做模具：不锈钢201、202、301、302、304到底哪个好呢？

一、 不锈钢是什么钢？

　　不锈钢是钢的一个种类，钢是指含有碳（C）量在2%以下的称之为钢，大于2%是铁。钢在冶炼过程中加入铬（Cr）、镍（Ni）、锰（Mn）、硅（Si）、钛（Ti）、钼（Mo）等合金元素改善了钢的性能使钢具有了耐腐性（即不上锈）就是我们常说的不锈钢。

　　“钢”和“铁”究竟是何物，有什么特性，又有什么关系，我们平时所说的304、304L、316、 316L又是怎么来的，相互之间又有什么区别？

　　钢：以铁为主要元素、含碳量一般在2%以下，并含有其他元素的材料。——GB/T 13304－91《钢分类》

　　铁：一种金属元素，原子序号26。铁材料有很强的铁磁性，并有良好的可塑性和导热性。

　　不锈钢：耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种。通常使用的钢种为304、304L、316、 316L，是奥氏体不锈钢的300系列钢。

　　二、为什么不锈钢有不同的钢号？

　　不锈钢在冶炼过程当中，由于加入合金元素品种不同，不同品种加入量的不同。其特性也是不同的，为了加以区别则冠上了不同的钢号，下面是常见装饰用不锈钢不同钢号“合金元素”含量表仅供参考：

　　化学成分（质量分数，%）

　　常见分类：

　　通常按金相组织分为：

　　通常，按照金相组织，把普通的不锈钢分为三类:奥氏体型不锈钢、铁素体型不锈钢、马氏体型不锈钢。在这三类基本金相组织基础上，为了特定需求与目的，又衍生出了双相钢、沉淀硬化型不锈钢和含铁量低于50%的高合金钢。

　　1、奥氏体型不锈钢。

　　基体以面心立方晶体结构的奥氏体组织(CY相)为主，无磁性，主要通过冷加工使其强化(并可能导致一定的磁性)的不锈钢。美国钢铁协会以200和300系列的数字标示，如304。

　　2、铁素体型不锈钢。

　　基体以体心立方晶体结构的铁素体组织((a相)为主，有磁性，一般不能通过热处理硬化，但冷加工可使其轻微强化的不锈钢。美国钢铁协会以430和446为标示。

　　3、马氏体型不锈钢。

　　基体为马氏体组织(体心立方或立方)，有磁性，通过热处理可调整其力学性能的不锈钢。美国钢铁协会以410, 420以及440数字标示。马氏体在高温下具有奥氏体组织，当以适当的速度冷却至室温时，奥氏体组织能够转变为马氏体(即淬硬)。

　　4、奥氏体一铁素体(双相)型不锈钢。

　　基体兼有奥氏体和铁素体两相组织，其中较少相基体的含量一般大于15%，有磁性，可通过冷加工使其强化的不锈钢，329是典型的双相不锈钢。与奥氏体不锈钢相比，双相钢强度高，耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀及点腐蚀能力均有明显提高。

　　5、沉淀硬化型不锈钢。

　　基体为奥氏体或马氏体组织，并能通过沉淀硬化处理使其硬化的不锈钢。美国钢铁协会以600系列的数字标示，如630，即17-4PH。

　　一般来说，除合金外，奥氏体不锈钢的耐腐蚀性是比较优异的，在腐蚀性较低的环境中，可以采用铁素体不锈钢，在轻度腐蚀性环境中，若要求材料具有高强度或高硬度，可以采用马氏体不锈钢和沉淀硬化不锈钢。

　　特性和用途

　　表面工艺

　　厚度区分

　　1、因为钢厂机械在轧制过程中，轧辊受热出现细微变形，导致轧出来的板子厚度出现偏差，一般中间厚两边薄。在测量板子厚度时国家规定应测量板头中间部位。

　　2、公差产生的原因是根据市场和客户需求，一般分为大公差和小公差：例如

　　- 304不锈钢 -

　　性能介绍

　　304不锈钢是最普遍的钢种，作为一种用途广泛的钢，具有良好的耐蚀性、耐热性，低温强度和机械特性；冲压、弯曲等热加工性好，无热处理硬化现象（无磁性，便用温度-196℃～800℃）。

