2023.05.18

模具钢力学性能（模具结构强度与刚度仿真分析）

今天给各位分享模具钢力学性能的知识，其中也会对模具结构强度与刚度仿真分析进行解释，现在开始吧！

5CrMnMo模具钢的力学性能

模具钢材5CrMnMo是在中碳钢的基础上主要加入Cr、Mn、Mo三元素而研制成的，也可看作把5CrNiMo钢中的Ni元素由Mn元素取代而形成的。该钢是热作模具钢，除淬透性，耐热疲劳性稍差外，5CrMnMo钢具有与5CrNiMo钢类似的性能，淬透性稍差·此钢适于制作要求具有较高强度和高耐磨性的各种类型锻模·要求韧性较高时，可采用电渣重熔钢· 5CrMnMo钢中碳含量保持在0.40%~0.60%，可获得较高的强度与耐热疲劳强度、一定的硬度与耐磨性、良好的韧性钢与导热性。

执行标准：GB/T 1299-1985

特性

5CrMnMo中加入Cr、Mn、Mo元素主要是提高钢的淬透性，尤其是共同作用时，淬透性提高极大。Cr、Mn、Mo元素可固溶于铁素体中起固溶强化作用，又可固溶于Fe3C中形成（Fe、Cr、Mo）3C，改善其硬度，提高钢的耐磨性。Cr、Mn、Mo元素共同作用显著提高钢的回火稳定性。Mo元素可减少回火脆性和细化晶粒。

由于Ni元素显著提高钢的淬透性、韧性与耐热疲劳性能，所以5CrMnMo钢与5CrNiMo钢相比，虽然强度不降低，但常温及较高温度下的韧性和塑性却降低很多，且淬透性和耐热疲劳性能也稍低。另外，5CrMnMo钢中加入Mn、Mo元素，钢的过热敏感性稍大。此外，钢中存在Cr元素使钢产生一定的抗氧化性与耐蚀性。

化学成份

碳 C ：0.50～0.60

硅 Si：0.25～0.60

锰 Mn：1.20～1.60

硫 S ：≤0.030

磷 P ：≤0.030

铬 Cr：0.60～0.90

镍 Ni：允许残余含量≤0.25

铜 Cu：允许残余含量≤0.30

钼 Mo：0.15～0.30

力学性能

硬度：退火,241～197HB,压痕直径3.9～4.3mm

热处理方式

热处理规范：淬火,820～850℃油冷。

回火用途加热温度/℃ 加热介质硬度（HRC）

消除应力，稳定组织和尺寸

再炉冷至150～200℃，然后取出空冷。

推荐的淬火规范

淬火温度/℃ 介质温度/℃ 冷却硬度（HRC）

820～850 思科淬火液?150～180 至150～180℃后小型模具冷空，大中型模具立即回火?52～58

注：1.中型锻模采用加热温度的上限，小型锻模采用加热温度的下限；

2.为减小模具淬火后的应力和变形，淬火时更好先冷空至740～760℃，然后进入淬火液，冷至150～180℃左右，取出并退火；

模具钢NAK80的力学性能是什么？

模具钢NAK80：

1，常温下的力学性能20℃）

硬度：41HRC

0.2%降伏强度：103kgf/平方mm（147Ksi）

抗拉强度：128kgf/平方mm（147Ksi）

断面缩率：38.0%

伸长率：15.6%

冲击值：U-notch,20℃） 2.0Kgf-m/平方cm(151bf-ft)纵向

高温特性见下图：

1.2344模具钢的力学性能

1.2344模具钢特性：

1.材质均匀，优越的切削加工性和抛光性、 2.高韧性及高塑性、 3.高低温下的高耐磨性、4.出色的整体硬化性、

5.良好的高温强度及耐热疲劳性、 6.热处理时极低的变形性、7.与传统钢材相比具有更好的等向性，各方向都有出色的韧性和塑性、

1.2344热处理：

锻造软化退火淬硬回火

1050-850℃ 820-840℃ 1020-1050℃ 520-700℃

纯净度：按照ASTM E45方法A，A硫化物≤0.5，B氧化物，C硅酸盐和D球状氧化物各≤1或者DIN 50602-K1≤10

或者按客户要求。

钢材出厂状态：软化退火，良好的微观结构，硬度更大至229HB或者调质到客户要求。

运用状态：30-55HRC。

1.2344化学成化：

C Si Mn P S Cr MO V

0.38-0.42 0.8-1.2 0.30-0.50 ≤0.015 ≤0.002 4.80-5.50 1.2-1.5

0.90-1.10

超声波检验：

ASTM A388-FBH max.3mm(1/8inch)或者SEP 1921-test

group3-ciassE,e或者按客户要求。

1.2344主要应用：

1.压铸模（模仁、固定件、上模、喷嘴、氮化顶针、）

2.挤压模（模仁、支承件、阻流块、）

3.热压模具、（铝、镁、铜合金、）

4.部件、如冷剪切、飞边、热剪、耐磨部件、

3Cr2W8V的力学性能：

3Cr2W8V热作模具钢，是常用的压铸模具钢，有较高的强度和硬度、耐冷热疲劳性良好，且有较好的淬透性，但其韧性和塑性较差。适用制作高温、高应力下，不受冲击负荷的凸模、凹模，如压铸模、热挤压模、精锻模、有色金属成型模等。

3Cr2W8V属于国标工模具钢，执行标准：GB/T 1299-2014

3Cr2W8V化学成分

C0.30~0.40

Si≤0.40

Mn≤0.40

Cr2.20~2.70

W7.50~9.00

V0.20~0.50

p≤0.030

S≤0.030

3Cr2W8V硬度：退火,255～207HB,压痕直径3.8～4.2mm

用途：常用的压铸模具钢。碳含量较低，有较高韧性和良好的导热性；同时，含有较多的碳化物形成元素铬、钨、钒，相变温度提高，使钢有高的高温强度、硬度和良好的耐热疲劳性；淬透。适于制造高温、高应力，但不受冲击负荷的压铸铜、铝、镁合金用附模、型芯、浇口套、分流钉、高应力压腊、热剪切刀、热顶锻模、平锻机凸凹模、镶块等。