本書以日本模具材料為例, 介紹了模具材料的基礎(chǔ)知識與應(yīng)用。本書內(nèi)容深入淺出, 豐富實用, 圖文并茂, 不但涵蓋了模具鋼的制造方法, 而且涉及其性能、適用范圍、熱處理工藝及其對模具鋼性能改善和強化的效果; 同時對模具失效進行了分析并提出了對策, 還對模具材料的發(fā)展趨勢作了闡述; 為便于讀者學習,還列出了模具鋼主要生產(chǎn)國和日本主要廠家的牌號對照表。因此本書不僅是一本入門書, 也是一本實用的指導(dǎo)書; 不但有理論深度, 更有應(yīng)用實例以及許多經(jīng)驗的總結(jié)。本書不僅可供模具行業(yè)的技術(shù)人員和一線操作人員使用, 也可供大中專院校相關(guān)專業(yè)師生參考。
日本原版引進，不但有理論深度，還有很多應(yīng)用實例及許多經(jīng)驗總結(jié)，附有模具材料牌號對照表
日本經(jīng)典技能系列叢書：
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可供大中專院校相關(guān)專業(yè)師生參考。
序
前言
第1章 何謂模具
1.1常用產(chǎn)品的制造方法及其模具
1.2模具的定義
1.3產(chǎn)品的成形方法與模具
1.4模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢
1.4.1模具產(chǎn)業(yè)的變遷
1.4.2模具產(chǎn)值
1.5模具的制作過程與模具材料的重要性
第2章 模具與模具材料的歷史
2.1鐵的歷史
2.1.1金屬的問世
2.1.2鐵的問世 序
前言
第1章 何謂模具
1.1常用產(chǎn)品的制造方法及其模具
1.2模具的定義
1.3產(chǎn)品的成形方法與模具
1.4模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢
1.4.1模具產(chǎn)業(yè)的變遷
1.4.2模具產(chǎn)值
1.5模具的制作過程與模具材料的重要性
第2章 模具與模具材料的歷史
2.1鐵的歷史
2.1.1金屬的問世
2.1.2鐵的問世
2.1.3歐洲煉鐵的進步
2.2工模具鋼的歷史
2.2.1合金鋼的問世
2.2.2向?qū)嵱娩摰倪M化
2.2.3近代工模具鋼的發(fā)展過程
2.3日本的鋼鐵發(fā)展史與特殊鋼
2.3.1日本的鋼鐵發(fā)展史
2.3.2特殊鋼的制造與工模具鋼
2.4模具的歷史
第3章 模具材料的性能要求
3.1模具材料的基本性能
3.1.1顯微組織
3.1.2硬度
3.1.3淬透性
3.1.4耐磨性
3.1.5強度——抗拉強度、抗壓強度、抗彎強度、抗扭強度
3.1.6疲勞性能
3.1.7韌性
3.1.8高溫強度
3.1.9合金元素對工模具鋼的影響
3.2模具制作的性能要求
3.2.1切削性
3.2.2尺寸穩(wěn)定性
3.2.3鏡面性
3.2.4焊接修復(fù)性
第4章 模具材料面面觀
4.1JIS規(guī)定的工具鋼
4.1.1碳素工具鋼
4.1.2合金工具鋼
4.1.3高速工具鋼
4.2用作模具材料的品牌鋼
4.3冷作模具鋼
4.3.1損傷形式與性能要求
4.3.2冷作模具鋼的化學成分與性能定位
4.3.3冷作模具鋼的性能
4.3.4冷作模具鋼的選用方法
4.3.5冷作模具的未來發(fā)展趨勢
4.4熱作模具鋼
4.4.1損傷形式
4.4.2熱作模具鋼的化學成分與性能定位
4.4.3鍛造模具用鋼
4.4.4壓鑄模具用鋼
4.4.5熱擠壓模具用鋼
4.4.6熱作模具鋼的選用方法
4.5塑料模具鋼
4.5.1塑料模具的發(fā)展背景
4.5.2塑料模具的性能要求
4.5.3塑料模具鋼與性能定位
4.5.4特殊的塑料模具鋼
