第2章冷作模具材料概要

第2章冷作模具材料
冷作模具材料主要用于制造在冷状态(室温)条件下进行压制成型的模具，如冷冲压模具、冷拉伸模具、冷挤压模具、压印模具等。

采用的钢号很多，一般采用高碳过共析钢和莱氏体钢，如碳素工具钢、低合金油淬冷作模具钢、空淬冷作模具钢、高碳高铬型冷作模具钢、高耐磨高强模具钢、低碳高速钢和基体钢及用粉末冶金工艺生产的高合金模具材料等。

目前，使用最多的冷作模具材料是冷作模具钢和硬质合金。

本章将着重介绍这两类中传统的和新近研制的主要模具材料的特性、热处理方法以及冷作模具的材料选用。

2.1冷作模具的工作条件及性能要求
2.1.1冲裁模
冲裁模主要用于各种板料的冲切成形，按其功能不同可分为落料模、冲孔模、切边模等。

(1)工作条件
冲裁模的工作部位是刃口。

冲裁时，刃口部受到弯曲和剪切力的作用，还要受到冲击。

同时，板料与刃口部位产生强烈的摩擦。

冲裁模的正常失效形式主要是磨损，刃口由锋利变圆钝。

磨损达到一定程度，会使冲裁件产生毛刺，为此，生产中常用磨削的方法使刃口重新锋利。

经过多次磨刃，凸模变短，凹模变薄，直至无法工作而失效。

除此之外，还可能由于模具安装调试不当，冲裁时操作不规范或热处理不当等造成崩刃和凸模折断等非正常失效。

(2)性能要求
依据上述分析，冲裁模的主要性能要求是高的硬度和耐磨性，足够的抗压、抗弯强度和适当的韧性。

由于被冲板料厚度不同，对其性能要求有所差异。

对于薄板冲裁模(板厚≤1.5mm)，以高耐磨性、高精度要求为主；对于厚板冲裁模(板厚>1.5mm)，除需要高耐磨性外，还应具有良好的强韧性。

2.1.2冷挤压模
冷挤压是在常温下利用模具在压力机上对金属以一定的速度施加相当大的压力产生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的制品或零件。

(1)工作条件
金属的冷挤压成形，受到强烈的三向压应力的作用，变形抗力大。

因此，模具不仅受到强大的挤压力作用，而且还受到坯料塑变流动的剧烈摩擦。

凸模比凹模的工作条件更苛刻，如毛坯端面不平整，冲头与凹模不同心等，都会使冲头受到很大的弯曲应力的作用。

(2)性能要求
根据以上分析，冷挤压模必须具有高的强韧性，良好的耐磨性。

凸模要求硬度为61—63HRC，凹模要求硬度为58—62HRC。

2.1.4拉拔模及成形模
这类模具主要包括拉深模、胀形模、弯曲模和拔管模等，利用这些模具可使板材或棒材
延伸并压制成一定形状的产品。

（1）工作条件
模具工作时受载较轻，但模具表面受到强烈的摩擦。

凹模主要受到径向张力的作用，凸模主要承受轴向压缩力和摩擦力的作用。

成形模具的主要失效形式是磨损，而拉拔模除了严重磨损外，还会产生“粘附”(咬合)，即在温度和压力作用下，模腔局部表面可与坯料发生焊合，使小块坯料粘附在模腔表面形成坚硬的小瘤，这些小瘤将使制品表面产生划痕和擦伤。

