2024年7月9日发(作者：保暮雨)
第五节 常用模具钢料特性与用途之热作工具钢
热作工具钢X40CrMoV51，国际代码：H13与H11；欧洲：1.2344与1.2343；日本是SKD61；
出厂硬度是：HB185～HB230，须热处理。用在塑胶模具上的硬度一般是48～52HRC，也可氮化及涂层处理。
由于须要热处理，加工较为困难，故在模具的价格上比较贵一些，若是须要热处理到40HRC以上的硬度，模
具一般用机械加工比较困难，所以在热处理之前一定要先做工件的粗加工，尤其是：运水孔、螺钉孔及攻牙必须先
加工好后才进行热处理，否则要退火重做。
塑料模具用钢要求具有一定的强度、硬度、耐磨性、热稳定性和耐蚀性等性能。此外，还要求具有良好的工艺
性，如热处理变小、加工性能好、耐蚀性好、研磨和抛光性能好、补焊性能好、粗糙度高、导热性好和工作条件尺
寸和形状稳定等。
一般情况下，注射成形或挤压成形模具可选用热作模具钢；热固性成形和要求高耐磨、高强度的模具可选用冷
作模具钢。
热作模具钢除应具有高的硬度、强度、红硬性、耐磨性和韧性外，还应具有良好的高温强度、热疲劳稳定性、
导热性和耐蚀性，此外还要求具有较高的淬透性，以保证整个截面具有一致的力学性能。
H13料的最大特点是：耐磨性好，材料的淬透性优异；材料热处理后，大大提高工件的使用寿命。
H13热处理要求：
淬硬溫度1020-1080℃/冷卻介质空、油、盐浴；回火溫度：180~225或425~525 ℃；最大硬度HRC52；
高溫回火坏处是钢材韧性下降，尺寸变形大；400~600℃/48-52 HRC 时尺寸变细(缩水)、600~700℃ <48HRC
尺寸偏大，溫度越高、硬度越低、尺寸也將会偏大变形。
高溫回火好处是耐磨性增高，氮化时不会影响钢心硬度。 回火次数：最少2次；
备注：淬硬1020-1080℃，油冷，HRC 52-56；盐浴分级淬火，500-550℃，HRC 50-54，保溫15-30分鐘，
空冷。
若零件尺寸大于300mm时，热处理硬度应控制在HRC48－50以内；
H13料的最佳热处理状态是淬火到HRC44—48。
H13加工要求： 当材料尺寸大于300mm时，并在热处理后再进行大量放电加工，在放电加工后须再安排一
次回火去应力的工艺。消除应力工艺：加热至650℃均热两小时后，于炉中冷卻至550℃再於空中冷卻。
H13要求氮化时的工艺安排流程：
工件在氮化前应经淬火回火，回火溫度必須高于氮化溫度50℃。
●气氮工艺：在525℃，20h/0.30mm，30hr/0.35mm，60hr/0.50mm，表面硬为700HV(约60HRC)。
●氮碳共渗：在特殊盐浴中进行，溫度在570℃。通常处理两小时，表面硬度约为950~1000HV，深度为
0.01~0.02mm
●钢材需氮化，ASSAB 建议工序：先淬硬 1020℃，回火 575℃兩次50-52 HRC，再气氮 520℃ 10-60小时
~700 HV 。
H13常见的品牌是：
◎一胜百（ASSAB）：8407、8407 2M与8402；
◎斯穆（THYSSEN）：Thermodur 2344ESR、Thermodur 2344EFS、Thermodur 2343ESR、Thermodur 2343EFS、
Thermodur 2367ESR（H13+Mo）、Thermodur 2365ESR、Thermodur 2885EFS、Thermodur 2714、 Thermodur
E38K、FINKL FX。
◎德国葛利兹1.2344ESR与1.2344；1.2343ESR与1.2343；
◎其他厂家：百禄W302；大同制钢：DHA1；布德鲁斯1.2344；百禄︰W302；日立︰DAC；高周波SKD61；
日立金属DAC55。
1）大同制钢DHA1（高性能热作工具钢）：
