工模具鋼

近年來，隨着國內外工模具鋼的產量、生產技術、工藝裝備、質量、品種等方面都取得了比較迅速和穩定的發展，推動了國外優質的工模具鋼在國內的推廣和普及，推動了國內工模具的優質高效發展。

鋼是以鐵、碳為主要成分的合金，它的含碳量一般小於2.11% 。鋼是經濟建設中極為重要的金屬材料。

按化學成分，分為碳素鋼（簡稱碳鋼）與合金鋼兩大類。碳鋼是由生鐵冶煉獲得的合金，除鐵、碳為其主要成分外，還含有少量的錳、硅、硫、磷等雜質。碳鋼具有一定的機械性能，又有良好的工藝性能，且價格低廉。因此，碳鋼獲得了廣泛的應用。但隨着現代工業與科學技術的迅速發展，碳鋼的性能已不能完全滿足需要，於是人們研製了各種合金鋼。合金鋼是在碳鋼基礎上，有目的地加入某些元素（稱為合金元素）而得到的多元合金。與碳鋼比，合金鋼的性能有顯著的提高，故應用日益廣泛。

由於鋼材品種繁多，為了便於生產、保管、選用與研究，必須對鋼材加以分類。按鋼材的用途、化學成分、質量的不同，可將鋼分為許多類：

1按用途分類　按鋼材的用途可分為結構鋼、工具鋼、特殊性能鋼三大類。

1.1結構鋼　用作各種機器零件的鋼，包括滲碳鋼、調質鋼、彈簧鋼及滾動軸承鋼。用作工程結構的鋼，包括碳素鋼中的甲、乙、特類鋼及普通低合金鋼。

1.2工具鋼　用來製造各種工具的鋼。根據工具用途不同可分為刃具鋼、模具鋼與量具鋼。

1.3特殊性能鋼　是具有特殊物理化學性能的鋼。可分為不鏽鋼、耐熱鋼、耐磨鋼、磁鋼等。

2按化學成分分類　按鋼材的化學成分可分為碳素鋼和合金鋼兩大類。

2.1碳素鋼　按含碳量又可分為低碳鋼（含碳量≤0.25%）；中碳鋼（0.25%小於含碳量小於0.6%）；高碳鋼（含碳量≥0.6%）。

2.2合金鋼　按合金元素含量又可分為低合金鋼（合金元素總含量≤5%）；中合金鋼（合金元素總含量5%--10%）；高合金鋼（合金元素總含量大於10%）。此外，根據鋼中所含主要合金元素種類不同，也可分為錳鋼、鉻鋼、鉻鎳鋼、鉻錳鈦鋼等。

3按質量分類　按鋼材中有害雜質磷、硫的含量可分為普通鋼（含磷量≤0.045%、含硫量≤0.055%；或磷、硫含量均≤0.050%）；優質鋼（磷、硫含量均≤0.040%）；高級優質鋼（含磷量≤0.035%、含硫量≤0.030%）。

4按冶煉爐的種類　將鋼分為平爐鋼（酸性平爐、鹼性平爐），空氣轉爐鋼（酸性轉爐、鹼性轉爐、氧氣頂吹轉爐鋼）與電爐鋼。

5按冶煉時脱氧程度　將鋼分為沸騰鋼（脱氧不完全），鎮靜鋼（脱氧比較完全）及半鎮靜鋼。

鋼廠在給鋼的產品命名時，往往將用途、成分、質量這三種分類方法結合起來。如將鋼稱為普通碳素結構鋼、優質碳素結構鋼、碳素工具鋼、高級優質碳素工具鋼、合金結構鋼、合金工具鋼等。

注：類別對應為1-P20類，2-P20+Ni類，3-P21類，4-420類耐蝕鋼，5-H13類，0-碳素鋼

由於模具的用途很廣，各種模具的工作條件差別很大，所以，製造模具用材料範圍很廣，從—般的碳素結構鋼、碳素工具鋼、合金結構鋼、合金工具鋼、彈簧鋼、高速工具鋼、不鏽耐熱鋼直到適應特殊模具需要的馬氏體時效鋼以及粉末高速鋼、粉末高合金模具鋼等。模具鋼按用途一般可分為冷作模具鋼、熱作模具鋼和塑料成型用模具鋼三大類。

1．冷作模具鋼　冷作模具鋼主要用於製造對冷狀態下的工件進行壓制成型的模具。如：冷衝裁模具、冷衝壓模具、冷拉深模具、壓印模具、冷擠壓模具、螺紋壓制模具和粉末壓制模具等。冷作模具鋼的範圍很廣，從各種碳素工具鋼、合金工具鋼、高速工具鋼到粉末高速工具鋼和粉末高合金模具鋼。冷作模具鋼具是真空脱氣精煉鋼，內質純淨，機械加工性良好，切削明顯提高，淬透性良好，空冷淬硬不易出現淬裂，耐磨性極為優異，韌性良好，可用作不鏽鋼及高硬度材料的衝裁模。

2．熱作模具鋼　熱作模具鋼主要用於製造對高温狀態下的工件進行壓力加工的模具。如：熱鍛模具、熱擠壓模具、壓鑄模具、熱鐓鍛模具等。常用的熱作模具鋼有：中高含碳量的添加Cr、W、Mo、V等合金元素的合金模具鋼；對特殊要求的熱作模具鋼，有時採用高合金奧氏體耐熱模具鋼製造。

3．塑料模具鋼　由於塑料的品種很多，對塑料製品的要求差別也很大，對製造塑料模具的材料也提出了各種不同的性 能要求。所以，不少工業發達的國家已經形成了範圍很廣的塑料模具用鋼系列。包括碳素結構鋼、滲碳型 塑料模具鋼、預硬型塑料模具鋼、時效硬化型塑料模具鋼、耐蝕塑料模具鋼、易切塑料模具鋼、整體淬硬型塑料模具鋼、馬氏體時效鋼以及鏡面拋光用塑料模具鋼等。

國家標準《工模具鋼》（GB/T 1299-2014）於2015年9月1日實施，替代GB/T 1298-2008、GB/T 1299-2000。 ^[1]