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模具鋼材是制造業(yè)的“牙齒”，直接決定模具壽命（如普通模具壽命1-5萬次，優(yōu)質模具可達100萬次以上）、產品精度（±0.01mm級差異）及綜合成本（占模具總成本30%-50%）。作為采購或企業(yè)負責人，掌握模具鋼材的型號特性、性能邏輯及選型方法，能有效避免“高價買錯料”“因材料問題返工”等風險，實現(xiàn)降本增效。
模具鋼材的性能（耐磨性、韌性、耐腐蝕性等）由其化學成分決定，核心元素及協(xié)同作用如下：
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核心元素 |
作用 |
對模具鋼的關鍵影響 |
典型應用場景 |
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碳（C） |
決定硬度基礎（含碳量越高硬度越高，但韌性下降） |
冷作模具鋼含碳1.0%-2.3%（如Cr12含碳2.3%，硬度可達60-65HRC） |
高耐磨場景（冷沖壓、剪切） |
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鉻（Cr） |
提升耐磨性、淬透性，輔助抗腐蝕 |
含鉻12%-18%的鋼（如Cr12、S136）耐磨性優(yōu)異，S136因高鉻+鎳（8%）兼具耐腐蝕性 |
冷作模具、耐腐蝕塑膠模具 |
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鉬（Mo）+釩（V） |
細化晶粒、抑制碳化物偏析，增強韌性和熱穩(wěn)定性 |
DC53（含Mo 1.0%、V 0.8%）韌性是SKD11的2倍，H13（含Mo 1.5%）可耐600℃高溫 |
高精度冷作模具、熱作模具 |
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鎳（Ni） |
提升韌性和抗腐蝕性 |
塑膠模具鋼718含鎳1.0%，改善拋光性能；不銹鋼0Cr18Ni9（304）含鎳9%，耐酸堿腐蝕 |
鏡面塑膠模具、食品級模具 |
模具鋼材按加工場景分為三大類，采購時需先明確模具類型（冷作/塑膠/熱作），再匹配性能需求：
核心特點：含碳量1.0%-2.3%（高碳鋼/高合金鋼），硬度50-65HRC，常溫下使用，需抵抗“擠壓+摩擦”雙重載荷。
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型號 |
多國標準對照 |
核心特性 |
典型應用 |
加工建議（HRC硬度） |
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Cr12（國產） |
美標D3、日標SKD1 |
高碳高鉻（C 2.3%、Cr 12%），耐磨性頂尖，但沖擊韌性低（易脆裂） |
冷沖模、下料模、低沖擊冷擠壓模 |
硬度58-62HRC：硬質合金刀具，切削速度40-60米/分鐘 |
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SKD11（日標） |
國產Cr12MoV、美標D2 |
含Mo 0.8%細化晶粒，韌性和耐磨性優(yōu)于Cr12，模具壽命提升30%以上 |
拉伸模、沖頭、中沖擊冷作模具 |
硬度56-60HRC：陶瓷刀具，切削速度30-50米/分鐘 |
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DC53（日標大同） |
無直接對應國標 |
高溫回火后硬度62-63HRC，韌性是SKD11的2倍，線切割后無裂紋（殘余應力?。?/span> |
精密冷沖壓模、深拉模、高要求冷作模具 |
硬度60-63HRC：立方氮化硼（CBN）刀具，低速10-20米/分鐘 |
核心特點：含碳量0.3%-0.8%（中碳鋼/中合金鋼），硬度30-45HRC（預硬態(tài)）或50-55HRC（淬火后），需抵抗塑料熔體腐蝕和反復加熱冷卻。
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型號 |
多國標準對照 |
核心特性 |
典型應用 |
加工建議（預硬態(tài)硬度） |
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P20（美標） |
國產3Cr2Mo、日標NAK55 |
預硬態(tài)HB270-300（無需淬火），可電蝕加工，性價比高 |
普通塑膠模具（如家電外殼模） |
硬度30-35HRC：高速鋼刀具，切削速度80-100米/分鐘 |
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718（瑞典一勝百） |
國產3Cr2NiMo、日標PX5 |
預硬態(tài)HB290-330，鏡面拋光性優(yōu)于P20，可做高光澤塑膠件（如手機外殼） |
中高端塑膠模具、大型模具 |
硬度32-36HRC：硬質合金刀具，切削速度60-80米/分鐘 |
