模具钢材在工业制造领域里属于那种核心的材料, 市场上常见的型号有很多, 比如说H13、S136、DC53、P20这些, 它们各自都有着自己的优点和缺点。

我们这篇文章专门从性能怎么样、具体用来做什么、适合在什么场景下使用、还有选购的时候要注意哪些关键点这几个方面入手, 尽量用特别通俗的语言给你把模具钢铁这种材料的“密码”全都给解读清楚。通过这种方式, 能够帮你避开那些会让你踩坑的雷区, 让你在选对合适的钢材之后, 既能节省时间, 又能省下不少钱。

在热作模具这个领域当中, H13被大家看作是一位能够应对各种复杂情况的全能型选手。

一提到热作模具钢, H13绝对算得上是最为出彩的选手！这种钢材属于铬系热作模具钢, 其含铬量大概在百分之五左右, 同时还融合了钒、钼这些合金元素来提供强力支撑。

这样一来, 它就具备了非常强大的高温强度, 以及卓越的抗热疲劳能力。换句话说, 它是能够经受住反复加热和冷却这样严苛考验的, 因此, 它在压铸模具、热锻模以及塑料挤出用模具等需要面对高温环境的地方, 得到了特别广泛的应用。

打个比方来说, 你们家里使用的铝合金门窗的型材, 其实就是利用由H13这种材料制作出来的模具, 通过压制的方式生产出来的。它的硬度数值通常保持在四十八到五十二HRC这个区间里面, 具备非常优良的热稳定性, 所以不容易发生开裂的现象。

但是需要特别注意的是, 因为H13材料在耐磨表现方面稍微比不上S136或者是DC53这些材料, 所以说它并不适合被用来制造那些对精度要求非常高的冷作模具。

在塑料模具这一行当中, S136被形容为是处于贵族级别的不锈钢材料。

假如你现在的业务是做注塑模具的话, 特别是针对那些需要达到高光表面效果的产品, 还有需要耐腐蚀性能的产品, 例如手机壳这种物品, 或者化妆品瓶这类物品, 那么S136这块材料是必须安排上的。

要知道, 这个S136是来自德国进口的, 它是一种高纯度的镜面模具钢。里面的含铬量达到了百分之十三, 而且碳的含量是低的, 几乎没有杂质混在里面。经过加工处理以后, 它的表面光洁度可以到达Ra0.02μm这个标准, 就跟镜面一样光滑。

它的最大优点是, 它的防腐蚀能力非常强, 根本就不害怕水汽以及酸性或碱性的恶劣环境, 因此使用时间会特别长久。

但是另一方面呢, 它的花费也是比较高的, 高到可以被形容为那种属于奢侈品的档次水平, 这样的东西最适合被应用在那些要求非常高的精密塑料零件生产、光学镜片模具制造, 还有医疗相关用品模具制作等高端行业领域里头去。

DC53这种材料具备高耐磨的性能, 同时还拥有高韧性的优点, 这两种特性结合在一起, 堪称是黄金搭档。

DC53这个钢种是由日本的日立金属公司所研发的, 它是D2模具钢材的一种改进版本, 所以行业内经常把它称之为冷作模具领域里的佼佼者。

它的主要特性表现得非常明显, 一方面具备极高的硬度数值, 具体范围是在六零到六二赫氏硬度之间, 另一方面拥有十分出色的耐磨性能, 与此同时, 它还成功地保留了较为良好的韧性特质, 因此在实际使用过程中并不容易出现崩角或者发生断裂的情况。

这种材料特别适合用于冲压模具、剪切模具以及刀具和量具等需要经历长时间高强度工作环境的模具领域。尽管其热处理工艺的要求比较高, 因为这需要经历多次回火的步骤, 但是只要能够严格按照要求做好, 它的耐用性就非常强。

如果在你的预算范围允许之内, 并且你追求极致的耐用效果, 那么DC53绝对是一个值得考虑的选择。

别再弄混了, 也就是不要再把P20和718混淆在一起的, 它们并不是所谓的那种叫作兄弟的关系的。

P20是属于美国标准的一类预硬化塑胶模具钢, 它通常被使用的硬度数值位于30到34HRC之间。这种材料适合用于那些精度要求中等、且生产批量属于中小规模类的塑料模具领域。

