日本經典技能係列叢書：模具材料性能與應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[日] 並木邦夫 著，高娟 譯

圖書標籤:

• 模具材料
• 模具設計
• 材料科學
• 機械工程
• 製造技術
• 日本技術
• 工業工程
• 金屬材料
• 技能培訓
• 工程技術

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111458104

版次：1

商品編碼：11473144

品牌：機工齣版

包裝：平裝

叢書名： 日本經典技能係列叢書

開本：32開

齣版時間：2014-05-01

用紙：膠版紙

頁數：209

字數：194000

正文語種：中文

內容簡介

　　《日本經典技能係列叢書：模具材料性能與應用》從模具材料應用、開發、市場指南的角度齣發，匯集瞭模具材料的技、工、貿情況，力求簡明扼要，圖文並茂，歸類便查，增強實用性，以適應與模具材料有關的各類人員在市場經濟發展中的業務需要。

作者簡介

金屬材料工學博士，畢業於日本東北大學，曾就職於大同特殊鋼株式會社。2003年起擔任日本特殊鋼行業期刊《特殊鋼》雜誌的編輯委員長。他的主要研究內容有工模具鋼、機械結構鋼、錶麵硬化處理等，在大同特殊鋼株式會社曾擔任生産技術室長、工具鋼技術開發部長、理事，現為大同特殊鋼株式會社顧問。並木先生現在仍然活躍在工模具鋼技術服務的第一綫，還經常為歐美、東南亞和中國的用戶、經銷商、員工等進行培訓，深受好評。

內頁插圖

目錄

第1章 何謂模具 1.1 常用産品的製造方法及其模具 1.2 模具的定義 1.3 産品的成形方法與模具 1.4 模具産業的發展趨勢 1.4.1 模具産業的變遷 1.4.2 模具産值 1.5 模具的製作過程與模具材料的重要性

第2章 模具與模具材料的曆史 2.1 鐵的曆史 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 工模具鋼的曆史 2.2.1 閤金鋼的問世 2.2.2 嚮實用鋼的進化 2.2.3 近代工模具鋼的發展過程 2.3 日本的鋼鐵發展史與特殊鋼 2.3.1 日本的鋼鐵發展史 2.3.2 特殊鋼的製造與工模具鋼 2.4 模具的曆史

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 閤金元素對工模具鋼的影響 3.2 模具製作的性能要求 3.2.1 切削性 3.2.2 尺寸穩定性 3.2.3 鏡麵性 3.2.4 焊接修復性

第4章 模具材料麵麵觀 4.1 JIS規定的工具鋼 4.1.1 碳素工具鋼 4.1.2 閤金工具鋼 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 塑料模具的製作技術 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 鋅閤金、銅閤金和鋁閤金 4.7.2 硬質閤金

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 熱處理的基礎知識 5.2.1 正火 5.2.2 退火 5.2.3 淬火 5.2.4 迴火 5.2.5 固溶處理和時效硬化 5.3 實際生産中模具材料的熱處理過程 5.3.1 碳素工具鋼 5.3.2 低閤金工具鋼 5.3.3 高閤金工具鋼 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 錶麵硬化處理和錶麵改性 5.5.1 氮化 5.5.2 擴散處理 5.5.3 鍍層

第6章 模具材料的製造方法 6.1 特殊鋼的製造方法 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 適閤重熔精煉的模具鋼舉例 6.4 鍛鋼和軋鋼的製造方法 6.5 粉末高速工具鋼的製造方法 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 模具材料的今後 7.1 今後對模具材料的期待 7.2 全球化發展 7.3 模具材料與材料技術工作者 ●“鐵”的語源 ●成為曆史遺産的煉鋼電爐 ●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錶 ●“鐵”的語源 ●成為曆史遺産的煉鋼電爐 ●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 ●金屬工藝學的地圖——相圖 ●埃菲爾鐵塔是用鋼鐵建成的嗎？ 穿插小專欄 “鐵”的語源 成為曆史遺産的煉鋼電爐 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 金屬工藝學的地圖——相圖 埃菲爾鐵塔是用鋼鐵建成的嗎？ 穿插小專欄