◎出厂状态︰HB229。相当于日本JIS标准SKD61；德国DIN标准1.2344；美国AISI标准H13。
◎相当布德鲁斯Buderus︰2344；百禄Bohler︰W302；日立hitachi︰DAC；一胜百ASSAB︰8407 2M。
耐磨性︰★★★☆☆ 韧性︰★★★☆☆ 红硬性︰★★★☆☆
尺寸稳定︰★★★☆☆ 加工性︰★★★☆☆ 抛光性︰★★☆☆☆
◎产品描述：有着较好的切削性与耐热平衡性等；是一种通用热作模具钢。
1.大同制钢DHA1在铝、镁压铸模具上运用较为广泛（HRC41-48）；
2. DHA1使用在压铸模关连部件（HRC45-50）；
3.热冲压模（HRC42-50）、热挤压模（HRC43-48）、热剪切刀片（HRC35-45）。
4.汽车发动机模具，手机铝外壳模具等。
◎特点：良好加工与韧性，抗高温强度好。
◎化学成份：
◎热处理工艺：
2）大同制钢DH2F（预硬高韧性热作模具钢）：
◎出厂状态︰HRC37-42；
◎相当布德鲁斯Buderus︰2347； 相当日立hitachi︰FDAC（或TDAC）
耐磨性︰★★★☆☆ 韧性︰★★★☆☆ 红硬性︰★★★☆☆
尺寸稳定︰★★★☆☆ 加工性︰★★★☆☆ 抛光性︰★★☆☆☆
◎产品描述： DH2F是预硬热作模具钢，出厂时预硬到HRC37-42。DH2F可以满足快速制模的需要。
经常使用在各类铝镁锌压铸模具；高硬塑胶模具。如：手机外壳模具、汽车车灯模具、发动机模具。
◎特点：切削性良好，优良的高温强度与耐磨性。
3）大同制钢DH31－SUPER（高性能高强度高寿命热作工具钢）：
◎出厂状态︰HB235
耐磨性︰★★★☆☆ 韧性︰★★★☆☆ 红硬性︰★★★★☆ 加工性︰★★★☆☆
◎产品描述： DH31S有很好的抗疲劳性、高抗温强度。适合大型压铸模具、铝镁压铸模具、大型压铸模具。
◎特长：相对于SKD61，抗疲劳性开裂性极佳；淬透性好，尤其对于大型模具时韧性良好；耐热熔性良好。
但切削性较SKD61稍有降低。
4）瑞典一胜百8407 SUPREME（高级热作工具钢）：
8407 SUP是铬钼钒合金工具钢，经由组织细微化及电渣再溶炼(ESR)处理，钢质均匀，金相结构良好；
◎出厂状态︰HB185，需进行热处理。奥氏体化温度：1020－1030℃；回火温度250℃；HRC50-52。
◎化学成份：C：0.39%；Si：1.0%；Mn：0.4%；Cr：5.2%；Mo：1.4%；V：0.9%。
◎相当布德鲁斯Buderus︰2344ESR；日立hitachi︰DAC；大同DAIDO︰DHA1
耐磨性︰★★★☆☆ 韧性︰★★★☆☆ 红硬性︰★★★☆☆ 加工性︰★★★★☆
◎产品描述：其优点如下：
1.热作工具钢，能抵抗温度聚变及应力疲劳；优良的耐热冲击和抗热疲劳性能；硬度高可以减缓热龟裂的发
生，提高模具寿命。
2.良好的高温强度；高温作业时强度高。
3.
组织细微，各个方向优异的韧性和延展性：不论大小尺寸，韧性及延展性高，且8407的等向性（各向同
性）要比一般传统炼制的H13更佳。这对于模具的抗机械疲劳及热应力疲劳性能更具价值，如压铸模具、
锻造模具及挤型模具等。因此，采用8407的模具硬度可比普通H13提高1－2HRC而不会牺牲韧性。
4. 切削加工性好及抛光性优良；
5.优良的淬透性；耐热性能良好；红硬性优，热处理后尺寸稳定不易变形； 良好完全硬化性；
◎去应力回火：模具经粗加工后，加热到650℃，保温2小时，缓慢冷却至500℃，然后空冷。
◎用于：各种金属压铸模具，挤压模具，高品质要求PA、POM、PS、PE、PP塑胶模具。如：发动机模具、
汽车车灯模具等。
◎焊接：工具焊接时，通常会产生裂痕，故尽量避免。若有必要焊接时，必须在焊接部位预热处理，焊接完后，
立即采取下列步骤：
1.应力消除：材料在软化退火状已被焊接，故需要退火，消除应力。
2.材料在硬化及回火状态焊接时，必须再回火两次
.
