模具材料与热处理-课题三.ppt

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1、LOGO“十二五十二五”职业教育国家规划教材职业教育国家规划教材经全国职业教育教材审定委员会审定经全国职业教育教材审定委员会审定大连理工大学出版社大连理工大学出版社(第四版)模具材料与热处理新世纪高职高专教材编审委员会组编主编吴元徽赵利群主审雷勇涛课题三课题三 模具材料概述模具材料概述 任务一了解我国模具材料的分类任务一了解我国模具材料的分类 任务二熟悉模具材料的性能要求任务二熟悉模具材料的性能要求 任务三掌握模具材料的选用原则任务三掌握模具材料的选用原则 任务任务如图如图3-1所所示为垫片冲孔落示为垫片冲孔落料复合模，试指料复合模，试指出各零件的名称出各零件的名称和功用，区分常和功用，区分常

2、用工程材料和模用工程材料和模具材料。具材料。图图3-1 垫片冲孔落料复合模垫片冲孔落料复合模 1打杆打杆;2旋入式模柄旋入式模柄;3推板推板;4推杆推杆;5卸料螺钉卸料螺钉;6凸凹模凸凹模;7卸料板卸料板;8落料凹模落料凹模;9顶件块顶件块;10顶杆顶杆;11冲孔凸模冲孔凸模;12挡料销挡料销;13导料销导料销任务一了解我国模具材料的分类 任务分析任务分析冲裁模通常分为如下五个部分冲裁模通常分为如下五个部分:任务一了解我国模具材料的分类 人们常说的模具材料通常是指模具工作零件即（人们常说的模具材料通常是指模具工作零件即（1）的材料。）的材料。（2）（）（5）部分是属于常用工程材料的范畴。）部分

3、是属于常用工程材料的范畴。（1）工作零件）工作零件 冲模的工作零件是冲模的工作零件是凸模和凹模，在复合模中还有凸凹凸模和凹模，在复合模中还有凸凹模。它们成对互相模。它们成对互相 配合，完成对配合，完成对坯料的成型。它们的形状、尺寸精坯料的成型。它们的形状、尺寸精度、固定方法及材质处理等决定着度、固定方法及材质处理等决定着冲模的性冲模的性 能、模具成本及使用寿能、模具成本及使用寿命。命。（2）辅助装置）辅助装置 是协助凸模、凹模是协助凸模、凹模完成工件成型必不可少的装置。如完成工件成型必不可少的装置。如材料送进的定向定位装置、废料排材料送进的定向定位装置、废料排除装置、卸料退件装置、压料抬料除装

4、置、卸料退件装置、压料抬料装置等。它们的结构形式对工件质装置等。它们的结构形式对工件质量、操作量、操作 安全、生产效率等都至安全、生产效率等都至关重要。辅助装置是冷冲压模具设关重要。辅助装置是冷冲压模具设计中不容忽视的重要部分。计中不容忽视的重要部分。（3）导向装置）导向装置是保证上模、下模是保证上模、下模准确合模的装置。要求工作可靠，准确合模的装置。要求工作可靠，导向精度好，有一定互换性。导向导向精度好，有一定互换性。导向装置目前已基本标准化，并有商品装置目前已基本标准化，并有商品供应。供应。（4）支撑零件）支撑零件是指上模架和下模架。是指上模架和下模架。凸模、凹模和其他所有的零件安装在其凸

5、模、凹模和其他所有的零件安装在其上组成一个模具整体。它们与压力机连上组成一个模具整体。它们与压力机连接，传递并承受着工作压力。接，传递并承受着工作压力。（5）紧固零件）紧固零件中小型模具大多采用沉中小型模具大多采用沉头螺钉和销作可卸式连接头螺钉和销作可卸式连接;有些凸模、凹有些凸模、凹模的连接则采用粘接或低熔点合金连接模的连接则采用粘接或低熔点合金连接;大型模具的刃口或支架也有采用焊接方大型模具的刃口或支架也有采用焊接方式的。式的。模具材料是一种特殊的工程材料，模具材料是一种特殊的工程材料，一般是指生产模具零件所使用的材料。一般是指生产模具零件所使用的材料。模具的分类模具的分类任务一了解我国模