精彩書摘

　　1．4 模具産業的發展趨勢
　　1．4．1 模具産業的變遷
　　本節主要介紹模具産業的變遷及當前狀況。圖1—5所示為近50年來，日本主要産業的發展與模具産業的變遷。模具産業的70％與汽車和傢電産業有關。伴隨著這些産業的進步，模具産業也隨之發展起來。雖然第二次世界大戰過後，汽車對平民百姓來說還是高不可攀的奢侈品，冰箱、洗衣機、黑白電視機也曾被稱作“三大件”，但都隨著經濟的高度增長，傢庭普及率顯著增加。
　　其後，隨著電子工業的進一步發展，汽車和傢電産業經曆瞭注重“輕薄短小”的袖珍階段，步人瞭多樣化時期。在這一階段，為減少貿易摩擦，依賴於齣口的汽車、傢電的生産基地開始嚮國外轉移。另外，由於全球變暖和環境問題被提到議事日程上來，這一時期注重應對汽車排放限製和輕型化。同時，在模具製造方麵，信息網絡化也得到瞭發展。
　　接下來，經曆瞭泡沫經濟時期。1989年泡沫經濟崩潰後，各行各業為瞭生存不得不采取嚴格措施，在降低成本、縮短交期等方麵進行重整和改革。另一方麵，稱為ⅡT革命的新“三大件”一一數碼相機、手機、計算機等數碼産品有瞭大幅度增長。尤其是此類産品更新換代快、上市間隔日趨縮短，導緻其使用周期也不斷縮短，這些都是它們的共同點。
　　目前，為瞭進一步降低成本，以東南亞和中國為中心的海外生産規模逐漸擴大，當地的模具生産水平也在逐步提高。這期間遭遇2008年全球金融危機，還有日元升值對齣口競爭力的削弱，都進一步促進瞭模具的海外生産及當地采購的形成。
　　在主要産業的這些變遷之中，20世紀60年代之前模具産業還主要依靠擅長傳統技能的工匠。而後，模具材料的供應從黑皮材料發展到六麵加工闆材等，加工深度增加。如圖1．6所示，在模具的流通過程中，與以往的供應黑皮材料相比，如今已采用加工成白皮材料及標準件的白皮平闆材，或進一步鑽孔及粗加工等，這些已在材料加工廠傢中達成共識。以往多是委托專業熱處理廠傢進行熱處理，後來材料銷售商自己設立熱處理部門的比例逐漸增加。在流通階段的這些變化，大大縮短瞭用戶的模具製作周期。
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前言/序言

　　從汽車、傢電、數碼電器到Et用品，鐵、鋁及塑料産品等在我們的生活中隨處可見。大量製造這些産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證高精度的同時發揮其各種功能，並具有較長壽命。用來製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，但它們纔是建造我們多彩生活的“幕後英雄”。

　　用作模具材料的鋼主要是工模具鋼，是特殊鋼的一種。特殊鋼屬於鋼鐵材料，鋼鐵材料屬於鐵，鐵又歸類為金屬。人類自石器時代起，經曆瞭青銅器時代，在掌握瞭鐵的應用後進人鐵器時代，從而獲得瞭大幅度的發展。人類與其他動物的不同之處在於火和工具的使用，作為工具的模具就是用具，因此在一定意義上來說，模具為人類的發展做齣瞭貢獻。

　　本書於2006年作為麵嚮日本國內初學者的教科書而齣版。具有一定專業知識的人員或其他領域的技術人員，通過本書可以溫習基礎技術及學習新技術。因此本書內容不限於介紹原理，對來自實際應用方麵的課題、具體的模具材料、材料的熱處理工藝等也作瞭介紹，並盡可能做到通俗易懂。另外，為方便東南亞國傢及一些通用英語國傢的模具材料工作者使用，還齣版瞭英文簡裝版本。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。

　　承濛多年從事中國模具行業指導工作的周永泰先生的引薦，得到齣版中文版本的機會。中國汽車和傢電等産業的發展令人矚目，模具行業的某些領域已達到國際水準。另外，追溯曆史可知，中國曾為日本之師，日本今後也需要與中國進一步加強閤作，所以非常高興能齣版中文版本，並對周永泰先生親自予以審閱指導深錶感謝。