　　适用范围

　　家庭用品（1、2类餐具、橱柜、室内管线、热水器、锅炉、浴缸）

　　汽车配件（风挡雨刷、消声器、模制品）

　　医疗器具，建材，化学，食品工业，农业，船舶部件

　　- 304L不锈钢 -

　　（L为低碳）

　　性能介绍

　　作为低碳的304钢，在一般状态下，其耐蚀性与304刚相似，但在焊接后或者消除应力后，其抗晶界腐蚀能力优秀；在未进行热处理的情况下，亦能保持良好的耐蚀性，使用温度-196℃～800℃。

　　适用范围

　　应用于抗晶界腐蚀性要求高的化学、煤炭、石油产业的野外露天机器，建材耐热零件及热处理有困难的零件。

　　- 316不锈钢 -

　　性能介绍

　　316不锈钢因添加钼，故其耐蚀性、耐大气腐蚀性和高温强度特别好，可在苛酷的条件下使用；加工硬化性优（无磁性）。

　　适用范围

　　海水里用设备、化学、染料、造纸、草酸、肥料等生产设备；照像、食品工业、沿海地区设施、绳索、CD杆、螺栓、螺母。

　　- 316l不锈钢 -

　　（L为低碳）

　　性能介绍

　　作为316钢种的低碳系列，除与316钢有相同的特性外，其抗晶界腐蚀性优。

　　适用范围

　　对抗晶界腐蚀性有特别要求的产品。

　　什么样的不锈钢不易生锈？

　　影响不锈钢锈蚀的主要因素有三点：

　　1、合金元素的的含量。

　　一般地说铬的含量在10.5%钢就不易生锈了。铬镍的含量越高防腐性就越好，如304材质镍要的含量在8-10%，铬的含量达到18-20%，这样的不锈 钢在一般情况下是不会生锈的。

　　2、生产企业的冶炼工艺也会影响不锈钢的耐腐蚀性。

　　冶炼技术好、设备先进、工艺先进的大的不锈钢厂无论是在合金元素的控制，杂质的去除、钢坯冷却温度的控制都能得到保证，因此产品质量稳定可靠，内在质量好，不易生锈。反之一些小的钢厂设备落后，工艺落后，冶炼过程中，杂质不能去除，生产的产品难免会生锈。

　　3、 外部环境，气候干燥通风好的环境不易生锈。

　　而空气湿度大，连续阴雨天气、或空气中含酸碱度大的环境地区就易生锈。304材质不锈钢，如果周边环境太差也是会生锈的。

　　不锈钢出现锈斑该怎样处理？

　　1、化学方法

　　用酸洗膏或喷雾辅助其锈蚀部位重新钝化形成氧化铬薄膜使其重新恢复耐腐蚀能力，酸洗之后，为了去除所有的污染物和酸残留物，用清水进行适当的冲洗非常重要。一切处理后用抛光设备重新抛光，用抛光腊封闭即可。对局部有轻微锈斑的也可用1：1的汽油、机油混合液用干净抹布擦去锈斑即可。

　　2、 机械方法

　　喷砂清理，用玻璃或陶瓷微粒喷丸清理，湮没，刷洗和抛光。用机械方法有可能擦去以前被清除的材料、抛光材料或湮没材料造成的污染。所有各种污染尤其是外来铁颗粒都可能成为腐蚀的来源，特别是在潮湿环境中。因此，机械清理表面最好应当在干燥条件下进行正规清理。使用机械法只能清理其表面，不能改变材料本身的抗腐蚀能力。因此建议在机械清理后用抛光设备重新抛光，用抛光腊封闭。

　　不锈钢为啥有的也生锈

　　不锈钢为什么也生锈? 当不锈钢管表面出现褐色锈斑（点）的时候，人们大感惊奇：认为 “不锈钢是不生锈的，生锈就不是不锈钢了，可能是钢质出现了问题”。 其实，这是对不锈钢缺乏了解的一种片面的错误看法。不锈钢在一定的条件下也会生锈的。