6、具材料的分类 任务一了解我国模具材料的分类 模具材料的分类模具材料的分类一、冷作模具材料一、冷作模具材料冷作模具材料应用量大、使用面广，其主要性能要求冷作模具材料应用量大、使用面广，其主要性能要求有强度、硬度、韧性和耐磨性。冷作模具钢以高碳合金钢有强度、硬度、韧性和耐磨性。冷作模具钢以高碳合金钢为主，均属热处理强化型钢，使用硬度高于为主，均属热处理强化型钢，使用硬度高于58HRC。以。以9CrWMn钢为典型代表的低合金冷作模具钢，一般仅用于钢为典型代表的低合金冷作模具钢，一般仅用于小批量生产中的简易型模具和承受冲击力较小的试制模具小批量生产中的简易型模具和承受冲击力较小的试制模具;Cr12型高

7、碳合金钢是大多数模具的通用材料，这类钢的强型高碳合金钢是大多数模具的通用材料，这类钢的强度和耐磨性较高，韧性较低度和耐磨性较高，韧性较低;在对模具综合力学性能要求更在对模具综合力学性能要求更高的场合，常用高的场合，常用W6Mo5Cr4V2高速钢作为替代钢种。高速钢作为替代钢种。任务一了解我国模具材料的分类 一、冷作模具材料一、冷作模具材料任务一了解我国模具材料的分类 二、热作模具材料二、热作模具材料 由于增加了温度和冷却条件这两个因素，且热作模具的由于增加了温度和冷却条件这两个因素，且热作模具的工作条件还比冷作模具复杂，因而热作模具用材的系列化，工作条件还比冷作模具复杂，因而热作模具用材的系列

8、化，除少数几种用量特别大的以外，总的来说不如冷作模具用材除少数几种用量特别大的以外，总的来说不如冷作模具用材系列完整。热作模具用材的选择，在力学性能方面要兼顾热系列完整。热作模具用材的选择，在力学性能方面要兼顾热耐磨性和抗裂纹性。但由于加工对象（热金属）本身强度不耐磨性和抗裂纹性。但由于加工对象（热金属）本身强度不高，故对热作模具材料的屈服强度要求并不高，而加工过程高，故对热作模具材料的屈服强度要求并不高，而加工过程中采用的冲击加工方式及不可避免的局部急热急冷特性，对中采用的冲击加工方式及不可避免的局部急热急冷特性，对韧性提出了较高要求。韧性提出了较高要求。任务一了解我国模具材料的分类 二、热

9、作模具材料二、热作模具材料 任务一了解我国模具材料的分类 三、塑料模具材料三、塑料模具材料塑料模具工作条件、制造方法、精度及对耐久性要求塑料模具工作条件、制造方法、精度及对耐久性要求的多样性，决定了其用钢的成分范围很大，各种优质钢都的多样性，决定了其用钢的成分范围很大，各种优质钢都有可用之处，且形成了范围很广的塑料模具用材系列。国有可用之处，且形成了范围很广的塑料模具用材系列。国内塑料成型模具钢尚未形成系列。一般塑料模具常采用正内塑料成型模具钢尚未形成系列。一般塑料模具常采用正火态的火态的45钢或钢或40Cr钢经调质后制造。硬度要求较高的塑料钢经调质后制造。硬度要求较高的塑料模具采用模具采用C

10、rWMn或或Cr12MoV等钢制造。前者硬度低，耐等钢制造。前者硬度低，耐磨性和表面光洁度差，模具寿命短而逐步被预硬钢所取代磨性和表面光洁度差，模具寿命短而逐步被预硬钢所取代;后者制造复杂模具时，因热处理变形大，往往不能满足要后者制造复杂模具时，因热处理变形大，往往不能满足要求。我国近年来在引进国外通用塑料模具钢的同时，也自求。我国近年来在引进国外通用塑料模具钢的同时，也自行研制了一些塑料模具钢，大体可分为预硬钢、时效硬化行研制了一些塑料模具钢，大体可分为预硬钢、时效硬化钢和冷挤压成型塑料模具钢三类。钢和冷挤压成型塑料模具钢三类。任务一了解我国模具材料的分类 三、塑料模具材料三、塑料模具材料任