2024年7月9日发(作者：保暮雨)
第五节 常用模具钢料特性与用途之热作工具钢
热作工具钢X40CrMoV51，国际代码：H13与H11；欧洲：1.2344与1.2343；日本是SKD61；
出厂硬度是：HB185～HB230，须热处理。用在塑胶模具上的硬度一般是48～52HRC，也可氮化及涂层处理。
由于须要热处理，加工较为困难，故在模具的价格上比较贵一些，若是须要热处理到40HRC以上的硬度，模
具一般用机械加工比较困难，所以在热处理之前一定要先做工件的粗加工，尤其是：运水孔、螺钉孔及攻牙必须先
加工好后才进行热处理，否则要退火重做。
塑料模具用钢要求具有一定的强度、硬度、耐磨性、热稳定性和耐蚀性等性能。此外，还要求具有良好的工艺
性，如热处理变小、加工性能好、耐蚀性好、研磨和抛光性能好、补焊性能好、粗糙度高、导热性好和工作条件尺
寸和形状稳定等。
一般情况下，注射成形或挤压成形模具可选用热作模具钢；热固性成形和要求高耐磨、高强度的模具可选用冷
作模具钢。
热作模具钢除应具有高的硬度、强度、红硬性、耐磨性和韧性外，还应具有良好的高温强度、热疲劳稳定性、
导热性和耐蚀性，此外还要求具有较高的淬透性，以保证整个截面具有一致的力学性能。
H13料的最大特点是：耐磨性好，材料的淬透性优异；材料热处理后，大大提高工件的使用寿命。
H13热处理要求：
淬硬溫度1020-1080℃/冷卻介质空、油、盐浴；回火溫度：180~225或425~525 ℃；最大硬度HRC52；
高溫回火坏处是钢材韧性下降，尺寸变形大；400~600℃/48-52 HRC 时尺寸变细(缩水)、600~700℃ <48HRC
尺寸偏大，溫度越高、硬度越低、尺寸也將会偏大变形。
高溫回火好处是耐磨性增高，氮化时不会影响钢心硬度。 回火次数：最少2次；
备注：淬硬1020-1080℃，油冷，HRC 52-56；盐浴分级淬火，500-550℃，HRC 50-54，保溫15-30分鐘，
空冷。
若零件尺寸大于300mm时，热处理硬度应控制在HRC48－50以内；
H13料的最佳热处理状态是淬火到HRC44—48。
H13加工要求： 当材料尺寸大于300mm时，并在热处理后再进行大量放电加工，在放电加工后须再安排一
次回火去应力的工艺。消除应力工艺：加热至650℃均热两小时后，于炉中冷卻至550℃再於空中冷卻。
H13要求氮化时的工艺安排流程：
工件在氮化前应经淬火回火，回火溫度必須高于氮化溫度50℃。
●气氮工艺：在525℃，20h/0.30mm，30hr/0.35mm，60hr/0.50mm，表面硬为700HV(约60HRC)。
●氮碳共渗：在特殊盐浴中进行，溫度在570℃。通常处理两小时，表面硬度约为950~1000HV，深度为
0.01~0.02mm
●钢材需氮化，ASSAB 建议工序：先淬硬 1020℃，回火 575℃兩次50-52 HRC，再气氮 520℃ 10-60小时
~700 HV 。
H13常见的品牌是：
◎一胜百（ASSAB）：8407、8407 2M与8402；
◎斯穆（THYSSEN）：Thermodur 2344ESR、Thermodur 2344EFS、Thermodur 2343ESR、Thermodur 2343EFS、
Thermodur 2367ESR（H13+Mo）、Thermodur 2365ESR、Thermodur 2885EFS、Thermodur 2714、 Thermodur
E38K、FINKL FX。
◎德国葛利兹1.2344ESR与1.2344；1.2343ESR与1.2343；
◎其他厂家：百禄W302；大同制钢：DHA1；布德鲁斯1.2344；百禄︰W302；日立︰DAC；高周波SKD61；
日立金属DAC55。
1）大同制钢DHA1（高性能热作工具钢）：
◎出厂状态︰HB229。相当于日本JIS标准SKD61；德国DIN标准1.2344；美国AISI标准H13。