　　不锈钢具有抵抗大气氧化的能力——即不锈性，同时也具有在含酸、碱、盐的介质中乃腐蚀的能力——即耐蚀性。但其抗腐蚀能力的大小是 随其钢质本身化学组成、加护状态、使用条件及环境介质类型而改变的。 如304钢管，在干燥清洁的大气中，有绝对优良的抗锈蚀能力，但将它移到海滨地区，在含有大量盐份的海雾中，很快就会生锈了；而316钢管则表现良好。因此，不是任何一种不锈钢，在任何环境下都能耐腐蚀、不生锈的。

　　常用模具钢特性及用途

　　1、45——优质碳素结构钢，是最常用中碳调质钢

　　主要特征：最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，淬透性低，水淬时易生裂纹。小型件宜采用调质处理，大型件宜采用正火处理。应用举例：主要用于制造强度高的运动件，如透平机叶轮、压缩机活塞。轴、齿轮、齿条、蜗杆等。焊接件注意焊前预热，焊后消除应力退火。

　　2、Q235A（A3钢）——最常用的碳素结构钢

　　主要特征：具有高的塑性、韧性和焊接性能、冷冲压性能，以及一定的强度、好的冷弯性能。应用举例：广泛用于一般要求的零件和焊接结构。如受力不大的拉杆、连杆、销、轴、螺钉、螺母、套圈、支架、机座、建筑结构、桥梁等。

　　3、40Cr——使用最广泛的钢种之一，属合金结构钢

　　主要特征：经调质处理后，具有良好的综合力学性能、低温冲击韧度及低的缺口敏感性，淬透性良好，油冷时可得到较高的疲劳强度，水冷时复杂形状的零件易产生裂纹，冷弯塑性中等，回火或调质后切削加工性好，但焊接性不好，易产生裂纹，焊前应预热到100～150℃，一般在调质状态下使用，还可以进行碳氮共渗和高频表面淬火处理。应用举例：调质处理后用于制造中速、中载的零件，如机床齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶针套等，调质并高频表面淬火后用于制造表面高硬度、耐磨的零件，如齿轮、轴、主轴、曲轴、心轴、套筒、销子、连杆、螺钉螺母、进气阀等，经淬火及中温回火后用于制造重载、中速冲击的零件，如油泵转子、滑块、齿轮、主轴、套环等，经淬火及低温回火后用于制造重载、低冲击、耐磨的零件，如蜗杆、主轴、轴、套环等，碳氮共渗处即后制造尺寸较大、低温冲击韧度较高的传动零件，如轴、齿轮等。

　　4、HT150——灰铸铁

　　应用举例：齿轮箱体，机床床身，箱体，液压缸，泵体，阀体，飞轮，气缸盖，带轮，轴承盖等。

　　5、35——各种标准件、紧固件的常用材料

　　主要特征：强度适当，塑性较好，冷塑性高，焊接性尚可。冷态下可局部镦粗和拉丝。淬透性低，正火或调质后使用应用举例：适于制造小截面零件，可承受较大载荷的零件：如曲轴、杠杆、连杆、钩环等，各种标准件、紧固件。

　　6、65Mn——常用的弹簧钢

　　应用举例：小尺寸各种扁、圆弹簧、座垫弹簧、弹簧发条，也可制做弹簧环、气门簧、离合器簧片、刹车弹簧、冷卷螺旋弹簧，卡簧等。

　　7、0Cr18Ni9——最常用的不锈钢（美国钢号304，日本钢号SUS304）

　　特性和应用：作为不锈耐热钢使用最广泛，如食品用设备，一般化工设备，原于能工业用设备。

　　8、Cr12——常用的冷作模具钢（美国钢号D3，日本钢号SKD1)

　　特性和应用：Cr12钢是一种应用广泛的冷作模具钢，属高碳高铬类型的莱氏体钢。该钢具有较好的淬透性和良好的耐磨性；由于Cr12钢碳含量高达2。3%，所以冲击韧度较差、易脆裂，而且容易形成不均匀的共晶碳化物；Cr12钢由于具有良好的耐磨性，多用于制造受冲击负荷较小的要求高耐磨的冷冲模、冲头、下料模、冷镦模、冷挤压模的冲头和凹模、钻套、量规、拉丝模、压印模、搓丝板、拉深模以及粉末冶金用冷压模等。