11、务一了解我国模具材料的分类 四、其他模具材料四、其他模具材料 在三大类模具材料之外，还有其他模具材料。在三大类模具材料之外，还有其他模具材料。铸造模具钢铸造模具钢用于电子产品的无磁模具钢用于电子产品的无磁模具钢高溫玻璃模具钢高溫玻璃模具钢(高溫餐具、车灯、显像管玻璃模高溫餐具、车灯、显像管玻璃模)有色合金模具材料有色合金模具材料玻璃模具材料玻璃模具材料陶瓷模具材料等陶瓷模具材料等任务一了解我国模具材料的分类 一、使用性能一、使用性能 模具材料的性能是由模具材料的成分和热处理后的模具材料的性能是由模具材料的成分和热处理后的组织所决定的。模具钢的基本组织由马氏体基体以及在组织所决定的。模具钢的基本

12、组织由马氏体基体以及在基体上分布着的碳化物和金属间化合物等构成。模具钢基体上分布着的碳化物和金属间化合物等构成。模具钢的性能应该满足某种模具完成额定工作量所需具备的性的性能应该满足某种模具完成额定工作量所需具备的性能，但因各类模具使用条件及所完成的额定工作量指标能，但因各类模具使用条件及所完成的额定工作量指标均不同，故对模具性能要求也不同。又因为不同钢的化均不同，故对模具性能要求也不同。又因为不同钢的化学成分和组织对各种性能的影响不同，即使同一牌号的学成分和组织对各种性能的影响不同，即使同一牌号的钢也不可能同时获得各种性能的最佳值，一般某些性能钢也不可能同时获得各种性能的最佳值，一般某些性能的

13、改善会降低其他性能。因而，模具工作者常根据模具的改善会降低其他性能。因而，模具工作者常根据模具工作条件及工作定额要求选用模具钢及最佳处理工艺，工作条件及工作定额要求选用模具钢及最佳处理工艺，使之达到主要性能最优、而其他性能损失最小的目的。使之达到主要性能最优、而其他性能损失最小的目的。任务二熟悉模具材料的性能要求 对各类模具钢提出的性能要求主要包括：对各类模具钢提出的性能要求主要包括：任务二熟悉模具材料的性能要求 一、使用性能一、使用性能 l.硬度硬度2.强度强度3.塑性塑性 4.韧性韧性5.耐磨耐磨性性6.抗热抗热疲劳性疲劳性7.咬合咬合抗力抗力8.耐蚀耐蚀性性9.其他其他特殊性特殊性能能不

14、同的服役条件对模具材料主要力学性能要求不同不同的服役条件对模具材料主要力学性能要求不同任务二熟悉模具材料的性能要求 一、使用性能一、使用性能 热作模具热作模具用钢要求用钢要求在工作温度下保持在工作温度下保持高的强度和韧性、高的强度和韧性、良好的抗腐蚀性、良好的抗腐蚀性、热稳定性和优良的热稳定性和优良的热疲劳抗力。热疲劳抗力。冷挤压模具冷挤压模具要求其要求其材料具有高强度、材料具有高强度、高韧性、高淬透性高韧性、高淬透性以及良好的耐磨性、以及良好的耐磨性、热稳定性和切削加热稳定性和切削加工性工性;冷冲压模具冷冲压模具要求其材要求其材料具有高的强度，良料具有高的强度，良好的塑性和韧性，高好的塑性和

