美國A2冷沖工具鋼 
材料名稱:
 美國A2工具鋼
 材料屬于:
 模具鋼
 主要產(chǎn)商:
 美國芬可樂
 供貨硬度:
 球化退火HB≤248
 典型應(yīng)用:
 拉伸模，卷邊模，壓花模，切削工具。應(yīng)用于熱固件性塑料模，整體淬硬型模具鋼。
 相關(guān)描述:
 美國高韌性耐誰磨工具鋼，屬風(fēng)硬型鋼，含碳量高約1%，經(jīng)熱處理后硬度可達(dá)57~61HRC，鉻含量約5%，經(jīng)打磨后鋼材表面光澤較暗，耐蝕性優(yōu)，延展性極強(qiáng)，模具刃口的耐損性較好。該鋼的淬透良好，碳化物分布均勻，具有一定的沖擊韌性和較好的耐磨性。具有良好的空淬性能，空淬后尺寸變形小，碳化物均勻細(xì)不，耐磨性好
主要化學(xué)成分%：
C：0.95～1．05；
Cr：4.75～5.00；
Mo：0.90～1.40；
V：0.40；
Si：0.20～0.40；
Mn：0.45～0.75
（1）淬火、回火規(guī)范 淬火溫度950℃±10℃，油冷卻，回火溫度230℃±10℃，硬度61HRC。
 (2)用途舉例：拉伸模，卷邊模，壓花模，切削工具。應(yīng)用于熱固件性塑料模，整體淬硬型模具鋼4) 用D2鋼制造的滾絲輪、離臺調(diào)板冷沖模, 與Cr12MoV鋼相比可提高使用壽命5 ~6 倍。

模具鋼分類

美國按模具服役條件將模具鋼分為三大類，美國金屬學(xué)會工具鋼委員會列出了：冷作模具鋼、熱作模具鋼和塑料模具鋼三大類。其中，冷作模具鋼又分出12小類，熱作模具鋼9小類，塑

料模具鋼2小類。每個小類的選材又取決于三個主要因素：

　　◆ 尺寸大小和形狀的復(fù)雜性，

　　◆ 被加工的材料，

　　◆ 耐久性要求或設(shè)計壽命。

1.冷作模具鋼 　?。?）分為五組：W組、O組、A組、D組、S組。

　　◆ W組即水淬工具鋼，有11個鋼種，7個碳素工具鋼，含碳量從0.7%-1.3%。

　　◆ O組即油淬冷作模具鋼（俗稱油鋼），有4個鋼種，含碳量在0.85%-1.55%，

　　◆ A組即空淬中合金冷作模具鋼，有9個鋼種，含碳量從0.5%-2.25%。

　　◆ D組即高碳高鉻冷作模具鋼，有7個鋼種，含碳量0.9%-2.5%。

　　◆ S組即耐沖擊工具鋼，有7個鋼種，含碳量0.4%-0.6%。

　　用于冷作模具還有高速鋼（HSS組）和超高速鋼（SHSS組），鈷基硬質(zhì)合金和鋼結(jié)硬質(zhì)合金（HA組），粉末鋼和工程陶瓷（PIM組），碳鎢工具鋼（F組），特殊用途工具鋼（L組）。

　?。?）冷作模具鋼的選用

　　冷作模具鋼的主系列是高硬冷作類，主要用于要求高抗壓和耐磨為主的模具，硬度高于HRC60-62。對于要求耐沖擊、韌性高的模具，硬度低于HRC60- 62，主要用S類和部份A類和最普通的調(diào)質(zhì)鋼、彈簧鋼、熱作模具或基體鋼。對于大型沖壓模，如汽車外型沖壓件，主要用鑄鐵類。簡易或壽命數(shù)量少的用鋅基合金或高分子復(fù)合材料。