　　本書於2006年齣版以來已經過瞭7年，其中有些統計數據及各模具材料生産廠傢的品牌等已經陳舊，因此藉此齣版機會盡可能對內容進行瞭更新修訂。

　　特殊鋼與普通鋼的不同之處是“含有颱金元素，熱處理後使用”。作為模具材料使用的工模具鋼含有多種閤金元素，並進一步利用正火、淬火、迴火等熱處理工藝來使其特性得到更好的發揮，正可謂是特殊鋼中的特殊鋼。從這個意義上講，學習並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。對於模具鋼的鋼種來說，既有各國標準規定的鋼種，也有企業鋼種。這是因為雖然鋼的成分相同，但是廠傢通過各自的成分設計和製造方法賦予材料獨特的“味道”，並經過長期實踐檢驗而樹立良好的信譽，逐漸形成瞭自己的品牌．因此，本書也根據需要，就JIS鋼以外的鋼種牌號也進行瞭說明，並列齣瞭主要鋼種牌號的對照錶。

　　希望這本拙著的齣版，能為增進中曰雙方模具材料及相關行業工作的交流閤作盡微薄之力。

　　最後，對反復精讀原著，為中文版翻譯盡力的大同特殊鋼株式會社高娟女士錶示衷心的感謝。

　　並木邦夫

　　2014年1月於日本東京

模具製造工藝與現代材料科學研究 叢書副標題：麵嚮高端裝備製造的材料選型與優化設計 叢書主編：XXX 教授 / XXX 工程師 本書涵蓋範圍： 本書籍深入探討瞭現代模具製造領域所依賴的關鍵材料科學基礎、先進加工技術以及麵嚮高性能、高精度生産的材料應用策略。全書內容聚焦於如何通過材料的選擇與優化，提升模具的服役性能、延長使用壽命，並降低製造成本。 第一部分：模具材料的微觀結構與宏觀性能調控 本部分首先迴顧瞭模具鋼材的基礎冶金學原理，重點分析瞭不同閤金元素（如鉻、鉬、釩、鎳）對碳化物形成、晶粒度控製以及熱處理響應的影響。詳細闡述瞭高性能模具鋼的晶體結構、相變過程（如馬氏體轉變、析齣強化）如何直接關聯到材料的硬度、韌性和抗疲勞性能。 1.1 特種鋼材的冶金基礎： 深入剖析瞭高碳閤金鋼、高速鋼以及粉末冶金工具鋼的成分設計理念。闡述瞭如何通過精確控製閤金成分，實現對鋼材在特定工作環境（如高溫、高壓、強腐蝕）下的性能優化。內容包括新型高氮鋼和納米結構鋼在模具製造中的應用潛力。 1.2 熱處理工藝對性能的決定性影響： 詳細介紹瞭真空熱處理、滲碳、滲氮、錶麵淬火等關鍵熱處理工藝。著重分析瞭不同淬火介質（油、鹽浴、氣體）對殘餘應力分布和錶麵硬化層深度的影響。還包括瞭先進的熱等靜壓（HIP）技術在消除內部孔隙、提升材料均勻性方麵的應用案例。 1.3 材料的疲勞與斷裂機製研究： 闡述瞭模具失效的主要形式，如接觸疲勞（剝落）、熱疲勞和應力腐蝕開裂。通過引入斷裂力學參數（如應力強度因子、斷裂韌性$K_{IC}$），指導工程師如何評估和預測模具在循環載荷下的壽命。對塑性變形區與微裂紋萌生機製進行瞭詳細的微觀尺度分析。 第二部分：先進模具材料的性能評估與選型指南 本部分提供瞭針對不同類型模具（如衝壓模、注塑模、壓鑄模）的材料選擇標準和性能對比數據庫。 2.1 高性能冷作模具材料： 重點研究瞭D2、H13等經典材料的改進型，以及新型高耐磨工具鋼在高速衝裁和深拉伸工藝中的應用。提供瞭基於A-M麯綫（抗磨損-可加工性麯綫）的材料快速篩選方法。 2.2 熱作模具與高溫穩定性的挑戰： 詳細對比瞭熱作模具鋼（如H13、L6）在承受周期性加熱與冷卻時的性能衰減規律。探討瞭用於壓鑄模和注塑熱流道係統的耐熱閤金（如鎳基高溫閤金）的抗蠕變和抗氧化性能。 2.3 非金屬模具材料的興起： 探討瞭高性能工程塑料（如PEEK、PPS）和陶瓷材料（如氧化鋁、碳化矽）在製造輔助工裝和特定低負荷模具中的應用優勢。分析瞭這些材料在導熱性、絕緣性及輕量化方麵的潛力。 2.4 錶麵工程技術在模具壽命提升中的作用： 詳細介紹瞭物理氣相沉積（PVD）、化學氣相沉積（CVD）以及離子注入等技術在模具錶麵製備超硬、低摩擦塗層（如TiN, CrN, DLC）的過程、結構特性及對模具性能的提升效果。重點討論瞭塗層與基體之間的結閤強度評價方法。 第三部分：材料性能與模具製造工藝的集成優化 本部分著重於將材料科學成果轉化為可行的製造解決方案，實現從材料到成品的性能最大化。 3.1 先進製造技術對材料微觀結構的影響： 分析瞭電火花加工（EDM）、激光加工和精密磨削等加工方式在模具錶麵引入的熱影響區（HAZ）的形成機製。研究瞭這些熱損傷如何影響材料原有的硬化層結構和疲勞壽命，並提齣瞭消除或減輕熱損傷的後處理工藝。 3.2 增材製造（3D打印）在模具領域的應用與材料挑戰： 探討瞭選擇性激光熔化（SLM）和電子束熔化（EBM）技術在製造復雜冷卻水道（Conformal Cooling Channels）方麵的優勢。著重討論瞭3D打印金屬粉末的流動性、緻密度控製以及打印件的各嚮異性對最終模具性能的影響及對策。 3.3 材料的殘餘應力分析與控製： 介紹瞭X射綫衍射法（XRD）和分層鑽孔法等無損檢測技術在測量模具錶麵和內部殘餘應力分布的應用。闡述瞭應力狀態對模具抗疲勞性能的敏感性，並提供瞭通過應力釋放退火或錶麵預應力處理（如噴丸）來優化模具服役性能的工程實踐方法。 結論與展望： 本書最後總結瞭當前模具材料研究的前沿方嚮，包括智能材料在模具健康監測中的應用潛力，以及麵嚮極端工況（如超高速衝壓、超精密光學模具）的新型超高熵閤金和功能梯度材料的開發趨勢。本書旨在為模具工程師、材料科學傢及裝備製造領域的研發人員提供一本全麵、深入且具有高度實踐指導價值的專業參考書。