15、韧性，高的硬度及耐磨性的硬度及耐磨性;不同的服役条件对模具材料主要力学性能要求不同不同的服役条件对模具材料主要力学性能要求不同热作模具热作模具：抗热疲劳性能抗热疲劳性能;压铸模具压铸模具：耐融熔金属的冲蚀性能耐融熔金属的冲蚀性能;高温下工作的热作模具高温下工作的热作模具：工作温度下的抗氧化性能工作温度下的抗氧化性能;腐蚀介质中工作的模具腐蚀介质中工作的模具:耐蚀性耐蚀性;高载荷下工作的模具高载荷下工作的模具:抗压强度、抗拉强度、抗弯强抗压强度、抗拉强度、抗弯强度、疲劳强度及断裂韧度等。度、疲劳强度及断裂韧度等。任务二熟悉模具材料的性能要求 一、使用性能一、使用性能 二、工艺性能二、工艺性能 在

16、模具生产成本中，材料费用一般占在模具生产成本中，材料费用一般占10%20%，而机械加工、热处理、装配和管理费用占而机械加工、热处理、装配和管理费用占80%以上，以上，所以模具的工艺性能是影响模具的生产成本和制造所以模具的工艺性能是影响模具的生产成本和制造难易程度的主要因素之一。改善模具的工艺性能，不仅难易程度的主要因素之一。改善模具的工艺性能，不仅可以使模具生产工艺简单、易于制造，而且可以有效地可以使模具生产工艺简单、易于制造，而且可以有效地降低模具的制造费用。降低模具的制造费用。任务二熟悉模具材料的性能要求 模具加工工艺路线模具加工工艺路线 任务二熟悉模具材料的性能要求 二、工艺性能二、工艺

17、性能 粉粉末末冶冶金金焊焊接接塑塑性性成成形形铸铸造造毛毛坯坯预先热处理预先热处理模具零件模具零件切削加工切削加工最终热处理最终热处理模具加工工艺路线模具加工工艺路线 模具材料的工艺性能模具材料的工艺性能主要包括主要包括热加工工艺性能、冷加工热加工工艺性能、冷加工工艺性能、特种加工工艺性能和热处理工艺性能工艺性能、特种加工工艺性能和热处理工艺性能。任务二熟悉模具材料的性能要求 二、工艺性能二、工艺性能 模具材料的工艺性能模具材料的工艺性能主要包括主要包括任务二熟悉模具材料的性能要求 二、工艺性能二、工艺性能 1.热加工工艺性能热加工工艺性能任务二熟悉模具材料的性能要求 二、工艺性能二、工艺性能

18、 2.冷加工工艺性能冷加工工艺性能任务二熟悉模具材料的性能要求 二、工艺性能二、工艺性能 3.特种加工工艺性能特种加工工艺性能任务二熟悉模具材料的性能要求 二、工艺性能二、工艺性能 电火花、线切割电火花、线切割电火花、线切割电火花、线切割电火花加工常常作为模具的最后加工工序。电火花加工可在淬火、回火模具的表面形成淬火马氏体的白亮层。高碳马氏体的固有脆性和显微裂纹的存在，往往导致模具的早期开裂失效。此外，电火花加工可在模具表面形成不良的残余应力，降低了模具的使用寿命。可以通过调整电加工工艺参数，来减少硬化层的厚度，或者用喷丸法等去除变质层。皮纹加工皮纹加工皮纹加工皮纹加工有些塑料制品要求制造有皮

19、纹、装饰性图案或文字花样的表面，一般是采用化学蚀刻工艺，因此耍求模具材料能适应这种化学蚀刻工艺，蚀刻以后，能够在楼具表面得到图案清晰、纹理清楚的皮纹和图案。4.热处理工艺性能热处理工艺性能任务二熟悉模具材料的性能要求 二、工艺性能二、工艺性能 4.热处理工艺性能热处理工艺性能较高的淬透性较高的淬透性：主要取决于钢的合金元素含量和淬火前的原始组织主要取决于钢的合金元素含量和淬火前的原始组织状态。状态。模具尺寸较大的模具，或形状复杂、易变形的模具，模具尺寸较大的模具，或形状复杂、易变形的模具，需要采用淬透性较好的模具钢。需要采用淬透性较好的模具钢。适当的淬硬性适当的淬硬性：主要取决于钢中的碳含量。

