很多人从事模具钢这个行业, 最担心的情况就是客户拿着两张材质单过来问什么东西比较好。S690和TR35这两个名字虽然看着像是一对兄弟, 但是它们的实际性格完全不同。S690并不是一个国家标准牌号, 它通常指的是瑞典一胜百生产的S690, 这种材料属于高合金冷作模具钢。

从本质上讲, 它是改良版的ASSAB XW-42或者说是类似于D2标准的升级版。而TR35则是对等特钢的一个招牌产品, 它是对SKD11材料进行彻底改造的结果。先把这个前提条件记在心里边, 然后再去谈论它的好处与坏处, 这样的做法才真正具备实际的意义。

拿硬度这个话题来说事情, S690在出厂的状态下, 其能做到的硬度数值位于HRC 60到62这个区间之间, 它在经过热处理之后拥有极好的尺寸稳定性, 这一特点是由于它的高碳高铬的化学成分配方与电渣重熔工艺的支撑作用。

TR35材料在经过常规的淬火工艺处理后, 其硬度同样也可以达到HRC 60到62的范围, 但是它最具备吸引力的核心优势是韧性表现, 在维持相同硬度水平的条件下, TR35所展现出的冲击韧性指标比SKD11材料高出接近两倍的数量级, 甚至在整体性能表现上能够部分对标粉末钢。

关于S690的韧性数据, 它本身是不差的。可是呀, 大家的设计重点主要是在耐磨性方面以及在抗压强度方面的。特别是对于尖锐边角保持能力这一块表现得比较突出。这一点在对薄硬料进行冲裁操作的时候能够变得特别明显。

说白了就是, 假如模具的使用状况属于强力冲切或者是冷挤, 又或者是对产品尺寸精度有着极其苛刻要求的精密冲压场景, 那么S690这种材料在稳定性方面的表现会更加令人感到踏实, 这是因为它的内部碳化物分布状况相较于传统D2钢材来说要均匀分散得更加明显, 从而实现在进行线切割操作之后产生的形体改变幅度较小, 并且不会轻易发生边角碎裂脱落的现象。

同时需要指出的是, TR35这一牌号材料的真正优势领域在于应对具有复杂几何形态的模具, 以及那些承受巨大冲击性负荷的工作环境，此类环境典型代表涵盖冷锻工艺、对较厚板材执行的冲孔作业, 再或者是针对需要实施深度拉延成型过程的零部件结构所进行的加工制造环节。

TR35这个材料的抗回火软化能力是比较强的, 它的表面是可以做氮化处理的, 它那个氮化层的硬度和基体结合力都是比S690要适合高疲劳的工况的。

热处理环节构成了关键的转折点。针对S690材料, 我们建议将淬火温度设定在1020-1050℃这个区间范围里。对于回火温度的选择, 需要依据实际的硬度要求来定。如果采取低温回火, 具体是在180-200℃的条件下进行操作, 那么能够获取到最高水平的硬度值。

如果采取高温回火, 具体是在500-520℃的条件下进行操作, 可以触发二次硬化的效果，不过这种操作会让材料的韧性产生一定的下降结果。

TR35这种模具钢，其淬火温度同样是设定在1020-1040℃这个区间内, 但是, 它的回火温度区间相对要宽一些, 所以, 特别推荐大家使用高温回火工艺, 也就是进行两次、每次温度控制在520-540℃的操作, 这样就能获得最佳韧性的组合结果, 这里存在一个比较大的技术陷阱需要注意, 如果TR35仅仅只采用低温回火的方式进行热处理, 那么它的韧性表现会比高温回火时差出一个很大的差距, 因此, 经常可以看到一些经验丰富的师傅照搬SKD11的热处理工艺来直接应用于TR35, 这就会导致模具发生早期断裂的问题, 而事后很多人反而错误地认为是材料本身的质量问题导致。

S690这个材料, 它对回火温度是更加敏感的。在进行了低温回火以后, 它的硬度是很高的, 但是与此同时, 残余应力也是比较大的。所以, 它是需要进行充分地去应力处理的。

在关于加工性的相关方面, S690的磨削性要比TR35略微差一些, 造成这种结果的原因是碳化物颗粒更硬, 导致砂轮损耗速度快。但是从另外一方面来看, S690的镜面抛光性反而更好, 因为材料组织更加均匀。

