3900
G40T
11～15
85.5～87.5
2200～2800
4000～4500
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G40T
16～20
86～87.5
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（4）硬质合金模具主要用于零件生产批量大和自动化程度高的挤压。硬质合金价格贵，
加工成本高。因此，只有当产品批量特别大，要求模具的耐磨性好、使用寿命特别长以及模 具损坏的可能性较小的情况下，用硬质合金作模具材料才是合算的。
3
2080 2.04 16
13
67
66.9
1230 560
3
2040 2.13 12
11
67ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
67.7
表 8-15 W18Cr4V及 W6Mo5Cr4V2不同淬火温度处理的模具寿命
反挤凸模生产个数与模具破坏数的关系
生 产 零 件个数 网号 淬火（℃）
2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000
（1）必须根据冷挤压的具体工作条件，来选择不同种类的硬质合金。模具的工作条件 不同，对模具材料的性能要求就有差异，究竟采用哪种硬质合金作模具材料，必须视具体条 件而定。如挤塑性较高、硬度较低的有色金属零件时，应选用含钴量较低的硬质合金 YG15 作模具材料；而挤塑性较低、硬度较高的有色多属或黑色金属零件时，应选用含 Co量较高 的硬质合金 YG20或 YG25作模具材料。
2400～3200
4000～4500
表 8-18 美国肯纳金属公司（KennametelCorp）模具用硬质合金
硬度 Co含量 抗弯强度 压缩强度 热膨胀系数
热传导
比重
牌号 （HRA） （%） （MPa） （MPa） （106/℃） （Cal/cm s ℃） （g/cm3）
K96 92 6 1760 5640
K86
Co不明
89.5
1700
含 W、Ti
4160
7.0
0.068
11.1
K84
Co不明
89.0
2100
含 W、Ti
4220
7.2
0.113
11.9
Co不明
K82 90.0
1940
－
－
－
含 W、Ti
表 8-19德国（西德）特殊钢厂模具用硬质合金成分和性能
11.8
Titanit Wc* Co 硬度 抗弯强度 抗压强度
15 87
2000
3900
5
5.4×10 13.9～14.5
YG20 80
20
含少量
YG25 75
25
稀有元
YG30 70
30
素
YA6 91
6
85
2600
82～84 1800～2700
80～82
－
92
1400
3400 3200 －
5
5×10
5
4.7～10
13.5～14.4 12.8～13.0 12.3～12.8 14.4～15.0
抗压强度
3
弹性系数（E） 比重（g/cm）
（MPa）
YG3 97
3 91
1050
（6.8～6.9）
5
×10
14.9～15.3
YG3X 97
3 92
1000
15.0～15.3
YG4C 96
4 90
1400
14.9～15.2
YG6 94
6 89.5
1400
（6.3～6.4）
5
×10
14.6～15.0
钨 YG6C 94 YG6X 94
从以上分析可以看出，钨钴系硬质合金具有高强度、耐磨性、热硬性以及很高的抗挤压 强度和一定的抗弯强度，并随粘结剂 Co含量的增加，韧性有所提高，且还具有很好的抗急 冷急热的能力，模具表面能抛光至 Ra=0.04以下。实践证明，采用硬质合金作冷挤压凹模是 完全可行的。为了充分发挥硬质合金的优越性，在设计硬质合金模具时，必须注意如下一些 问题。
12
807
20000
试验完
1240
17
803
3700
W6Mo5Cr4V2
3150
18
869
2600
试验完
1140
23
795
20000
20000
24
800
20000
表 8-16 我同模具硬质合金牌号化学成分及性能
化学成分（%）
物理机械性能
组别 牌号
硬度 HRA不 抗弯强度
WC TiC Co
低于
（MPa）