20、主要取决于钢中的碳含量。大部分的冷作模具钢，往往选择淬硬性高的模具钢。大部分的冷作模具钢，往往选择淬硬性高的模具钢。任务二熟悉模具材料的性能要求 二、工艺性能二、工艺性能 4.热处理工艺性能热处理工艺性能较宽的淬火温度范围和较小的热处理变形倾向较宽的淬火温度范围和较小的热处理变形倾向为了便于生产，要求模具钢淬火温度范围尽可能放宽一为了便于生产，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，由于难以准确些，特别是当模具采用火焰加热局部淬火时，由于难以准确地测量和控制温度，所以要求模具钢有更宽的淬火温度范围。地测量和控制温度，所以要求模具钢有更宽的淬火温度范围。模具在热

21、处理时，尤其是在淬火过程中，要产生体积变模具在热处理时，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。形模具钢制造。任务二熟悉模具材料的性能要求 二、工艺性能二、工艺性能 较小的氧化、脱碳敏感性较小的氧化、脱碳敏感性模具在加热过程中，如果发生氧化、脱碳现象，就会模具在加热过程中，如果发生

22、氧化、脱碳现象，就会使其碰度、耐磨性、使用性能和使用寿命降低。因此，要使其碰度、耐磨性、使用性能和使用寿命降低。因此，要求模具钢的抗氧化性、抗脱碳敏感性好。对于铝含量较高求模具钢的抗氧化性、抗脱碳敏感性好。对于铝含量较高的模具钢，由于氧化、脱碳敏感性强，需采用特种热处理，的模具钢，由于氧化、脱碳敏感性强，需采用特种热处理，如真空热处理、可控气氛热处理、盐浴热处理等。如真空热处理、可控气氛热处理、盐浴热处理等。任务二熟悉模具材料的性能要求 二、工艺性能二、工艺性能 4.热处理工艺性能热处理工艺性能5.其他因素其他因素 在选择模具钢时，除了必须考虑使用性能和工艺性在选择模具钢时，除了必须考虑使用性

23、能和工艺性能之外，还必须考虑模具钢的能之外，还必须考虑模具钢的通用性通用性和和价格价格。模具钢一般。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，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，以最终选定合理的具费用。从技术、经济方面全面分析，以最终

24、选定合理的模具材料。模具材料。任务二熟悉模具材料的性能要求 二、工艺性能二、工艺性能 任务二熟悉模具材料的性能要求 二、工艺性能二、工艺性能 材料的选用有三个通用原则。一是使用性能原则材料的选用有三个通用原则。一是使用性能原则:材料材料的使用性能应满足模具的使用要求。对大量机器工件和工的使用性能应满足模具的使用要求。对大量机器工件和工程构件，主要是机械性能程构件，主要是机械性能;对一些特殊条件下工作的工件，对一些特殊条件下工作的工件，则必须根据要求考虑材料的物理、化学性能。二是工艺性则必须根据要求考虑材料的物理、化学性能。二是工艺性能原则能原则:材料的工艺性能应满足模具生材料的工艺性能应满足模

25、具生产工艺的要求。三产工艺的要求。三是经济性原则是经济性原则:必须考虑材料的经济性。采用便宜的材料，必须考虑材料的经济性。采用便宜的材料，把总成本降至最低，取得最大的经济效益，使产品在市场把总成本降至最低，取得最大的经济效益，使产品在市场上具有最强的竞争力。上具有最强的竞争力。任务三掌握模具材料的选用原则 一、满足使用性能要求一、满足使用性能要求 1.耐磨性耐磨性坯料在模具型腔中塑性变形时，沿型腔表坯料在模具型腔中塑性变形时，沿型腔表面面既流动既流动又滑动，使型腔表面与坯料间产生剧烈摩擦，从而导致又滑动，使型腔表面与坯料间产生剧烈摩擦，从而导致模具因磨损而失效。所以制料的耐磨性是模具最基本、模

