**材料：STD61**
**一、材料简介**
STD61是一种预硬型热作模具钢，属于铬钼钒合金工具钢。它具有较高的强度、韧性以及良好的耐热疲劳性能，在高温下仍能保持一定的硬度和耐磨性，广泛应用于制造铝、铜及其合金的压铸模、挤压模以及塑料模具等。
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### **二、主要特性**
1. **高强度：**
- STD61的碳含量适中（通常为0.35%-0.45%），并含有适量的Cr、Mo、V等合金元素。
- 这些元素提高了钢材的淬透性和回火稳定性，使其在高温下仍能保持高强度。
- 热处理后其抗拉强度可达约2000MPa左右。
2. **高韧性：**
- 钢材中含有细化晶粒的钒元素（约0.9%-1.3%）。
- 细化晶粒可以显著提高材料的冲击韧性和抗开裂能力。
- 此外，合理的热处理工艺（如低温回火）也能进一步改善韧性。
3. **优良的耐热疲劳性能：**
- 模具在工作过程中会经历反复的加热和冷却循环，因此需要良好的热疲劳性能。
- STD61通过添加钼和钒等元素，增强了材料在高温下的组织稳定性，降低了热疲劳裂纹扩展速度。
4. **良好的耐磨性：**
- 虽然不是典型的冷作模具钢，但STD61也具备一定的耐磨性。
- 铬元素的存在使表面形成致密的氧化物保护层，减少了摩擦磨损。
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### **三、化学成分**
成分 | 含量范围 (%) |
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C | 0.35-0.45 |
Si | 0.30-0.60 |
Mn | 0.50-0.80 |
Cr | 1.30-1.60 |
Mo | 0.90-1.20 |
V | 0.90-1.30 |
P | ≤0.03 |
S | ≤0.03 |
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### **四、热处理工艺**
为了充分发挥STD61的综合性能，需要进行适当的热处理：
1. **退火：**
- 温度：830℃-870℃。
- 目的是降低硬度，便于后续加工。
2. **淬火：**
- 温度：1000℃-1050℃。
- 冷却介质：油或空气。
- 目的是获得马氏体组织，提高硬度和耐磨性。
3. **回火：**
- 温度：550℃-600℃。
- 时间：2-4小时。
- 目的是调整硬度，改善韧性，并释放残余应力。
最终硬度通常控制在HRC38-42之间，以兼顾强度和韧性。
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### **五、应用领域**
1. **压铸模具：**
- 用于生产铝、锌、镁及其合金的压铸件。
2. **挤压模具：**
- 适用于铝合金、铜合金等材料的挤压成型。
3. **塑料模具：**
- 尤其适合大型塑料模具的制造，因其具有良好的耐腐蚀性和耐磨性。
4. **其他热加工工具：**
- 如热锻模、热剪切刀片等。
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### **六、优缺点对比**
#### 优点：
- 高强度和韧性，适合复杂工况。
- 良好的耐热疲劳性能，使用寿命长。
- 易于加工和热处理。
#### 缺点：
- 相比一些高性能模具钢（如H13），耐蚀性稍弱。
- 硬度上限较低，不适合极端耐磨要求的应用。
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### **七、总结**
STD61以其优异的强度、韧性和耐热性能成为一种重要的热作模具钢。它在压铸模具等领域表现尤为突出，但由于成本相对较低，性价比高，是许多企业首选的经济型热模具钢材料之一。合理选择热处理工艺是发挥其性能的关键。