另一方面, TR35的切削加工性比S690要好, 无论是车削、铣削、刨削还是磨削, 都更加节省刀具, 特别是在经历热处理之后进行电火花加工时, TR35的表面变质层更薄。由此可见, 如果模具型腔非常复杂, 且必须依赖电化学加工或者电火花加工技术来处理, 那么TR35就占据了很大的优势。

从成本角度来看, S690 的价格通常要比 TR35 高出百分之十五到百分之二十。这主要是因为两者的原产地不同, 而且冶炼标准也存在明显差异。TR35 由于拥有较多的国产替代渠道, 导致其市场价格比较混乱。但是, 正宗的大同品牌 TR35 材料的价格并不便宜。

这里我们要说一些大实话, 钜研特殊钢这家企业每月出货量最大的产品型号并不是 S690 或者 TR35。实际上, 市场上关于 TR35 和 SKD11 的对比单数量是最多的。然而, 那些经验丰富的专业采购人员往往会指定选用 S690, 因为他们主要将其用于制造精密冲头。

我们仓库里常年备有现货, 这些现货包括S690型号的圆棒和板材。TR35型号更是以拆零销售的方式, 卖得非常红火。我们经常遇到客户提出的一个问题, 那就是询问能否用TR35来代替S690使用。

对于这个问题的答案, 永远取决于模具的报废模式。如果模具的失效原因是磨损问题, 那么选择S690会更加可靠, 因为它更扛得住损伤。如果模具的失效原因是断裂问题, 那么选择TR35会更加稳定, 因为它在抗断裂方面表现更好。

还有一个容易被你忽略掉的差异地方, 是S690这种材料在经过热处理操作以后, 它的抗拉强度数值是可以到达2500MPa这个高度以上的, 但是TR35这类材料的抗拉强度通常情况下来讲是在2300MPa左右, 你不要小看了这中间的200MPa的差距有多大, 因为在冷挤凸模的实际使用场景当中, 这一点体现得是特别淋漓尽致的, 然而TR35所具有的断裂韧性KIC值是相对比较高的, 它对于缺口所产生的敏感性是比较低的, 所以它比较适合用在像开键槽或者横孔这些容易发生应力集中的部位。

到底选择哪一个呢, 给你一个比较粗暴的参考办法, 如果是冲压厚度在2毫米以下的高碳钢或者弹簧钢的情况, 可以用S690；如果是冲压3毫米以上的结构钢, 或者是受力存在侧向力冲击的情形, 用TR35；当冲裁厚度超过6毫米的厚板时, 上面这两种材料都不够用, 就直接选用粉末高速钢。

相关问答：

问题是这样的, 在使用S690材料制作刀口模的情况之下, 经历线切割工序之后总是会出现开裂的现象, 但是当更换为TR35材料后这个问题就消失了，这种差异出现的原因具体是什么呢?

对于S690而言, 碳化物偏析的情况虽然比D2要好, 可是相比起TR35的话, 还是略微差了一点。如果在进行线切割的操作时出现了局部高温的状态, 就会诱发微小的裂纹产生。

当回火不充分的时候, 残余应力和切割应力叠加在一起, 就很容易导致炸裂的现象发生。因为TR35添加了钒元素, 还运用了特殊的碳化物控制技术, 所以对应力撕裂的能力就更强了。如果你的工作环境确实必须通过线切割来成型材料的话, 那就优先选择TR35吧。

我们想要弄明白一个事情, 这个问题是: 在对 TR35 进行深冷处理之后, 它所产生的耐磨性效果, 是不是能够起到替代 S690 的作用。

答案是, 深冷处理能够将TR35里的残余奥氏体近乎完全转化掉, 让硬度提升到1至2HRC的水平, 耐磨性确实能接近S690。

但是, S690的耐磨优势是来自于它更细密且分布均匀的二次碳化物, 这是深冷处理无法改变基体成分的。所以, 在生产长寿命的精密模具, 比如连续模的冲头时, S690的使用寿命才会更加稳定。

大家来探讨一下, 在硬度都达到HRC62的这种条件下, 为啥说S690经过抛光处理后, 其表面光洁度是优于TR35材料的呢。

答案是光洁度取决于碳化物的尺寸和间距。S690采用电渣重熔加多向锻造, 所以碳化物颗粒更微细且分布均匀。在抛光时它不易产生麻点或者拖尾。TR35的碳化物略粗, 颗粒剥落会形成微观凹坑。要做镜面模具的话, S690完胜。这也是它价格贵的底气所在。