◎相当布德鲁斯Buderus︰2344；百禄Bohler︰W302；日立hitachi︰DAC；一胜百ASSAB︰8407 2M。
耐磨性︰★★★☆☆ 韧性︰★★★☆☆ 红硬性︰★★★☆☆
尺寸稳定︰★★★☆☆ 加工性︰★★★☆☆ 抛光性︰★★☆☆☆
◎产品描述：有着较好的切削性与耐热平衡性等；是一种通用热作模具钢。
1.大同制钢DHA1在铝、镁压铸模具上运用较为广泛（HRC41-48）；
2. DHA1使用在压铸模关连部件（HRC45-50）；
3.热冲压模（HRC42-50）、热挤压模（HRC43-48）、热剪切刀片（HRC35-45）。
4.汽车发动机模具，手机铝外壳模具等。
◎特点：良好加工与韧性，抗高温强度好。
◎化学成份：
◎热处理工艺：
2）大同制钢DH2F（预硬高韧性热作模具钢）：
◎出厂状态︰HRC37-42；
◎相当布德鲁斯Buderus︰2347； 相当日立hitachi︰FDAC（或TDAC）
耐磨性︰★★★☆☆ 韧性︰★★★☆☆ 红硬性︰★★★☆☆
尺寸稳定︰★★★☆☆ 加工性︰★★★☆☆ 抛光性︰★★☆☆☆
◎产品描述： DH2F是预硬热作模具钢，出厂时预硬到HRC37-42。DH2F可以满足快速制模的需要。
经常使用在各类铝镁锌压铸模具；高硬塑胶模具。如：手机外壳模具、汽车车灯模具、发动机模具。
◎特点：切削性良好，优良的高温强度与耐磨性。
3）大同制钢DH31－SUPER（高性能高强度高寿命热作工具钢）：
◎出厂状态︰HB235
耐磨性︰★★★☆☆ 韧性︰★★★☆☆ 红硬性︰★★★★☆ 加工性︰★★★☆☆
◎产品描述： DH31S有很好的抗疲劳性、高抗温强度。适合大型压铸模具、铝镁压铸模具、大型压铸模具。
◎特长：相对于SKD61，抗疲劳性开裂性极佳；淬透性好，尤其对于大型模具时韧性良好；耐热熔性良好。
但切削性较SKD61稍有降低。
4）瑞典一胜百8407 SUPREME（高级热作工具钢）：
8407 SUP是铬钼钒合金工具钢，经由组织细微化及电渣再溶炼(ESR)处理，钢质均匀，金相结构良好；
◎出厂状态︰HB185，需进行热处理。奥氏体化温度：1020－1030℃；回火温度250℃；HRC50-52。
◎化学成份：C：0.39%；Si：1.0%；Mn：0.4%；Cr：5.2%；Mo：1.4%；V：0.9%。
◎相当布德鲁斯Buderus︰2344ESR；日立hitachi︰DAC；大同DAIDO︰DHA1
耐磨性︰★★★☆☆ 韧性︰★★★☆☆ 红硬性︰★★★☆☆ 加工性︰★★★★☆
◎产品描述：其优点如下：
1.热作工具钢，能抵抗温度聚变及应力疲劳；优良的耐热冲击和抗热疲劳性能；硬度高可以减缓热龟裂的发
生，提高模具寿命。
2.良好的高温强度；高温作业时强度高。
3.
组织细微，各个方向优异的韧性和延展性：不论大小尺寸，韧性及延展性高，且8407的等向性（各向同
性）要比一般传统炼制的H13更佳。这对于模具的抗机械疲劳及热应力疲劳性能更具价值，如压铸模具、
锻造模具及挤型模具等。因此，采用8407的模具硬度可比普通H13提高1－2HRC而不会牺牲韧性。
4. 切削加工性好及抛光性优良；
5.优良的淬透性；耐热性能良好；红硬性优，热处理后尺寸稳定不易变形； 良好完全硬化性；
◎去应力回火：模具经粗加工后，加热到650℃，保温2小时，缓慢冷却至500℃，然后空冷。
◎用于：各种金属压铸模具，挤压模具，高品质要求PA、POM、PS、PE、PP塑胶模具。如：发动机模具、
汽车车灯模具等。
◎焊接：工具焊接时，通常会产生裂痕，故尽量避免。若有必要焊接时，必须在焊接部位预热处理，焊接完后，
立即采取下列步骤：
1.应力消除：材料在软化退火状已被焊接，故需要退火，消除应力。
2.材料在硬化及回火状态焊接时，必须再回火两次
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