（2）性能要求
对拉拔模的主要性能要求是高的耐磨性，一般凸模硬度要求为58—62HRC，凹模硬度要求为62—64HRc，并且还要求具有良好的抗咬合性。

对成形模的耐磨性要求稍低，一般凸模硬度为54—58HRC，凹模硬度为56—60HRC，但要求较高的韧件。

2.2 冷作模具用钢
冷作模具钢是应用最广泛的冷作模具材料。

除了传统的钢种外，近几年还开发和引进了很多新钢种，分类方法各异。

按化学成分和性能可分为低淬透性冷作模具钢、低变形冷作模具钢、抗冲击冷作模具钢、高强度高耐磨冷作模具钢、高耐磨微变形冷作模具钢和特殊用途冷作模具钢等。

本节将重点介绍各类典型钢种的特性及热加工工艺。

2.2.1低淬透性冷作模具钢
此类钢有T7A、T8A、T12A、GCrl5、9Cr2钢等。

使用最多的是碳素工具钢和GCrl5钢。

1.碳素工具钢
用于冷作模具的碳素工具钢主要有T7A、T10A和T12A等，其中T10A应用最为普遍。

碳素工具钢只适宜制造尺寸较小，形状简单、受载较轻、生产批量不大的冷作模具。

T7A适合制作易脆断的小型模具或承受冲击载荷较大的模具；
T10A适合制作要求耐磨性较高，而承受冲击载荷较小的模具；
T8A适于制作小型拉拔、拉深、挤压模具；
T12A适于制作要求高硬度、高耐磨性、韧性要求不高的切边模等。

（1）主要性能特点
碳素工具钢价格便宜，来源方便，经热处理后有较高的硬度和一定的耐磨性。

与其他冷作模具钢相比，锻造工艺性较好，易退火软化，便于加工制成模具。

存在的主要缺陷是淬透性低，热硬性、耐磨性差，淬火温度范围窄，变形开裂的倾向大，模具使用寿命短。

T10A和T12A钢过热倾向较小，淬火晶粒较细，并有过剩碳化物，因此经热处理后钢的强度较高，耐磨性较好。

T10A钢还能保证足够的韧性，而T12A钢过剩碳化物过多、颗粒较粗、分布不均，易使钢的力学性能降低。

T8A钢由于没有过剩碳化物，因此过热倾向大，淬火加热时晶粒易粗化，韧件和耐磨性差，所以冷作模具制造很少采用。

T7A钢的耐磨性不如T10A钢，但有较好的韧性，所以韧性要求较高的冷作模具可以选用。

（2）热加工工艺
①锻造
碳素工具钢的锻造工艺见表2.1。

表2.1 碳素工具钢的锻造工艺
②退火和正火
经改锻后的模具毛坯必须进行球化退火，以便于切削加工，并为淬火作好组织准备。

当钢坯锻后出现粗大或严重网状碳化物时，应先进行正火后再进行球化退火。

碳素工具钢球化退火及正火工艺见表2.2和表2.3。

表2.2 碳素工具钢的球化退火工艺
表2.3 碳素工具钢的正火工艺
③淬火和回火
碳素工具钢的淬火、回火工艺规范见表2.4。

如果淬火温度过高，增加淬火变形、开裂的危险，并导致淬火马氏体粗大，钢的韧性下降。

如果淬火温度过低，钢的硬度和耐磨性降低。

因此，对于直径较小、易淬透的小型模具，可以采用较低的淬火温度；
对于较大型模具，应适当提高淬火温度。

此外，为了增加淬硬层深度，对于在油或硝盐中淬火的模具，也应比水淬温度高20℃左右。

表2.4 碳素工具钢的淬火和回火工艺规范
2.GCrl5钢
（1）主要性能特点
GCrl5钢的纯度较高，ωC＝0.95％—1.05％，ωCr＝1.30％—1.65％。

