美國按模(mo)具(ju)(ju)(ju)服役條件將模(mo)具(ju)(ju)(ju)鋼分為四大類(lei)(lei)，美國金屬學會工具(ju)(ju)(ju)鋼委(wei)員會列出了：冷(leng)作(zuo)模(mo)具(ju)(ju)(ju)鋼、熱(re)作(zuo)模(mo)具(ju)(ju)(ju)鋼、塑料模(mo)具(ju)(ju)(ju)鋼、塑膠(jiao)模(mo)具(ju)(ju)(ju)鋼等四大類(lei)(lei)。其(qi)中，冷(leng)作(zuo)模(mo)具(ju)(ju)(ju)鋼又(you)分出12小類(lei)(lei)，熱(re)作(zuo)模(mo)具(ju)(ju)(ju)鋼9小類(lei)(lei)，塑料模(mo)具(ju)(ju)(ju)鋼2小類(lei)(lei)，塑膠(jiao)模(mo)具(ju)(ju)(ju)鋼5小類(lei)(lei)。每個小類(lei)(lei)的(de)選材又(you)取決于三個主要(yao)因素：

◆ 尺寸(cun)大(da)小和(he)形狀的(de)復(fu)雜性，

◆ 被加工的材料，

◆ 耐(nai)久性要求或設計壽命。

冷作模具鋼

（1）分為五組(zu)：W組(zu)、O組(zu)、A組(zu)、D組(zu)、S組(zu)。

◆ W組即水淬模具(ju)鋼，有11個鋼種，7個碳素模具(ju)鋼，含碳量從0.7%-1.3%。

◆ O組(zu)即油淬冷作(zuo)模具鋼（俗稱油鋼），有4個鋼種(zhong)，含(han)碳量(liang)在(zai)0.85%-1.55%，

◆ A組即空淬中(zhong)合(he)金(jin)冷(leng)作模(mo)具鋼(gang)，有(you)9個鋼(gang)種，含碳量(liang)從0.5%-2.25%。

◆ D組即(ji)高碳(tan)(tan)高鉻冷作模具(ju)鋼(gang)，有7個(ge)鋼(gang)種，含(han)碳(tan)(tan)量0.9%-2.5%。

◆ S組即(ji)耐沖(chong)擊工具鋼(gang)，有7個鋼(gang)種，含碳量0.4%-0.6%。

用于冷(leng)作模具還(huan)有高(gao)速(su)鋼(gang)(gang)（HSS組）和(he)超高(gao)速(su)鋼(gang)(gang)（SHSS組），鈷(gu)基硬質合金和(he)鋼(gang)(gang)結硬質合金（HA組），粉末鋼(gang)(gang)和(he)工(gong)(gong)程陶瓷（PIM組），碳鎢工(gong)(gong)具鋼(gang)(gang)（F組），特殊(shu)用途工(gong)(gong)具鋼(gang)(gang)（L組）。

（2）冷軋(ya)模具鋼的選用

冷軋模(mo)(mo)具(ju)鋼的(de)(de)主(zhu)系列是高(gao)硬冷作類，主(zhu)要用于(yu)要求(qiu)高(gao)抗(kang)壓(ya)和(he)耐磨為主(zhu)的(de)(de)模(mo)(mo)具(ju)，硬度高(gao)于(yu)HRC60-62。對(dui)于(yu)要求(qiu)耐沖擊、韌性高(gao)的(de)(de)模(mo)(mo)具(ju)，硬度低于(yu)HRC60- 62，主(zhu)要用S類和(he)部份A類和(he)最普通的(de)(de)調質鋼、彈簧鋼、熱作模(mo)(mo)具(ju)或(huo)基體鋼。對(dui)于(yu)大型沖壓(ya)模(mo)(mo)，如汽車外(wai)型沖壓(ya)件，主(zhu)要用鑄鐵類。簡易或(huo)壽命數量(liang)少(shao)的(de)(de)用鋅基合金或(huo)高(gao)分子(zi)復合材料。

高速鋼(gang)和(he)超高速鋼(gang)在冷作模具中的應用迅速增(zeng)長。主要是有高的"抗壓強度(du)/硬(ying)度(du)" 比值。且硬(ying)度(du)可在HRC60-70之間選(xuan)擇(ze)。