　　高速鋼和超高速鋼在冷作模具中的應(yīng)用迅速增長。主要是有高的"抗壓強(qiáng)度/硬度" 比值。且硬度可在HRC60-70之間選擇。

　　粉末模具鋼有優(yōu)良的耐磨壽命，硬度不大高HRC60-62，應(yīng)用相當(dāng)多。

　　碳素工具鋼在壽命10萬件的沖頭或軟材料沖壓模仍有一定的應(yīng)用范圍。

2.熱作模具鋼

　　美國熱作模具鋼分二大類：熱作模具鋼，和超級熱強(qiáng)合金。

　　熱作模具由于在有溫度的條件下工作，要求材料具有熱強(qiáng)性和熱耐磨性，為了保證模具的使用壽命模具要冷卻，熱冷交替模具會出現(xiàn)龜裂，即熱疲勞裂紋，所以材料又要求有抗裂紋能力和抗熱疲勞性能。

　　按熱強(qiáng)性排列的主系列進(jìn)行選材:

　　低合金調(diào)質(zhì)模具鋼（6G，6F2，6F3）→中鉻熱作模具鋼（H11、H12、H13）→鎢熱作模具鋼（H21，H22）。

　　非標(biāo)準(zhǔn)的熱作模具鋼：例如熱鐓鍛模具用時效硬化型的6H4。使用H11、H12、H13出現(xiàn)了不能滿足熱耐磨性時，可以選擇6H1，6H2。

　　當(dāng)要求模具以熱作耐磨性為主時，可以選擇D2，D4→M2，M4→粉末鋼。鋼結(jié)硬質(zhì)合金、鈷基硬質(zhì)合金的高溫耐磨性是很高的，但其熱疲勞性（即冷熱抗疲勞裂紋）很差，不能在急

冷急熱狀態(tài)下使用。

3.塑料模具鋼 　　美國是最早在工具鋼中列出塑料模具專用鋼的國家，以P來表示為主，共分為五類。

　　◆ 滲碳型塑料模具鋼：P1，P2，P3，P4，P5，P6。這類鋼含碳量很低，主要是美國早期及用擠壓成型制模法，要求冷塑性好，有高的擠壓性能，成型后表面滲碳淬火提高表面硬度，使用壽命長。芯部超低碳可使淬火時變形量最小。

　　◆調(diào)質(zhì)型塑料模具：P20，P21。目前塑料模具中P20的用量很大，已成為主體，大多數(shù)在預(yù)硬狀態(tài)時使用。

　　◆ 中碳合金工具鋼用于熱固性塑料模。鋼號有H13，而L2和S7，O1和A2也有應(yīng)用。這一類的特點(diǎn)是：

　?。?）基本屬二次硬化金鋼，500-600oC時的熱強(qiáng)性好。

　?。?）含鉻較高，大氣腐蝕性好。

　?。?）淬透性極好，適用于大模塊。

　　◆不銹鋼用于耐蝕性要求高的塑料模，主要鋼號有420，414L，440，416。

　　◆時效鋼是經(jīng)過時效處理而獲得高的使用性能。有兩種，一種是P21低碳Ni-A1時效鋼；另一類是18Ni馬氏體時效鋼。后者是用于宇航工業(yè)的無碳高純度、高強(qiáng)度、高韌性的材料。用于力學(xué)性能、尺寸精度、光潔度和耐蝕性都要求高的塑料模具中。

　　塑料模具鋼的選用

　　薄壁的塑料箱體，生產(chǎn)批量在小于10萬件時，用P20，P21預(yù)硬態(tài)（HB250～300），腐蝕性較強(qiáng)時用414L。

　　高壽命的普通塑料模，用P6或P20，經(jīng)滲碳一淬火后硬度在HRC54-58；塑料件不太大時，可用O1，S7。腐蝕性較強(qiáng)時用420。

　　非高溫的熱固性模用P6，P20經(jīng)滲碳淬火后使用。腐蝕性強(qiáng)用420。

　　高溫?zé)峁绦运芰夏Ｓ肏13和S7或滲碳鋼P(yáng)4。這些含鉻較高有好的抗回火性和抗高溫氧化性。