高硬度、高强度、良好的耐磨性和一定的韧性。

与碳素工具钢相比，主要优点是淬透性较高，油淬情况下获得的淬硬层深度与碳素工具钢水淬相近，而且过热倾向小，淬火变形小，回火稳定性较高，容易获得稳定的热处理质量。

(2)热加工工艺
①锻造
GCrl5钢的锻造性能较好。

工艺规程一般是始锻温度为1020—l080℃，终锻温度为850℃，锻后空冷。

②球化退火和正火
等温球化退火工艺是：加热温度为770-790℃，保温2—4h，等温温度为690-720℃，等温时间为4—6h。

退火后硬度为217—255HBS，具有较好的切削性能。

GCrl5钢锻后如果出现严重的网状碳化物或晶粒粗大，应在球化退火之前进行正火处理。

正火工艺是：加热温度为900—950℃，空冷。

③淬火和回火
GCr15钢适合的淬火温度范围为830—860℃，多用油冷，淬火后的硬度达63—64HRC。

回火温度可在150—180℃范围内选择，受冲击较小的模具可取下限温度，受冲击较大的模具可取上限温度，但回火温度不宜超过200℃，大于200℃则会出现回火脆性。

回火后硬度在58—65HRC范围内。

2.2.2低变形冷作模具钢
低变形冷作模具钢是在碳素工具钢基础上加入少量合金元素而发展起来的。

通常加入的合金元素有Cr、Mn、S、W、V等。

其主要作用是提高淬透性，减小淬火变形、开裂，形成特殊碳化物，细化晶粒，提高回火稳定性。

因此，这类钢的韧性、耐磨性、热硬性都比碳素工具钢高，使用寿命也较碳素工具钢长。

低变形冷作模具钢中CrWMn和9Mn2V是常用钢种。

1.CrWMn钢
CrWMn钢主要用于制造要求变形小、形状复杂的轻载冲裁模(板厚<2mm)，轻载拉深、弯曲、翻边模等。

（1）主要性能特点
由于多种合金元素的不同作用，CrWMn钢具有高的淬透性。

由于含有W，在淬火及低温回火状态下含有较多的钨的碳化物，所以硬度高(油淬硬度可达64HRC以上)，耐磨性良好。

W还能细化品粒，改善钢的韧性。

该钢的主要缺陷是碳化物偏析比较严重。

热加工时易形成网状碳化物，韧性较差。

（2）热加工工艺
①锻造
加热温度为1100—1150℃，始锻温度为1050—1100℃，终锻温度为800—850℃，锻后空冷至650℃转入热灰中缓冷，否则易形成网状碳化物。

尤其是大规格的钢材，应注意锻后采用空气吹冷，然后坑冷；
②退火和正火
退火工艺规范是：加热温度为790—830℃，等温温度为700—720℃，退火后的组织比较均匀，退火后的硬度为207—255HBS。