粉末模具鋼有優良的耐磨壽命，硬度不大高HRC60-62，應(ying)用相當多(duo)。

碳素工具(ju)鋼在壽命10萬件的沖(chong)頭或軟材料沖(chong)壓(ya)模仍有一定的應用范圍。

熱軋模具鋼

美國熱(re)(re)軋模具鋼分二(er)大類：熱(re)(re)軋模具鋼，和超級(ji)熱(re)(re)強(qiang)合金(jin)。

熱(re)軋模(mo)(mo)具由于在(zai)有(you)(you)溫度的條(tiao)件下工(gong)作，要求(qiu)材料(liao)(liao)具有(you)(you)熱(re)強性(xing)和(he)熱(re)耐磨性(xing)，為了保證模(mo)(mo)具的使用壽命模(mo)(mo)具要冷卻(que)，熱(re)冷交替模(mo)(mo)具會出現龜裂(lie)(lie)，即熱(re)疲勞(lao)裂(lie)(lie)紋(wen)，所以材料(liao)(liao)又(you)要求(qiu)有(you)(you)抗裂(lie)(lie)紋(wen)能力和(he)抗熱(re)疲勞(lao)性(xing)能。

按(an)熱強性排列(lie)的(de)主系列(lie)進行選材(cai):

低合金調質模(mo)具鋼（6G，6F2，6F3）→中鉻(ge)熱作(zuo)模(mo)具鋼（H11、H12、H13）→鎢熱作(zuo)模(mo)具鋼（H21，H22）。

非標準(zhun)的(de)熱(re)(re)作模(mo)具鋼(gang)：例如熱(re)(re)鐓(dui)鍛模(mo)具用(yong)(yong)時效硬化型的(de)6H4。使用(yong)(yong)H11、H12、H13出現了不能滿足(zu)熱(re)(re)耐磨性(xing)時，可以選擇(ze)6H1，6H2。

當要求模具以(yi)熱(re)作耐(nai)磨(mo)性(xing)為主時，可以(yi)選擇D2，D4→M2，M4→粉末(mo)鋼(gang)。鋼(gang)結硬(ying)質合金(jin)、鈷基硬(ying)質合金(jin)的高溫耐(nai)磨(mo)性(xing)是很(hen)高的，但(dan)其熱(re)疲(pi)勞性(xing)（即冷熱(re)抗(kang)疲(pi)勞裂(lie)紋）很(hen)差，不能在急冷急熱(re)狀態下使用。

塑料模具鋼

美國是最(zui)早在工具(ju)鋼(gang)中列(lie)出塑料模具(ju)專用鋼(gang)的國家(jia)，以P來表示為主，共分為五類。

◆ 滲碳型塑(su)料模(mo)具鋼：P1，P2，P3，P4，P5，P6。這類(lei)鋼含(han)碳量很低(di)，主要(yao)是美(mei)國早期(qi)及用擠壓(ya)成型制模(mo)法，要(yao)求(qiu)冷塑(su)性(xing)好，有高的擠壓(ya)性(xing)能，成型后表(biao)面滲碳淬火提高表(biao)面硬度，使用壽命長(chang)。芯部超低(di)碳可使淬火時變形量最(zui)小。

◆調(diao)質型(xing)塑料模(mo)具：P20，P21。塑料模(mo)具中P20的用量很大(da)，已成為主體，大(da)多數在(zai)預硬(ying)狀態時使用。

◆ 中碳合金工具鋼(gang)用于(yu)熱固(gu)性塑料模。鋼(gang)號有(you)H13，而L2和(he)S7，O1和(he)A2也有(you)應用。這一(yi)類的特點是：

（1）基本屬二(er)次硬化金鋼(gang)，500-600oC時的熱強性好。

（2）含鉻較高(gao)，大氣腐蝕性好。

（3）淬透性極好，適用于大模塊。

◆不(bu)銹(xiu)鋼用于耐蝕性要(yao)求高的塑料模，主(zhu)要(yao)鋼號有420，414L，440，416。

◆時效(xiao)(xiao)鋼(gang)是(shi)(shi)經(jing)過時效(xiao)(xiao)處理而獲(huo)得高的(de)使用(yong)性能。有兩種，一種是(shi)(shi)P21低碳(tan)Ni-A1時效(xiao)(xiao)鋼(gang)；另一類是(shi)(shi)18Ni馬氏體時效(xiao)(xiao)鋼(gang)。后者是(shi)(shi)用(yong)于宇航工業的(de)無碳(tan)高純度(du)(du)、高強度(du)(du)、高韌性的(de)材(cai)料。用(yong)于力學性能、尺(chi)寸精(jing)度(du)(du)、光潔度(du)(du)和耐(nai)蝕性都要求高的(de)塑(su)料模具中。

塑料模具鋼的選用

薄壁的塑料箱體，生產批量在小(xiao)于10萬(wan)件時，用P20，P21預硬態(tai)（HB250～300），腐蝕(shi)性(xing)較(jiao)強時用414L。

