美國(guó)按模具服役條件將模具鋼分為四大類,美國(guó)金屬學(xué)會(huì)工具鋼委員會(huì)列出了:冷作模具鋼、熱作模具鋼、塑料模具鋼、塑膠模具鋼等四大類。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,塑膠模具鋼5小類。每個(gè)小類的選材又取決于三個(gè)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(jì)壽命。
分為五組:W組、O組、A組、D組、S組。
◆ W組即水淬模具鋼,有11個(gè)鋼種,7個(gè)碳素模具鋼,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(gè)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(gè)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(gè)鋼種,含碳量0.9%-2.5%。
◆ S組即耐沖擊工具鋼,有7個(gè)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)。
中碳合金工具鋼用于熱固性塑料模。鋼號(hào)有H13,而L2和S7,O1和A2也有應(yīng)用。這一類的特點(diǎn)是:
(1)基本屬二次硬化金鋼,500-600oC時(shí)的熱強(qiáng)性好。
(2)含鉻較高,大氣腐蝕性好。
(3)淬透性,適用于大模塊。
在模具生產(chǎn)成本中,材料費(fèi)用一般占10%~20%,而機(jī)械加工、熱處理、裝配和管理費(fèi)用占80%以上,所以模具材料的工藝性能是影響模具的生產(chǎn)成本和制造難易的主要因素之一。