如果锻造质量不高，出现严重网状碳化物或粗大晶粒时，必须在球化退火之前进行一次正火，正火加热温度为930—950℃，然后空冷。

③淬火和回火
淬火温度为820—840℃、油冷，硬度为63—65HRC。

模具要求高韧性而硬度要求不低于55HRC时，可采用下贝氏体等温淬火。

回火温度一般为160-200℃，为了克服回火脆性，应尽量避免在300℃附近回火。

2.9Mn2V钢
9Mn2V钢广泛用于冲件厚度小于4mm的冲模及尺寸较小的弯曲模、落料模等。

用它代替T10A，不仅可以减小热处理变形，还可大大提高模具寿命。

对于中小模具，该钢还可以代替CrWMn。

（1）主要性能特点
9Mn2V钢的主要化学成分是：ωC＝0.85％—0.95％，ωMn＝1.7％-2％。

碳含量高是为了保证钢经热处理后具有高硬度、高耐磨性；
锰是为了提高钢的淬透性。

加入少量的钒，以细化晶粒，克服锰的过热倾向。

与CrWMn钢相比，耐磨性相近，碳化物不均匀性和淬火开裂的倾向性比CrWMn钢小，但淬透性低，油淬时临界淬透直径为40mm，回火稳定性也稍差。

（2）热加工工艺
①锻造
9Mn2V钢锻造性能比CrWMn钢好。

锻造工艺规范是：始锻温度为1130—1160℃，终锻温度为800—850℃，空冷至650—700℃转入炉灰中冷却。

②退火
加热温度为750—770℃，保温3—5h，等温温度为650—700℃，保温4—6h。

③淬火和回火
淬火温度为780—840℃。

为获得优良的强韧性，宜采用800℃淬火；若希望工件获得最大的淬硬层深度，则可选取820—840℃。

淬火硬度为62-63HRC。

淬火采用油冷，形状复杂的模具可用100℃热油冷却或硝盐浴分级淬火。

回火温度为160—180℃，空冷。

回火硬度为58—62HRC。

回火温度在250—300℃范围产生回火脆性和模腔胀大，生产中应注意。

2.2.3高耐磨微变形冷作模具钢
低变形冷作模具钢的性能虽然优于碳素工具钢，但其耐磨性、强韧性、变形要求等仍不能满足形状复杂的重载冷作模具的要求。

对于形状复杂的重载冷作模具，必须采用性能更好的模具钢。

高耐磨微变形冷作模具钢就是其中一类，其中Crl2型钢和Cr4W2MoV钢是常用钢种，以下重点介绍Crl2型钢。

1.Crl2型钢的主要性能特点
Crl2型钢主要包括Crl2、Crl2MoV和Crl2MolVl，属于高碳高铬菜氏体钢。

这类钢经热处理后，组织中含有大量弥散分布的铬的碳化物颗粒，使钢具有很高的硬度、耐磨性和抗压强度，承载能力仅次于高速钢。

其淬透性也高，截面尺寸为300-400mm的模具在油中均可淬透。

淬火变形小，通过调整淬火温度，可达微变形程度。

其中，Crl2钢的ωC高达2.3％，因此，碳化物不均匀性严重，脆性大，用于制造模具易产生崩刃和脆断；
Crl2MoV钢的含碳量比Crl2钢少，并加入Mo、V，使钢中碳化物分布不均匀性明显改善，韧性提高；
Crl2Mo1V1是研制的新钢种，由于Mo、V含量增加，其组织进一步细化，钢的耐磨性、强韧性较Crl2MoV要高，但锻造性能稍差，易锻裂，退火软化也比较困难。

2.热加工工艺
（1）锻造
Crl2型钢的导热性差，塑性低，变形抗力大，锻造温度范围窄，组织缺陷严重，所以锻造性能差。

合理的锻造工艺是：预热温度为750—850℃，加热温度为1100—1150℃，始锻温度为1050-1100℃，终锻温度为850—900℃，锻后缓冷。

锻造时，必须严格执行锻造工艺，坚持多向、多次镦拔，才能保证击碎碳化物。

锻后还应注意及时退火。

（2）退火
Crl2型钢一般采用等温退火工艺，加热温度为850—870℃，保温2-4h，等温温度为740—760℃，保温4—6h。

退火后的硬度为207—255HBS。

（3）淬火和回火
Crl2型钢的淬火温度在1000—l075℃时可获得较好的力学性能。

在低于1040℃的温度下淬火，大部分可保持细小的奥氏体晶粒。

回火温度可采用高温、中温和低温。

生产中对Crl2型钢采用何种淬火、回火工艺，要根据模具的具体性能要求而定。

一般可选用三种淬火和回火工艺。

①低温淬火及低温回火(一次硬化法)。

Crl2钢的淬火温度为950-980℃，Crl2MoV钢的淬火温度为1000—1020℃，而回火温度都为200℃左右。

这样处理的Crl2型钢具有高的硬度、耐磨性及韧性．但抗压强度较低。

②高温淬火及高温回火(二次硬化法)。

Crl2钢的淬火温度为1000—1100℃，Crl2MoV钢的淬火温度为1040—1140℃，回火温度都为500—520℃。

经这种方法处理后可使其钢获得高耐磨性、热硬性及较高抗压强度，但韧性较差。

③中温淬火及中温回火。

Crl2MoV钢的淬火温度为1030℃，回火温度为400℃。

这种方法可获得最好的韧性，较高的断裂抗力。

Crl2型钢，由于淬透性高，淬火可采用空冷、油冷、硝盐分级淬火。

回火采用空冷，回火次数1—3次，多次回火可以提高模具寿命。

2.2.4高耐磨高韧性冷作模具钢
高强韧性钢虽然克服了高铬、高速钢的脆断倾向，但由于钢中含碳量的减少，其耐磨性不如高铬钢和高速钢。

对一些以磨损为主要失效形式的模具，高强韧性冷作模具钢仍满足不了要求。

为此，研制了高耐磨高韧性的冷作模具钢。

其典型钢种主要有9Cr6W3Mo2V2(GM)和Cr8MoWV3Si钢。

1.9Cr6W3Mo2V2 (GM)钢
GM钢在高速冲床多工位级进模、滚边模、切边模、拉深模等方面应用效果较好，其寿命比65Nb和Crl2MoV钢提高2—6倍以上。