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S136（瑞典一勝百） |
國產4Cr13、日標SUS420J2 |
含Cr 13%+Ni 1%，耐腐蝕性優(yōu)異（可抗弱酸），鏡面可達Ra0.01μm（鏡面級別） |
透明塑膠模（如鏡片）、食品級模具（如飲料瓶模） |
硬度30-34HRC：高速鋼刀具，切削速度50-70米/分鐘 |
核心特點：含碳量0.3%-0.6%（中碳鋼/中合金鋼），硬度35-50HRC，需在300-800℃高溫下保持強度（抗軟化）和韌性（抗冷熱交替開裂）。
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型號 |
多國標準對照 |
核心特性 |
典型應用 |
加工建議（硬度） |
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H13（美標） |
國產4Cr5MoSiV1 |
含Mo 1.5%、V 1.0%，耐高溫600℃，抗熱疲勞（反復加熱冷卻不開裂） |
鋁/鋅合金壓鑄模、熱沖壓模 |
硬度42-46HRC：硬質合金刀具，切削速度50-70米/分鐘 |
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SKD61（日標日立） |
國產H13改進型 |
電渣重熔工藝，純度更高，熱疲勞壽命比H13長20%-50% |
高要求壓鑄模（如汽車零部件壓鑄） |
硬度44-48HRC：陶瓷刀具，切削速度40-60米/分鐘 |
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8407（瑞典一勝百） |
無直接對應國標 |
含Cr 5%、Mo 2%，高溫硬度34-38HRC，適用于300℃以上持續(xù)工作的熱作模具 |
熱擠壓模、大型壓鑄模（如發(fā)動機缸體模） |
硬度34-38HRC：高速鋼刀具，切削速度60-80米/分鐘 |
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需求維度 |
冷作模具 |
塑膠模具 |
熱作模具 |
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工作溫度 |
常溫（＜50℃） |
常溫-200℃（塑膠熔體溫度） |
300-800℃（金屬熔體/鍛造） |
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核心性能 |
耐磨性＞韌性＞精度 |
鏡面性＞耐腐蝕性＞預硬態(tài) |
熱穩(wěn)定性＞抗疲勞＞韌性 |
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典型失效模式 |
刃口磨損、崩裂 |
表面劃傷、腐蝕凹陷 |
熱裂紋、變形 |
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場景 |
推薦型號 |
單價參考（元/公斤） |
模具壽命（萬次） |
優(yōu)勢 |
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精密冷沖壓（電子零件） |
DC53 |
80-100 |
50-100 |
韌性好，線切割無裂紋 |
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鏡面塑膠模（化妝品盒） |
S136 |
120-150 |
30-80 |
耐蝕+鏡面Ra0.01μm |
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汽車壓鑄模（變速箱殼） |
8407 |
100-130 |
10-30 |
抗熱疲勞，高溫下不變形 |
· 標準一致性：要求供應商提供材質證明（如日標DC53需大同鋼廠認證，美標P20需符合ASTM標準），避免“國產替代料冒充進口料”。
· 加工適配性：若工廠無高端刀具（如CBN刀具），優(yōu)先選預硬態(tài)塑膠模具鋼（如718），減少加工成本。
· 成本平衡：中小批量模具（＜10萬次）可選國產替代料（如Cr12替代SKD11），成本降低40%；大批量或高精度模具必須選進口料（如DC53、S136）。
1. “硬度越高越好”誤區(qū)：冷作模具鋼硬度超過63HRC易崩裂，塑膠模具鋼預硬態(tài)硬度超過38HRC會導致加工困難（刀具磨損快）。
2. 忽視“殘余應力”：高硬度模具鋼（如DC53）需供應商提供“高溫回火”處理證明，否則線切割后易變形開裂。
3. 多國標準混用風險：日標SKD11與美標D2成分相近但韌性不同，采購時需明確“按哪個標準驗收”（建議優(yōu)先選進口原廠料）。
模具鋼材選型的核心是“性能匹配需求”——既不盲目追求高端型號（增加成本），也不因低價選差料（導致模具提前失效）。掌握本文的元素特性、分類邏輯和決策工具，采購和老板可快速定位“性價比最優(yōu)解”，讓每一分采購預算都轉化為模具壽命和產品質量的提升。
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