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1290
5
852
4500
6
887
20000
12250
1190
11
856
20000
试验完
W18Cr4V
20000
63
64.3
1190 580
2
2600 2.6 20
32 62.3
53.6
1210 560
3
2340 2.38 15.3 14 64.9
62.3
1230 560
3
2190 2.08 14.8 13
65
65.5
高碳 W6Mo5Cr4V2
1150 560
3
2380 2.4 19
15
66
65.9
1190 560
的硬度随碳化物含量的增加几乎呈直线上升。硬度的高低还与碳化物颗粒大小、分布情况有
关。当碳化钨颗粒细小，分布均匀时，硬度就较高。硬度的高低也还与温度有关，随温度的
上升，硬度值有所下降，但绝对数值仍然很大。这种硬质合金加热到 800℃时，仍然具有较
高的热硬性和耐磨性，比高速钢高 15～20倍，但冲击韧性很差，只有一般钢材的 1/10，且
7.0
0.12
5
GTi60 73 26 8500 2700 3000 4.3×10
7.5
0.12
注：*各牌号中含 1%TaC。
我国的钨钛钴系硬质合金和钨钛铌钴系硬质合金一般不用来作模具，而用来作切削刀
具，一般又称为切钢合金，这里我们不作详细叙述。
2.钨钴系硬质合金：图 8-41为钨钴系硬质合金的性能曲线。由图可知，这种硬质合金
（2）硬质合金凹模壁不应出现拉应力。因为硬质合金性脆，易开裂，所以硬质合金凹 模应做成组合式结构。施加的预压力应完全抵消工作时产生在凹模内壁的切向拉应力。
（3）硬质合金主要用作简单形状的轴对称类零件的凹模。这是因为硬质合金机加工性 能差，只能采用压制、烧结或电加工成形。因此，形状复杂的四模制造成本高，且在过渡部 分会产生较大的附加应力，易开裂，寿命短，不能充分发挥硬质合金的优越性。
5.5
0.17
GTi20 88 11 13000 2200 4300 6.0×105
5.5
0.16
GTi30 84 15 11500 2400 4100 5.4×105
6.0
0.15
5
GTi40 79 20 10500 2600 3800 4.8×10
6.5
0.13
5
GTi50 75 24 9000 2700 3400 4.4×10
20000
1290 0 0 1 1 1 2 2 3 4
4
W18Cr4V
1190 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0
1240 0 4 4 5 6
W6Mo5Cr4V2
1140 0 0 0 0 0 0 0 2 2
2
连续生产时反抗凹模的使用寿命
钢号 淬火（℃） 编号 回火硬度（HV）生产数（个） 平均生产（个） 停止原因
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硬质合金和钢结硬质合金
一、硬质合全
1.硬质合金的种类及性能：目前常用的硬质合金分为两大类：一类是钨钴系，它是以碳 化钨为基，用钴作粘结剂，经压制、烧结而成的。我国的牌号用“YG”表示；另一类是钨钛 钴系和钨钛锡钴系，它们分别以碳化物一碳化钛和碳化钨一碳化钛一碳化铌为基，用钴作粘 结剂，经压制、烧结而成。前者用“YT”表示，后者用“YW”表示。钨钴系硬质合金除了具 有很高的硬度和强度外，还有较好的韧性，适合于作冷挤压模具材料。我国常用的有 YG15、 YG20、YG25、YG30四种，其化学成分和性能如表 8-16所示。表 8-17、表 8-18、表 8-19分 别列出我国、日本、美国和德国模具用的硬质合金牌号及性能，供参考。
表 8-14 W6Mo5Cr4V2，高碳 W6Mo5CrV2不同淬火温度的机械性能
淬火 回火
抗弯强度 挠度
硬度 φ10×15试样硬度
2
回火次数
冲击值 （J/cm）
（℃） （℃）
（MPa） （mm）
（HRC）
（HRC）
1150 210
2
2800 3.11 62 1.3 61.8
61.6
1150 500
表 8-17 日本模具用硬质合金牌号
材料种类
成分（%）
Co
Wc
硬度（HRA）