在标准件、电器仪表和电机行业都有广泛应用前景。

（1）主要性能特点
GM钢的ωC为0.86％—0.96％，含有多种碳化物形成元素，其中ωCr比Crl2型钢减少一半，符合我国的资源特点。

GM钢合金元素配比合理，未溶碳化物细小、弥散，加工性能良好。

GM钢的二次硬化能力强，耐磨性、韧性明显高于Crl2型钢，具有最佳耐磨性和强韧性的配合。

（2）热加工工艺
①锻造
加热温度为1100—1150℃，始锻温度为1100℃，终锻温度为850—900℃。

锻前加热一定要缓慢进行，充分热透，锤击时采用轻-重-轻法操作，否则会出现锻裂，锻后应缓冷并及时退火。

②退火
模具毛坯通常采用等温球化退火，退火工艺如图2.5所示。

退火后硬度为205—228HBS。

图2.5 GM钢等温球化退火工艺曲线
③淬火和回火
GM钢淬火温度范围宽，残余奥氏体少，回火稳定性好。

通常采用的淬火、回火工艺如图2.6所示。

图2.6 GM钢淬火和回火工艺曲线
2.Cr8MoWV3Si钢
Cr8MoWV3Si钢是研制的新型冷作模具钢。

Cr8MoWV3Si钢在锻造、热处理、机加工、电加工等方面无特殊要求，材料成本适中，韧性高、耐磨性好，适宜于制作大型、重载冷镦模、精密冲模等。

如用Cr8MoWV3Si钢制作的电机硅钢片冲模，模具总寿命达360万次，一次刃磨寿命为21万次，是国内硅钢片冲模最高寿命水平。

又如，用Cr8MoWV3Si制作的大尺寸轴承滚子冷缴模寿命达1万次以上，超过从日本进口模具的保证寿命5000次。

（1）主要性能特点
与基体钢相比，增加了碳含量(ωC＝0.95％—1.10％)和碳化物元素的含量。

但碳化物数量少，颗粒细小，分布均匀，强度、韧性、耐磨性等力学性能指标均优于Crl2MoV钢。

（2）热加工工艺
①锻造
Cr8MoWV3Si钢锻造性能良好，始锻温度为1150℃，终锻温度≥900℃，锻后缓冷并及时退火。

②退火
一般采用等温退火工艺，即860℃保温2h然后冷却至760℃等温4h，再缓冷至500℃以下出炉空冷。

退火硬度为220—240HBS，易于机械加工。

③淬火和回火
Cr8MoWV3Si钢淬火加热温度范围宽，二次硬化效果好，热处理变形小。

对于耐磨性要求高，又要保证高强韧性的模具，一般采用1120—1130℃淬火，550℃回火三次的热处理工艺。

回火硬度为62—64HRC。

2.3 特殊用途冷作模具材料
2.3.1特殊用途冷作模具钢
这类钢主要有两类：一类为典型的耐蚀冷作模具调，如9Cr18、Crl8MoV、Crl4Mo；另一类为无磁模具钢，如1Crl8Ni9Ti、7Mnl5Cr2A13V2WMo等。