26、具因磨损而失效。所以制料的耐磨性是模具最基本、最首要的性能之一。最首要的性能之一。硬度是影响耐磨性的主要因素。一般模具工件的硬硬度是影响耐磨性的主要因素。一般模具工件的硬度越高，磨损量越小，耐磨性也越好。此外，耐磨性还度越高，磨损量越小，耐磨性也越好。此外，耐磨性还与材料中碳化物的种类、数量、形态、大小及分布有关。与材料中碳化物的种类、数量、形态、大小及分布有关。任务三掌握模具材料的选用原则 2.强韧性强韧性 模具的工作条件太多十分恶劣，有些常承受较大的冲击模具的工作条件太多十分恶劣，有些常承受较大的冲击负荷，从而导致脆性断裂。为防止在工作时突然脆断，模负荷，从而导致脆性断裂。为防止在工作时突

27、然脆断，模具要具有较高的强度和韧性。具要具有较高的强度和韧性。模具的韧性主要取决于材料的碳含量、晶粒度及组织模具的韧性主要取决于材料的碳含量、晶粒度及组织状态。状态。任务三掌握模具材料的选用原则 一、满足使用性能要求一、满足使用性能要求 3.疲劳断裂性能疲劳断裂性能 模具工作过程中，在循环应力的长期作用下，往往导致模具工作过程中，在循环应力的长期作用下，往往导致疲劳断裂。其形式有小能量多次冲击疲劳断裂、拉伸疲劳疲劳断裂。其形式有小能量多次冲击疲劳断裂、拉伸疲劳断裂、接触疲劳断裂及弯曲疲劳断裂。断裂、接触疲劳断裂及弯曲疲劳断裂。模具的疲劳断裂性能主要取决于其强度、韧性、硬度以模具的疲劳断裂性能主

28、要取决于其强度、韧性、硬度以及材料中夹杂物的含量及材料中夹杂物的含量4.抗热疲劳性能抗热疲劳性能有些模具在工作过程中处于反复加热和冷却的状态，有些模具在工作过程中处于反复加热和冷却的状态，使型腔表面受拉、压变应力的作用，引起表面龟裂和剥落，使型腔表面受拉、压变应力的作用，引起表面龟裂和剥落，增人摩擦力，阻碍塑性变形，降低了尺寸精度，从而导致增人摩擦力，阻碍塑性变形，降低了尺寸精度，从而导致模具失效。冷热疲劳是热作模具失散的丰要形式之一，这模具失效。冷热疲劳是热作模具失散的丰要形式之一，这类模具应具有较高的抗热疲劳性能。类模具应具有较高的抗热疲劳性能。任务三掌握模具材料的选用原则 一、满足使用性

29、能要求一、满足使用性能要求 5.高温性能高温性能当模具的工作温度较高时，会使硬度和强度下降当模具的工作温度较高时，会使硬度和强度下降.导致导致模具早期磨损或产生塑性变形而失效。因此，模具材料应模具早期磨损或产生塑性变形而失效。因此，模具材料应具有较高的抗回火稳定性，以保证模具在工作温度下具有具有较高的抗回火稳定性，以保证模具在工作温度下具有较高的硬度和强度。较高的硬度和强度。任务三掌握模具材料的选用原则 一、满足使用性能要求一、满足使用性能要求 6.耐蚀性耐蚀性有些模具如塑料模在工作时，其中的氯、氟等元素受热有些模具如塑料模在工作时，其中的氯、氟等元素受热后分解析出后分解析出HCI和和HF等强

30、侵蚀性气体，侵蚀模具型腔表面，等强侵蚀性气体，侵蚀模具型腔表面，加大其表面粗糙度，加剧磨损失效。加大其表面粗糙度，加剧磨损失效。二、满足工艺性能要求二、满足工艺性能要求 模具的制造一般都要经过锻造、切削加工、热处理模具的制造一般都要经过锻造、切削加工、热处理等工序。为保证模具的制造质量，降低生产成本，其材等工序。为保证模具的制造质量，降低生产成本，其材料应具有以下特性料应具有以下特性:任务三掌握模具材料的选用原则（1）良好的可锻性）良好的可锻性 （2）良好的退火工艺性）良好的退火工艺性（3）良好的切削加工性）良好的切削加工性（4）较小的氧化、脱碳敏感性）较小的氧化、脱碳敏感性 （5）良好的淬硬

