M238模具钢 是一种 高硬度、高耐磨性 的 冷作模具钢,通常用于高负荷冲压、精密冲裁等严苛工况。以下是其详细解析:
1. 基本特性
类型:冷作工具钢(高碳高铬型,类似 D2 或 Cr12MoV 的升级版)。
典型成分(%):
C(碳):1.40-1.60%(高耐磨性)。
Cr(铬):11.0-13.0%(耐蚀性、淬透性)。
Mo(钼):0.70-1.20%(细化晶粒,抗回火软化)。
V(钒):0.50-1.00%(提升红硬性、耐磨性)。
硬度:
退火态:≤HB 240(便于加工)。
淬火+回火后:HRC 58-62(高耐磨性)。
特点:
✅ 极高耐磨性:碳化物(Cr7C3、VC)密集分布。
✅ 抗压强度高:适合冲压高硬度材料(如硅钢片、不锈钢)。
✅ 中等韧性:优于传统Cr12型钢(通过Mo/V优化)。
✅ 淬透性好:适合大截面模具(厚度≤300mm)。
2. 典型应用
冷作模具:
精密冲裁模(IC引线框架、电子接插件)。
高寿命冲头/凹模(不锈钢板、硅钢片冲压)。
冷镦模、拉深模(高表面压力工况)。
其他领域:
刀具(工业刀片、剪切刀)。
耐磨机械零件(导轨、衬套)。
3. 热处理工艺
(1)淬火
温度:980-1050℃(油冷或气淬,视尺寸选择)。
关键点:
需充分预热(500-550℃、800-850℃两段预热)。
高淬火温度(>1000℃)可溶解更多碳化物,但增加变形风险。
(2)回火
推荐工艺:
180-200℃×2h(HRC 60-62,高硬度)。
400-500℃×2h(HRC 56-58,兼顾韧性)。
二次硬化峰:约500℃(因Mo/V碳化物析出)。
(3)深冷处理(可选)
目的:减少残余奥氏体,提升尺寸稳定性。
参数:-70℃至-196℃×2-4h(淬火后立即进行)。
4. 加工与表面处理
退火态加工:
切削性较差(建议硬质合金刀具,低速大进给)。
线切割需去应力回火(防止开裂)。
表面强化:
TD处理(碳化钒镀层):硬度HV 3000+,适合冲压不锈钢。
PVD涂层(TiAlN、CrN):减少粘料,延长寿命。
5. 国际类似牌号对照
国家/标准 对应牌号 差异点
美国AISI D2 M238的Mo/V含量更高,耐磨性更优。
日本JIS SKD11 成分接近,但M238韧性略好。
欧洲DIN 1.2379 类似X153CrMoV12,V含量稍低。
中国GB Cr12Mo1V1 国标牌号(成分与M238高度接近)。
6. 注意事项
⚠ 开裂风险:高碳高铬钢对热处理敏感,需严格控温缓冷。
⚠ 替代选择:
更高韧性:DC53(低残余奥氏体,HRC 60-61)。
更高红硬性:高速钢(如M2,但成本高)。
⚠ 经济性:M238适合大批量生产,小批量可用D2/SKD11替代。
总结
M238是 高性能冷作模具钢,通过 高Cr/Mo/V配比 实现极佳耐磨性,适用于 精密冲压、高负荷冲裁。若需进一步延长寿命,建议结合TD处理或PVD涂层。
如需具体厂商数据(如日立、一胜百的工艺参数),请提供更详细标准!