1.9Crl8耐蚀冷作模具钢
9Crl8钢的化学成分特点是高碳、高铬。

淬火后，马氏体中铬的质量分数高达12％左右，既具有高的硬度和耐磨性，又具有良好的耐蚀性能，主要用来制造耐蚀塑料模。

2.7Mnl5Cr2A13V2WMo无磁模具钢
无磁模具钢制的模具主要用于磁性材料的成形，以及无磁轴承和其他在强磁场中不产生磁感应的结构零件的成形。

该钢由于含锰量高，在使用状态下呈稳定的奥氏体组织，所以导磁系数非常低，不被磁化。

该钢经固溶淬火时效处理后，还有较高的强度、硬度和耐磨性。

锻造工艺是：加热温度为1140—1160℃，始锻温度为1080—1100℃，终锻温度≥900℃，锻后空冷。

锻后采用高温退火工艺以改善切削加工性能。

退火工艺是：870—890℃加热，保温3—6h，随炉缓冷至500℃以下出炉空冷。

退火硬度为28—29HRC，切削性能较差。

无磁模具钢的最终热处理是采用固溶处理加时效处理。

固溶处理温度为1165—1180℃，固溶处理后的硬度为20-22HRC。

时效处理工艺是：加热温度为650℃，保温20h，空冷；或加热温度为700℃，保温2h，空冷。

时效硬度分别为48HRC和49HRC。

对于一些尺寸精度要求高的模具，可在固溶处理后进行精加工，随后再进行时效处理，这样会减小模具的热处理变形。

为了提高模具的硬度和耐磨性，对7Mnl5Cr2A13V2WMo钢制模具还可实施气体氮碳共渗处理。

2.3.2硬质合金
硬质合金的种类很多，但制造模具用的硬质合金通常是金属陶瓷硬质合金和钢结硬质合金。

1.金属陶瓷硬质合金
此类合金是将一些高熔点、高硬度的金属碳化物粉末(如WC、TiC等)和粘结剂(Co、Ni 等)混合后，加压成型，再经烧结而成的一种粉末冶金材料。

根据金属碳化物种类通常将其分为钨钻类硬质合金和钨钻钛类硬质合金。

冷冲模用硬质合金一般是钨钻类，主要为YG8、YG15、YG20、YG25等。

金属陶瓷硬质合金的共性是：具有高的硬度、高的抗压强度和高的耐磨性，脆性大，不能进行锻造及热处理。

主要用来制作多工位级进模、大直径拉深凹模的镶块。

2.钢结硬质合金
钢结硬质合金是以WC、TiC等为硬质相，以合金钢为粘结剂，用粉末冶金方法生产的一种模具材料。

它具有金属陶瓷硬质合金的高硬度、高耐磨性、高抗压性，又具有钢的高韧性、可加工性和热处理性。

目前广泛使用的第二代钢结硬质合金是我国在20世纪80年代初研制成功的，硬质相为WC、简称为DT合金。

下面主要介绍DT合金。

DT合金越来越多地用来制造冷镦模、冷挤压模、冲裁模、拉深模等，使用效果良好。

（1）DT合金主要性能特点
DT合金硬质颗粒细小均匀，弥散分布，所以DT合金具有高硬度、高耐磨性，又较大幅度地提高了强度和韧性，因而能承受较大负荷的冲击，同时还具有较好的抗热裂能力，不易出现崩刃、碎裂等。

DT合金在退火软化后，具有较好的切削加工性，是较理想的工模具材料之一。

（2）热加工工艺
①锻造
DT合金锻造温度范围较宽，热塑性较好。

锻造工艺是：始锻温度为1150-1200℃，终锻温度为880—900℃，锻后必须缓冷。

②热处理
DT合金的退火、淬火和回火工艺曲线分别如图2.7和图2.8所示。

DT合金也可采用1000-1020℃加热，200-300℃，30min的等温淬火工艺。

图2.7 DT合金的退火工艺曲线
图2.8 DT合金的淬火和回火工艺曲线
2.4 冷作模具的选材及热处理特点
选择冷作模具材料时，首先应考虑所选材料制作模具的寿命长短，同时兼顾材料的工艺性和经济性；其次要综合考虑模具结构，工作条件，制品的形状、尺寸，材质性质，加工精度，生产批量等方面对模具的影响。

在模具材料选定之后，还必须配以正确的热处理，这样才能保证模具的使用性能和寿命。

2.4.1冲裁模的选材及热处理
1.冲裁模的选材
（1）薄板冲裁模
薄板(厚度≤1.5mm)冲模的主要失效形式是磨损，其选材的依据是制品的生产批量、尺寸大小和复杂程度。

一般，对于小批量(<1000件)、尺寸小、形状简单的薄板冲模，选用T8A、T10A；
对于中小批量(103—l05件)、形状较复杂、尺寸较大的冲裁模，选用9Mn2V、9CrWMn、CrWMn、GCr15等钢种；
对于大批量(>106件)、尺寸较大、形状复杂的模具，选用Crl2MoV、Crl2Mo1V1、Cr4W2MoV、
GM等钢种；
对于负荷较大的易损小冲头，选用W6Mo5Cr4V2、W18Cr4V、GD、GM等钢种；
对于特大生产批量，可选用GM、YGl5、YG20、DT等材料。