評分☆☆☆☆☆

我是一個對細節有偏執要求的機械設計師，我發現這本書在數據呈現方麵做得極其專業且嚴謹。它沒有采用那種大而空的敘述，而是充滿瞭大量的、經過驗證的實驗數據和詳細的材料性能麯綫圖。特彆是關於不同環境溫度下工具鋼的蠕變性能對比，那幾張圖錶簡直是教科書級彆的展示。我注意到，書中引用的數據源頭標注得很清晰，這讓我對內容的可靠性深信不疑。這本書的另一個亮點是它對維護和失效分析的關注。它不是隻教你如何製造，更重要的是教你如何“保養”和“診斷”。書中專門闢齣一章詳細講解瞭模具在使用過程中因材料疲勞、應力集中導緻的常見失效模式，並給齣瞭針對性的材料選擇預防措施。我上周遇到的一個棘手問題——模具局部齣現點蝕，對照書中的失效案例和分析邏輯，我很快鎖定瞭材料的抗腐蝕性不足是主因，並決定下次設計時選用特定的不銹鋼基材。這本書是那種會讓你忍不住在上麵劃重點、貼標簽的實用指南。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我買這本書的時候，心裏是有點打鼓的，畢竟涉及到“日本經典技能”這種標簽，總怕是老掉牙的技術或者過度神話某些工藝。但這次真的淘到寶瞭。這本書最牛的地方在於，它對材料的“微觀結構”和“宏觀性能”之間的聯係解釋得非常到位，這一點是很多國內同類書籍經常一筆帶過的。它詳細闡述瞭熱處理工藝對材料晶界、析齣相等關鍵微觀特徵的影響，並直接關聯到工具的耐磨損性、抗衝擊韌性等最終指標。比如，在講述高性能塑料模具鋼的選擇時，它提供瞭一套非常實用的評估矩陣，將‘脫模性’、‘耐腐蝕性’與‘加工硬化傾嚮’進行瞭多維度的交叉分析。我馬上嘗試著用書中的方法優化瞭我們一個復雜麯麵模具的淬火方案，結果發現冷卻速率的微小調整，確實使錶麵硬度的均勻性有瞭顯著改善，減少瞭後期的研磨時間。對於經驗豐富的老技師來說，這本書更像是一部“內功心法”，能幫助他們係統性地迴顧和印證自己多年積纍的經驗，並將之上升到理論高度，實現從“會做”到“精通”的飛躍。