4.5.5塑料模具鋼的選用方法
4.5.6塑料模具的制作技術(shù)
4.6橡膠模具和粉末成形模具材料的選用
4.7有色金屬
4.7.1鋅合金、銅合金和鋁合金
4.7.2硬質(zhì)合金
第5章 賦予模具活力的熱處理
5.1何謂熱處理
5.1.1模具材料的熱處理
5.1.2熱處理與相變
5.2熱處理的基礎(chǔ)知識
5.2.1正火
5.2.2退火
5.2.3淬火
5.2.4回火
5.2.5固溶處理和時效硬化
5.3實際生產(chǎn)中模具材料的熱處理過程
5.3.1碳素工具鋼
5.3.2低合金工具鋼
5.3.3高合金工具鋼
5.3.4高速工具鋼
5.4熱處理的常見問題與解決措施
5.4.1淬火開裂
5.4.2硬度不足
5.4.3尺寸變形
5.4.4其他
5.5表面硬化處理和表面改性
5.5.1氮化
5.5.2擴散處理
5.5.3鍍層
第6章 模具材料的制造方法
6.1特殊鋼的制造方法
6.2熔煉和精煉
6.3重熔精煉
6.3.1真空電弧重熔
6.3.2電渣重熔
6.3.3適合重熔精煉的模具鋼舉例
6.4鍛鋼和軋鋼的制造方法
6.5粉末高速工具鋼的制造方法
6.6二次加工
6.7模具材料的檢驗項目與試驗方法
6.7.1化學成分
6.7.2組織檢驗
6.7.3力學性能試驗
6.7.4無損檢測
第7章 模具材料的今后
7.1今后對模具材料的期待
7.2全球化發(fā)展
7.3模具材料與材料技術(shù)工作者
● "鐵"的語源
● 成為歷史遺產(chǎn)的煉鋼電爐
● 探索微觀世界
● 用研究者名字命名的顯微組織
● 淺談鋼種牌號的含義
● 金相組織學的地圖——相圖
● 埃菲爾鐵塔是用鋼鐵建成的嗎?
穿插小專欄
附錄 工具鋼鋼號近似對照表
作者並木邦夫博士現(xiàn)任日本《特殊鋼》專業(yè)期刊的編輯委員長,多年來在日本大同特殊鋼株式會社從事工模具鋼的研發(fā)和技術(shù)服務(wù)工作。自20世紀90年代后期開始,他便通過模展及學會等與我國模具行業(yè)有了友好往來,曾邀請中國模具工業(yè)協(xié)會在日本《特殊鋼》雜志上發(fā)表文章介紹我國模具行業(yè)的發(fā)展。
8年前,為了便于模具行業(yè)人員了解及正確選用模具材料,並木先生憑借廣泛的學識和豐富的經(jīng)驗,撰寫了有關(guān)模具材料的入門專著《はじめての金型材》,作為技術(shù)入門圖書在日本出版,獲得了廣泛好評。
日本生產(chǎn)的許多工模具鋼在我國模具行業(yè)已被廣泛應(yīng)用多年。為了幫助我國模具行業(yè)人員能更加深入地了解以及正確選用這些模具材料,並木先生希望將此書介紹給我國讀者。
在該書中文版《模具材料性能與應(yīng)用》付梓之際,並木先生請我為之寫序,實乃愧不敢當,但盛情難卻,于是只好將本書的原委記述于此。
我之所以愿意幫助將此書引入我國,主要是出于四方面考慮。一是從20世紀90年代開始,我國模具工業(yè)發(fā)展很快,規(guī)模和水平都得到了很大提高,但模具鋼的供應(yīng)一直處于不相適應(yīng)的狀態(tài),甚至可以說模具鋼已經(jīng)成了我國模具工業(yè)進一步發(fā)展的瓶頸之一。二是在我國國產(chǎn)模具鋼的品種、規(guī)格、性能、質(zhì)量以及配套供銷等方面存在種種不足的情況下,進口模具鋼的品種和數(shù)量逐年增多,其中日本大同特殊鋼就是典型的品牌之一。三是長期以來,我國模具行業(yè)一直存在著如何正確選擇好和使用好模具鋼的問題,能對這方面提供幫助的有關(guān)
書籍和資料不多。四是日本既是模具生產(chǎn)大國和強國,也是模具材料生產(chǎn)強國,其中日本大同特殊鋼株式會社研制出的許多模具鋼具有世界性影響。相信並木先生的著作一定具有很大的實用價值。