（2）厚板冲裁模
厚板冲裁模承受的负荷大, 刃口更易磨损，凸模更易崩刃、折断，因此选材主要考虑材料的强韧性和高耐磨性。

厚板冲裁模传统用材情况是：对于小批量生产，选用T8A、9SiCr、5CrW2Si等钢种；
对于大批量生产，主要选用W18Cr4V、W6Mn5Cr4V2钢制作凸模，而用Crl2MoV或Crl2Mo1V1钢制作凹模。

为了提高厚板冲裁模的寿命，可选用新型模具钢，如LD、65Nb、012A1、GD、CH—1等钢种。

各种冲裁模的常用材料可参考表2.6。

冲裁模辅助零件的选材可参考表2.7。

2.冲裁模的热处理特点
冲裁模的工作条件、失效形式、性能要求不同，其热处理的特点也不同：
（1）薄板冲裁模热处理特点
薄板冲裁模主要要求尺寸精度和耐磨性，热处理工艺应保证变形小、不开裂和高硬度，常采用双液淬火、碱浴淬火、低温淬火和分组淬火等方法，见表2.8。

（2）厚板冲裁模的热处理特点
厚板冲裁模受载较重，常产生崩刃和折断。

为了提高模具的寿命，关键是热处理工艺要保证获得高的强韧性。

在此前提下，尽量提高模具的耐磨性。

①低温淬火
即适当降低传统淬火温度。

实践证明，无论是碳素工具钢、合金工具钢，还是高速钢，都可以不同程度地提高韧性和冲击疲劳抗力，降低模具脆断、脆裂的倾向性。

常用冷作模具钢的低温淬火、低温回火强韧化处理工艺见表2.9。

②分级淬火和等温淬火
分级淬火和等温淬火不仅可减少模具的变形和开裂，而且是提高冷作模具强韧化的主要方法，常用冷作模具钢的分级淬火相等温淬火工艺规范见表2.10。

③细化处理
包括细化奥氏体和细化碳化物。

处理方法是多次的重复加热淬火。

例如Crl2MoV钢的细化处理工艺是：1150℃加热油淬，650℃回火，1000℃加热油淬，650℃回火，1030℃加热油淬，170℃等温30 min，空冷，170℃回火。

经细化处理后，不仅提高了钢的强韧性，而且耐磨性也得到提高。

2.4.2冷拉深模的选材及热处理特点
1.冷拉深模的选材
冷拉深模具需要良好的耐磨性能和抗粘附性能。

因此这类模具选材时，主要考虑拉深件的板料厚度、复杂程度、变形量、尺寸大小和生产批量对耐磨性和抗粘附性能的要求。

一般，对于小批量生产的轻载模具，可选用T8A、T10A、CrWMn、9CrWMn等钢种；
对于大中型模具，由于材料费用所占比例较大，所以在满足模具使用性能要求的前提下，尽量采用价格低廉的材料，如耐磨性和抗粘附性好的球墨铸铁等；
对于大批生产用的模具或模具上磨损严重的部位，可采用镶嵌模块的方式解决，即在合金铸铁模套中镶嵌性能较好的合金钢或硬质合金。

2.冷拉深模的热处理特点
提高拉探模寿命，关键在于热处理时，要保证获得良好的耐磨性和抗粘附的能力，为此应注意以下工艺特点。

(1)要避免模具表面产生氧化、脱碳。

氧化、脱碳会造成模具淬火后硬度不足，或出现软点。

当表面硬度低于500HV以下时，模具表面就会出现拉毛现象。

同时还要防止磨削引起的二次回火而降低表面硬度。

(2)表面处理可以有效提高拉深模的抗磨损和抗粘附能力。

因此，常对模具进行渗氮、渗硼、镀硬铬、渗钒等处理。

例如：Cr12钢制螺母拉深凸凹模，经980℃淬火，200℃回火后，使用寿命为1000—2000件；经渗钒(TD法)及淬、回火，寿命提高到10000件，
冷拉深模的典型热处理工艺见表2.12。

表2.12 冷拉深模的典型热处理工艺。