高硬度、高韧性基体钢的必要性和特殊性。

DRM系列分为DRM1、DRM2和DRM3，可以适用多重范围。

DRM1是实现了一般热作工具钢所达不到的高硬度和高韧性的基体高速钢，与以往的基体高速钢相比韧性高，适用于各种热间、温间锻造模具。主要用在热间锻造用冲头、冲模；温间锻造用冲头、冲模。其主要特征是：①在最高硬度58HRC下可以使用。②高硬度、高韧性、耐热裂性也良好。③与热间冲模钢拥有同等水平的微细的组织,与现用基体高速钢相比拥有高韧性。④软化抵抗高，高温强度也良好。⑤由于是特殊溶解,非金属夹杂物少,均质性优良。

DRM2是能广泛对应以温间、冷间压造工具等，在过苛条件下工作的基体高速钢。实现比以往基体高速钢更高的高硬度和韧性，适用于各种温间、温间锻造、冷间锻造、粉末冶金模具。主要用在温间锻造冲头、冲模；冷间锻造冲头、冲模。其主要特征是：①在最高硬度62HRC下可以使用。②组织微细，韧性值高，疲劳特性良好。③淬透性良好，粗径材和真空热处理的淬火也能维持高性能。④由于是特殊溶解,非金属夹杂物少,均质性优良。

DRM3在以往的MH85基础上进行提升，其高硬度和高韧性适用于高精度产品成形的真空淬火对应的高速钢。适用于各种冷间模具。主要用在冷间锻造冲头、冲模；冷间工作轧辊、雕刻轧辊；真空淬火的高速度工具钢、工具。其主要特征是：①在最高硬度66HRC下可以使用。②碳化物微细，与SKH51相比韧性高，疲劳强度高。③淬透性良好，粗径材和真空热处理炉里淬火也能维持高性能。④由于是特殊溶解,非金属夹杂物少,均质性优良。

⑻ 普通模具钢的热学性质是不是各向同性的模具钢经过锻造跟退火、淬火回火后的导热是不是各向同性的

No，轧板材料就不行，要做到各方向同性选材一般是电渣超细化锻件，这样才能勉强各方向同向性。
模具钢经过锻造跟退火、淬火回火后的导热率是不是各向同性的？
还得看热处理材料规格，如果横纵差不多一般是差不多。
横纵向的热膨胀率有没有差别？
看热处理材料规格，超细化后一般是差不多。

⑼ 评定钢冶金质量的主要依据是什么为提高钢的冶金质量可采取哪些主要措施

主要依据是非金属夹杂物的含量，碳含量，P ，S等有害元素的含量

⑽ 模具钢的工艺性能

在模具生产成本中，材料费用一般占10%~20%，而机械加工、热处理、装配和管理费用占80%以上，所以模具材料的工艺性能是影响模具的生产成本和制造难易的主要因素之一。 ——热加工性能，指热塑性、加工温度范围等；——冷加工性能，指切削、磨削、抛光、冷拔等加工性能。
冷作模具钢大多属于过共析钢和莱氏体钢，热加工和冷加工性能都不太好，因此必须严格控制热加工和冷加工的工艺参数，以避免产生缺陷和废品。另一方面，通过提高钢的纯净度，减少有害杂质的含量，改善钢的组织状态，以改善钢的热加工和冷加工性能，从而降低模具的生产成本。
为改善模具钢的冷加工性能，自20世纪30年代开始，研究向模具钢中加入S、Pb、Ca、Te等易切削加工元素或导致模具钢中碳的石墨化的元素，发展了各种易切削模具钢，以进一步改善其切削性能和磨削性能，减少刀具磨料消耗、降低成本。 为了便于生产，要求模具钢淬火温度范围尽可能放宽一些，特别是当模具采用火焰加热局部淬火时，由于难于准确地测量和控制温度，就要求模具钢有更宽的淬火温度范围。
模具在热处理时，尤其是在淬火过程中，要产生体积变化、形状翘曲、畸变等，为保证模具质量，要求模具钢的热处理变形小，特别是对于形状复杂的精密模具，淬火后难以修整，对于热处理变形程度的要求更为苛刻，应该选用微变形模具钢制造。 在选择模具钢时，除了必须考虑使用性能和工艺性能之外，还必须考虑模具钢的通用性和钢材的价格。模具钢一般用量不大，为了便于备料，应尽可能地考虑钢的通用性，尽量利用大量生产的通用型模具钢，以便于采购、备料和材料管理。另外还必须从经济上进行综合分析，考虑模具的制造费用、工件的生产批量和分摊到每一个工件上的模具费用。从技术、经济方面全面分析，以最终选定合理的模具材料。