評分☆☆☆☆☆

這本《日本經典技能係列叢書：模具材料性能與應用》簡直是為我量身定製的工具書！我是一名剛入行的模具工程師，麵對五花八門的閤金鋼和非金屬材料，常常感到無從下手。這本書的結構清晰得令人贊嘆，它並沒有把我淹沒在枯燥的化學式和晦澀的理論中，而是非常實際地從應用場景齣發，深入淺齣地解析瞭每種主流模具材料的“脾氣秉性”。比如，它對冷作模具鋼在不同應力狀態下的疲勞壽命預測分析得極為透徹，書中那些圖錶和實際案例的對比，讓我立刻明白瞭為什麼上次我們設計的那套衝裁模具會過早失效。更讓我驚喜的是，書中關於新型快速成形材料的介紹，對於我們這些希望提升生産效率、縮短交貨周期的團隊來說，簡直是及時雨。它不僅告訴你“這是什麼”，更重要的是教你“如何用好它”以及“在什麼情況下應該換用它”。看完前三章，我對材料選擇的信心簡直是暴漲，感覺手中的圖紙也更有底氣瞭，不再是憑感覺選材，而是基於紮實的科學數據和日本同行積纍的寶貴經驗做決策。這本書的印刷質量也很棒，拿在手裏沉甸甸的，知識的分量感十足。

評分☆☆☆☆☆

老實說，我之前讀過幾本關於金屬材料的書，但讀起來總是昏昏欲睡，感覺作者一直在賣弄學問。然而這本《模具材料性能與應用》的文字風格非常貼近工程師的思維習慣，簡練、務實，直奔問題核心。它最打動我的是那種“實戰精神”。它不像學術論文那樣追求概念的完美，而是關注材料在真實生産綫上的“錶現力”。例如，在處理高硬度材料加工問題時，書中直接對比瞭不同PCD刀具配閤不同硬度模具鋼時産生的刀具磨損率，這種直接關聯到成本和效率的分析，纔是我們一綫人員真正需要的知識。此外，書中對國産材料與日本同類材料的性能異同也進行瞭客觀的比較和分析，這對於我們正在進行材料國産化替代工作的部門來說，提供瞭極具價值的參考坐標。它沒有盲目推崇進口，而是基於性能數據給齣建議，這種客觀的態度非常可貴。這本書真正做到瞭“授人以漁”，讓人學會如何科學地“挑剔”材料。

評分☆☆☆☆☆

從排版和閱讀體驗上來說，這本書也體現瞭匠心。頁邊距的設置、專業術語的加粗和注解都非常人性化，即便是首次接觸模具材料學的讀者，也不會感到閱讀的阻礙。我特彆喜歡它在介紹特定材料（比如粉末冶金鋼）時，會先用一個簡潔的段落概括其核心優勢和應用領域，然後再進入技術細節，這使得知識的吸收層次分明。它有效地避免瞭信息過載。這本書的廣度也很驚人，它不僅覆蓋瞭傳統的熱作、冷作、塑膠模具鋼，還深入探討瞭用於高精度測量和夾具的特種工具鋼，甚至觸及瞭陶瓷基復閤材料在某些極端環境下的應用前景。這讓我意識到，選擇模具材料不僅僅是解決當前設計問題，更是對未來技術趨勢的一種預判和儲備。這本書為我打開瞭一扇窗，讓我對模具材料科學的深度和廣度有瞭全新的認識，絕對是工具書架上不可或缺的核心典藏。

評分☆☆☆☆☆

* Create Date : 2011-6-25

評分☆☆☆☆☆

不錯的一本書，還非得十個字

評分☆☆☆☆☆

還可以。。。

評分☆☆☆☆☆

實用的書！

評分☆☆☆☆☆

非常實用。

評分☆☆☆☆☆

還可以 很全麵

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從來沒有看過，好像記得是買過。

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還沒看，單元遊泳吧。你的