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鋼材牌號及型號規格：D3模具鋼

D3模具鋼性能用途、密度硬度和化學成分： d3模具鋼是高碳高鉻型冷作模具鋼的代表鋼號之一。含有極高量（質量分數）的C2.00%~2.30%和Cr11.00%~13.00%，是屬于萊氏體鋼，所以有很高的淬透性、淬硬性和耐磨性，淬火變形小，但當碳化物不均勻時，變形量多向性且不規則，它的組織不良是其主要缺點。不均勻的碳化物很難用熱處理方法改善，除非改用粉末冶金法制造。 d3模具鋼抗沖擊韌度差，導熱性和高溫塑性也差，熱加工時

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D3模具鋼出廠狀態、相關參數和注意事項

d3模具鋼是高碳高鉻型冷作模具鋼的代表鋼號之一。含有極高量（質量分數）的C2.00%~2.30%和Cr11.00%~13.00%，是屬于萊氏體鋼，所以有很高的淬透性、淬硬性和耐磨性，淬火變形小，但當碳化物不均勻時，變形量多向性且不規則，它的組織不良是其主要缺點。不均勻的碳化物很難用熱處理方法改善，除非改用粉末冶金法制造。

d3模具鋼抗沖擊韌度差，導熱性和高溫塑性也差，熱加工時要注意加熱和鍛造工藝。　　

該模具鋼也是國際通用的冷作模具鋼之一，但近來逐漸被更優秀的鋼種如Cr12MoV、Cr12Mo1V1或基體鋼所取代。該模具鋼自前蘇聯的X12引進，1957年時即已納入標準（YB-1957）。

國外同類型的鋼號有210Cr12(ISO),日本的SKD1(JIS),大同特鋼的DC1、日立金屬的CRD,奧地利百祿公司的K100，瑞典的SVERER3(UHB)等。　　

d3模具鋼主要用于要求高耐磨受沖擊負荷較小的冷沖模工作零件（凸模凹模）、冷擠壓模的凹模等），由于具有明顯的優點和缺點，使用受到一定限制。　　

化學成分　　

C：2.00~2.30 Si：≦0.40 Mn：≦0.40 Cr：11.50~13.00 P：≦0.030 S：≦0.030

模具鋼性能要求

韌性　　

在工作過程中，模具承受著沖擊載荷，為了減少在使用過程中的折斷、崩刃等形式的損壞，要求模具鋼具有一定的韌性。

　　模具鋼的化學成分，晶粒度，純凈度，碳化物和夾雜物等的數量、形貌、尺寸大小及分布情況，以及模具鋼的熱處理制度和熱處理后得到的金相組織等因素都對鋼的韌性帶來很大的影響。特別是鋼的純凈度和熱加工變形情況對于其橫向韌性的影響更為明顯。鋼的韌性、強度和耐磨性往往是相互矛盾的。因此，要合理地選擇鋼的化學成分并且采用合理的精煉、熱加工和熱處理工藝，以使模具材料的耐磨性、強度和韌性達到佳的配合。

　　沖擊韌性系表特征材料在一次沖擊過程中試樣在整個斷裂過程中吸收的總能量。但是很多工具是在不同工作條件下疲勞斷裂的，因此，常規的沖擊韌性不能全面地反映模具鋼的斷裂性能。小能量多次沖擊斷裂功或多次斷裂壽命和疲勞壽命等試驗技術正在被采用。

耐磨性　　

決定模具使用壽命重要的因素往往是模具材料的耐磨性。模具在工作中承受相當大的壓應力和摩擦力，要求模具能夠在強烈摩擦下仍保持其尺寸精度。模具的磨損主要是機械磨損、氧化磨損和熔融磨損三種類型。為了改善模具鋼的耐磨性，就要既保持模具鋼具有高的硬度，又要保證鋼中碳化物或其他硬化相的組成、形貌和分布比較合理。對于重載、高速磨損條件下服役的模具，要求模具鋼表面能形成薄而致密粘附性好的氧化膜，保持潤滑作用，減少模具和工件之間產生粘咬、焊合等熔融磨損，又能減少模具表面進行氧化造成氧化磨損。所以模具的工作條件對鋼的磨損有較大的影響。

抗熱疲勞能力

　　熱作模具鋼在服役條件下除了承受載荷的周期性變化之外，還受到高溫及周期性的急冷急熱的作用，因此，評價熱作模具鋼的斷裂抗力應重視材料的熱機械疲勞斷裂性能。熱機械疲勞是一種綜合性能的指標，它包括熱疲勞性能、機械疲勞裂紋擴展速率和斷裂韌性三個方面。

　　熱疲勞性能反映材料在熱疲勞裂紋萌生之前的工作壽命，抗熱疲勞性能高的材料，萌生熱疲勞裂紋的熱循環次數較多；機械疲勞裂紋擴展速率反映材料在熱疲勞裂紋萌生之后，在鍛壓力的作用下裂紋向內部擴展時，每一應力循環的擴展量；斷裂韌性反映材料對已存在的裂紋發生失穩擴展的抗力。斷裂韌性高的材料，其中的裂紋如要發生失穩擴展，必須在裂紋尖端具有足夠高的應力強度因子，也就是必須有較大的裂紋長度。在應力恒定的前提下，在一種模具中已經存在一條疲勞裂紋，如果模具材料的斷裂韌性值較高，則裂紋必須擴展得更深，才能發生失穩擴展。

　　也就是說，抗熱疲勞性能決定了疲勞裂紋萌生前的那部分壽命；而裂紋擴展速率和斷裂韌性，可以決定當裂紋萌生后發生亞臨界擴展的那部分壽命。因此，熱作模具如要獲得高的壽命，模具材料應具備高的抗熱疲勞性能、低的裂紋擴展速率和高的斷裂韌性值。

　　抗熱疲勞性能的指標可以用萌生熱疲勞裂紋的熱循環數，也可以用經過一定的熱循環后所出現的疲勞裂紋的條數及平均的深度或長度來衡量。

咬合抗力

　　咬合抗力實際就是發生“冷焊”時的抵抗力。該性能對于模具材料較為重要。試驗時通常在干摩擦條件下，把被試驗的工具鋼試樣與具有咬合傾向的材料（如奧氏體鋼）進行恒速對偶摩擦運動，以一定的速度逐漸增大載荷，此時，轉矩也相應增大，該載荷稱為“咬合臨界載荷”，臨界載荷愈高，標志著咬合抗力愈強。

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