高壽命(ming)的(de)普通塑料模，用P6或P20，經滲碳一(yi)淬(cui)火后硬(ying)度(du)在HRC54-58；塑料件不太大時，可用O1，S7。腐蝕性較強(qiang)時用420。

非高(gao)溫(wen)的熱固性(xing)模用(yong)(yong)P6，P20經(jing)滲碳淬火后使(shi)用(yong)(yong)。腐蝕性(xing)強(qiang)用(yong)(yong)420。

高(gao)溫(wen)(wen)熱固性塑料(liao)模用(yong)H13和S7或(huo)滲碳(tan)鋼P4。這(zhe)些含鉻(ge)較高(gao)有好的抗回火(huo)性和抗高(gao)溫(wen)(wen)氧化性。

塑膠模具鋼

塑(su)(su)膠(jiao)模(mo)具(ju)鋼(gang)分(fen)預(yu)硬(ying)(ying)普通塑(su)(su)膠(jiao)模(mo)具(ju)鋼(gang)，預(yu)硬(ying)(ying)優質塑(su)(su)膠(jiao)模(mo)具(ju)鋼(gang)，預(yu)硬(ying)(ying)高(gao)硬(ying)(ying)度(du)塑(su)(su)膠(jiao)模(mo)具(ju)鋼(gang)，預(yu)硬(ying)(ying)抗腐(fu)鏡面(mian)塑(su)(su)膠(jiao)模(mo)具(ju)鋼(gang)，抗腐(fu)鏡面(mian)塑(su)(su)膠(jiao)模(mo)具(ju)鋼(gang)5小(xiao)類

塑膠(jiao)模(mo)具鋼(gang)質量等級(ji)分配(pei)

模具類別以美國(guo)SPI-SPE 為標準分下列各類。

一(yi)、101類模（SPI-SPE 標準(zhun)1，000，000 啤或以上，長期(qi)精密生(sheng)產模）

1、需要詳細模具結構(gou)圖。

2、模(mo)胚材料硬度(du)最(zui)低(di)為(wei) 280BN。（DME #2 鋼 / 4140 鋼）

3、有膠位(wei)的內模件(jian)鋼材一定要見硬至 48~50HRC。其余(yu)零件(jian)如行位(wei)，壓鎖(suo)，壓條(tiao)等亦(yi)應(ying)為硬件(jian)。

4、頂針板要有導柱。

5、行位要有硬片。

6、如有(you)需(xu)求的(de)話，上(shang)模(mo)，下模(mo)及行位要(yao)有(you)溫度控制。

7、所有運水道，建議采(cai)用無電(dian)浸鎳或用420 不銹(xiu)鋼(gang)做模(mo)板。這樣可防止生(sheng)銹(xiu)及清理垃圾。

8、需要直身鎖(suo)或斜(xie)鎖(suo)。

二、102類模。 （不超過(guo)1，000，000 啤(pi)，大量生(sheng)產(chan)模具。）

1、需要詳細模具結構圖。

2、模胚材(cai)料(liao)硬度最(zui)低為 280BHN。（DME #2 鋼 / 4140 鋼）

3、有膠位的內模件鋼材要見硬至最(zui)低 48~52HRC，其(qi)余有用(yong)的零件亦(yi)應同一處理。

4、建議采用直身鎖(suo)或(huo)斜鎖(suo)。

5、下列項目(mu)可能或(huo)不需要。視乎最終生產數量而定(ding)。建(jian)議報價(jia)時如采用下列項目(mu)要檢(jian)查清楚是否需要：

A、頂針板導柱。

B、行位硬片。

C、電鍍運水孔。

D、電鍍模腔。

三、103類模(mo)（少于500，000 啤，中量生(sheng)產模(mo)。）

1、需(xu)要詳細模具結構圖。

2、模胚材料硬度(du)最小為(wei) 165BHN。 （DME #1 鋼 / 1040 鋼）

3、內模鋼材為 P20（28~32HRC）或高硬度（36~38HRC）。

4、其余(yu)要(yao)求視乎需要(yao)而定。

四、104類模(mo)（少(shao)于100，000 啤，少(shao)量生產模(mo)）

1、需要模具結構圖(tu)。

2、模胚材(cai)料 P20（28~32HRC）可用軟鋼(gang)或鋁。（1040 鋼(gang)）

3、內模件可用鋁，軟鋼或其它認可金屬。

4、其(qi)余要(yao)求視(shi)乎需要(yao)而定。

五、105類模。 （少于(yu)500 啤，首辦模或試驗模）

可(ke)用鋁(lv)鑄鐵或(huo)環氧樹脂或(huo)任何(he)材(cai)料只要有足夠強度(du)可(ke)生產最少測試數量便可(ke)。