　　9、DC53——常用的日本进口冷作模具钢

　　特性和应用：高强韧性冷作模具钢，日本大同特殊钢（株）厂家钢号。高温回火后具有高硬度、高韧性，线切割性良好。用于精密冷冲压模、拉伸模、搓丝模、冷冲裁模、冲头等。

　　10、DCCr12MoV——耐磨铬钢

　　国产。较Cr12钢含碳量低，且加入了Mo和V，碳化物不均匀有所改善，MO能减轻碳化物偏析并提高淬透性，V能细化晶粒增加韧性。此钢有高淬透性，截面在400mm以下可以完全淬透，在300~400℃仍可保持良好的硬度和耐磨性，较Cr12有高的韧性，淬火时体积变化小，又有高的耐磨性和良好的综合机械性能。所以可以制造截面大，形状复杂，经受较大冲击的各种模具，例如普通拉伸模，冲孔凹模，冲模，落料模，切边模，滚边模，拉丝模，冷挤压模，冷切剪刀，圆锯，标准工具，量具等。

　　11、SKD11——韧性铬钢

　　日本日立株式生产。在技术上改善钢中的铸造组织，细化了晶粒。较Cr12mov的韧性和耐磨性有所提高。延长了模具的使用寿命。

　　12、D2——高碳高铬冷作钢

　　美国产。具有高的淬透性，淬硬性，耐磨性，高温抗氧化性能好，淬火和抛光后抗锈蚀能力好，热处理变形小，宜制造各种要求高精度，长寿命的冷作模具，刀具和量具，例如拉伸模，冷挤压模，冷剪切刀等。

　　13、SKD11(SLD)——不变形韧性高铬钢

　　日本日立株式生产。由于钢中MO，V含量增加，改善钢中的铸造组织，细化了晶粒，改善了碳化物形貌，因而此钢的强韧性(抗弯强度，挠度，冲击韧度等)比SKD1，D2高，耐磨性也有所增加，而且具有更高的耐回火性。实践证明此钢模具寿命比Cr12mov有所提高。常制造要求高的模具，如拉伸模，冲击砂轮片的模等。

　　14、DC53——高韧性高铬钢

　　日本大同株式生产。热处理硬度高于SKD11。高温(520-530)回火后可达62-63HRC高硬度，在强度和耐磨性方面DC53超过SKD11。韧性是SKD11的两倍。DC53的韧性在冷作模具制造很少出现裂纹和龟裂。大大提高了使用寿命。残余应力小。经高温回头减少残余应力。因为线切割加工后的裂痕和变形得到抑制。切削性和研磨性超过SKD11。用于精密冲压模，冷锻，深拉模等。

　　15、SKH-9——耐磨性，韧性大的通用高速钢

　　日本日立株式生产。用于冷锻模，切条机，钻头，铰刀，冲头等。

　　16、ASP-23——粉末冶金高速钢

　　瑞典产。碳化物分布极均匀，耐磨损，高韧性，易加工，热处理尺寸稳定。用于冲头，深拉伸模，钻模，铣刀和剪切刀片等各类长寿命之切削工具。

　　17、P20——一般要求的大小塑胶模具

　　美国产。可电蚀操作。出厂状态预硬HB270-300。淬火硬度HRC52。

　　18、718——高要求的大小塑胶模具

　　瑞典产。尤其电蚀操作。出厂状态预硬HB290-330。淬火硬度HRC52

　　19、Nak80——高镜面，高精度塑胶模具

　　日本大同株式产。出厂状态预硬HB370-400。淬火硬度HRC52

　　20、S136——防腐蚀及需镜面抛光塑胶模具

　　瑞典产。出厂状态预硬HB＜215。淬火硬度HRC52。

　　21、H13——普通常用压铸模

　　用于铝，锌，镁及合金压铸。热冲压模，铝挤压模。

　　22、SKD61——高级压铸模

　　日本日立株式产，经电碴重溶技术，在使用寿命上比H13有明显的提高。热冲压模，铝挤压模。

　　23、8407——高级压铸模

　　瑞典产。热冲压模，铝挤压模。

　　24、FDAC——添加了硫加强其易削性

　　出厂预硬硬度338-42HRC，可直接进行刻雕加工，无须淬火，回火处理。用于小批量模，简易模，各种树脂制品，滑动零部件，交期短的模具零件、拉链模、眼镜框模。