《模具材料性能與應(yīng)用》從何謂模具開始娓娓道來,深入淺出,內(nèi)容豐富、實用,圖文并茂,不但涵蓋了模具鋼的制造方法,而且涉及其性能、適用范圍、熱處理工藝及其對模具鋼性能改善和強化的效果;同時對模具失效進行了分析并提出了對策,還對模具材料的發(fā)展趨勢作了闡述;為便于讀者學習,還列出了模具鋼主要生產(chǎn)國和日本主要廠家的牌號對照表。因此,這本書不僅是一本入門書,也是一本實用的指導(dǎo)書;不但有理論深度,更有應(yīng)用實例以及許多經(jīng)驗總結(jié)。
衷心祝愿該書在我國順利出版,并能為我國模具工業(yè)的發(fā)展作出一定的貢獻。
周永泰
2014年2月于北京
前言
從汽車、家電、數(shù)碼電器到日用品,鐵、鋁及塑料產(chǎn)品等在我們的生活中隨處可見。大量制造這些產(chǎn)品或零部件的成形工具就是模具。對模具的要求主要是在保障高精度的同時發(fā)揮其各種功能,并具有較長壽命。用來制作模具的材料就是模具材料。雖然消費者幾乎不直接接觸它們,但它們才是建造我們多彩生活的"幕后英雄"。
用作模具材料的鋼主要是工模具鋼,是特殊鋼的一種。特殊鋼屬于鋼鐵材料,鋼鐵材料屬于鐵,鐵又歸類為金屬。人類自石器時代起,經(jīng)歷了青銅器時代,在掌握了鐵的應(yīng)用后進入鐵器時代,從而獲得了大幅度的發(fā)展。人類與其他動物的不同之處在于火和工具的使用,作為工具的模具就是用具,因此在一定意義上來說,模具為人類的發(fā)展做出了貢獻。
本書于2006年作為面向日本國內(nèi)初學者的教科書而出版。具有一定專業(yè)識的人員或其他領(lǐng)域的技術(shù)人員,通過本書可以溫習基礎(chǔ)技術(shù)及學習新技術(shù)。因此本書內(nèi)容不限于介紹原理,對來自實際應(yīng)用方面的課題、具體的模具材料、材料的熱處理工藝等也作了介紹,并盡可能做到通俗易懂。另外,為方便東南亞國家及一些通用英語國家的模具材料工作者使用,還出版了英文簡裝版本。因此其讀者不僅是大同特殊鋼集團的員工,而且包括廣大用戶們。
承蒙多年從事中國模具行業(yè)指導(dǎo)工作的周永泰先生的引薦,得到出版中文版本的機會。中國汽車和家電等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展令人矚目,模具行業(yè)的某些領(lǐng)域已達到國際水準。另外,追溯歷史可知,中國曾為日本之師,日本今后也需要與中國進一步加強合作,所以非常高興能出版中文版本,并對周永泰先生親自予以審閱指導(dǎo)深表感謝。
本書于2006年出版以來已經(jīng)過了7年,其中有些統(tǒng)計數(shù)據(jù)及各模具材料生產(chǎn)廠家的品牌等已經(jīng)陳舊,因此借此出版機會盡可能對內(nèi)容進行了更新修訂。
特殊鋼與普通鋼的不同之處是"含有合金元素,熱處理后使用"。作為模具材料使用的工模具鋼含有多種合金元素,并進一步利用正火、淬火、回火等熱處理工藝來使其特性得到更好的發(fā)揮,正可謂是特殊鋼中的特殊鋼。從這個意義上講,學習并掌握好作為模具材料使用的模具鋼的知識,即可窺一斑而知全豹。對于模具鋼的鋼種來說,既有各國標準規(guī)定的鋼種,也有企業(yè)鋼種。這是因為雖然鋼的成分相同,但是廠家通過各自的成分設(shè)計和制造方法賦予材料獨特的"味道",并經(jīng)過長期實踐檢驗而樹立良好的信譽,逐漸形成了自己的品牌。因此,本書也根據(jù)需要,就JIS鋼以外的鋼種牌號也進行了說明,并列出了主要鋼種牌號的對照表。
希望這本拙著的出版,能為增進中日雙方模具材料及相關(guān)行業(yè)工
作的交流合作盡微薄之力。
,對反復(fù)精讀原著,為中文版翻譯盡力的大同特殊鋼株式會社高娟女士表示衷心的感謝。
並木邦夫
2014年1月于日本東京