它具备易于进行加工处理的显著优点, 同时在加工完成之后不需要再进行任何后续的热处理工序。鉴于上述特性, 该钢材经常被大量应用于制造家用电器外壳、儿童玩具以及各类日常用品等产品中。

关于718, 其实它就是瑞典品牌ASSAB推出的P20型号的升级版。这款材料里面的镍元素含量比较高, 所以它的韧性和整体稳定性都更好一些, 在尺寸方面的表现也更加稳定可靠。

正因为有这样的特性, 它特别适合用于那些体型较大的模具, 或者是对于那些产品质量要求非常严苛的生产项目。如果用一句话来概括这两者的主要区别, 那就是: P20的价格相对比较低, 而718的性能则更加稳定可靠, 大家在选购或使用时要注意把这两者区分清楚, 千万不要混淆了。

关于4Cr13、440C、Cr12MoV这些钢材, 其发展路径以及所处的市场地位情况, 并不是遵循常规的模式。

4Cr13属于马氏体不锈钢, 这种材料的硬度非常高, 大致能达到50HRC的水平, 它通常被应用在医疗器械领域以及轴承制造方面, 还包括刀具的制作等等, 然而它的抗冲击性能并不太好, 并且也不适宜在长期接触腐蚀性介质的环境下进行操作和处理, 所以在实际使用过程中必须格外小心谨慎。

440C被称作是不锈钢刀具之王, 因为其含碳量非常高, 达到了百分之一以上, 经过淬火处理后, 它的硬度可以高达六十赫氏洛硬度的标度, 这种材料既耐磨又锋利, 不过它的脆性比较大, 容易断裂, 比较适合用来制作手术刀和剃须刀片, 大家千万要注意, 千万不要把它当作模具钢来使用。

Cr12MoV属于那种含碳量很高、含铬量也很高的冷作模具钢, 它的硬度非常高, 耐磨性能也很好, 但是韧性却很差, 所以很容易出现开裂的情况, 它比较适合用于制作小型的剪切模以及冲头之类的部件, 但是因为对热处理的工艺有着非常严格的要求, 所以如果是新手的话, 请务必慎重选择。

对于M2高速钢这种材料来说, 它是刀具领域里面具有非常强大性能特点的代表类型。

M2是一种高速钢, 其中的成分包含钨、钼、钴等, 它的红硬性非常强, 哪怕是处于600℃的高温环境之下, 依然能够保持硬度状况。

这种材料主要被用来制造进行高速切削时的刀具产品, 以及铣刀和钻头这类工具, 从传统的分类概念来看, 它并非模具钢类型, 不过, 在部分机械加工的操作环节里, 也是会用到这种材料的。

需要注意, M2材料是不可以用来直接做成模具的。因为它的加工难度大, 并且成本还很高。这种材料只适合用来给那些专门生产设备的厂家或者制造工具的厂家使用。所以普通的消费者不需要去纠结M2到底是不是所谓的“模具钢”这个问题。

结论

当您在挑选模具钢材的时候, 核心要点实际上就那么三个字, 那就是要对病症使用相应的药物。

如果你是在问热压模具选什么材料, 那就去选H13。

遇到需要注塑高光表面的塑胶件时, 建议去挑选S136钢。

如果您是需要高耐磨性能的冲压模具, 那么建议选择DC53材料。

对于常规注塑模具的制作, 在确定所用的钢材型号时, 若需要考量预算因素, 通常可以在P20或者718这两种材料中进行选择。

刀具或者切割工具, 可以选择使用 440C 材料, 也可以选择使用 M2 材料。

请你一定要牢记这样一个事实, 那就是世界上根本不存在所谓的最好的钢材这一个概念, 而只存在最合适你的这一种选择罢了, 所以你不要盲目地被那种认为价格越高就质量越好的错误观点给忽悠走了, 你需要根据你所生产的产品的具体类型, 结合工厂每年的量产规模大小, 以及所能控制的成本预算情况, 来综合决定应当选用哪种型号的钢材。