31、性）良好的淬硬性（6）良好的淬透性）良好的淬透性（7）较低的淬火变形开裂倾向）较低的淬火变形开裂倾向（8）良好的可磨削性）良好的可磨削性 三、满足经济性要求三、满足经济性要求 任务三掌握模具材料的选用原则 1.1.材料的价格材料的价格模具材料的价格无疑应该尽量低。3.3.自然资源等因素自然资源等因素随着工业的发展，资源和能源的问题日渐突出，选用材料时必须对此有所考虑，特别是对于大批量生产的工件，所用材料应该来源丰富并顾及我国资源状况。此外，还要注意生产所用材料的能源消耗，尽量选用低能耗的制料。2.2.模具的总成本模具的总成本模具选用的材料必须保证其生产和使用的总成本最低。模具的总成本与其使用寿

32、命、质量、加工费用、研究费用、维修费用和材料价格有关。因此，在满足使用性能的前提下，首先选用价格因此，在满足使用性能的前提下，首先选用价格较低的。能用碳钢就不用合金钢。能用国产材料就不较低的。能用碳钢就不用合金钢。能用国产材料就不用进口材料。另外，在选材时还应考虑市场的生产和用进口材料。另外，在选材时还应考虑市场的生产和供应情况，所选钢种应尽量少而集中，易购买。供应情况，所选钢种应尽量少而集中，易购买。任务三掌握模具材料的选用原则 三、满足经济性要求三、满足经济性要求 材材料料相对价相对价格格材材料料相对价格相对价格普通碳素结构钢1铬不锈钢5普通低合金结构钢1.25铬镍不锈钢15优质碳素结构钢

33、1.31.5灰口铸铁1.4合金结构钢（Cr-Ni钢除外）1.72.5球墨铸铁1.8铬镍合金结构钢（中合金钢）5可锻铸铁22.2滚珠轴承钢3铸造铝合金、铜合金810碳素工具钢1.6普通黄铜1317低合金工具钢34锡青铜、铝青铜19高速钢1620钛合金5080硬质合金150200（工程塑料）515我国常用金属材料的相对价格我国常用金属材料的相对价格三、满足经济性要求三、满足经济性要求 任务三掌握模具材料的选用原则 世界能源储藏量世界能源储藏量石油天然气煤铀可开采储量9970亿桶138万亿m31，039，272吨200万吨可开采年限41.5年64年219年74年主要产地及储量比例中东66.4%独联体

34、、中东70%美、苏、中、澳 70%储量（106t）可用年数再生率(%)Fe110610931.7Al11703516.9Cu3082440.9Zn1231821.2Mo1.436Ag0.21441.0Cr775112Ti14751重要金属的世界储量重要金属的世界储量任务三掌握模具材料的选用原则 材料矿物燃料能耗排碳量MJ/KgMJ/m3Kg/tKg/m3木材1.52.8750139030561528混凝土2.0480050120钢材35266,0007005320一次铝4351,100,000870022,000再生铝1333,000一定性能水平下的材料能耗一定性能水平下的材料能耗木材混凝土钢塑料铝、镁及钛合金E/b24145100500475-1002710-1029E生产每公斤材料的能耗；生产每公斤材料的能耗；材料密度；材料密度；b抗拉强度抗拉强度生产各种材料消耗的能量及碳的排放量生产各种材料消耗的能量及碳的排放量任务三掌握模具材料的选用原则 LOGO“十二五十二五”职业教育国家规划教材职业教育国家规划教材经全国职业教育教材审定委员会审定经全国职业教育教材审定委员会审定大连理工大学出版社大连理工大学出版社Your company slogan in here