冷作模具钢
8.1冷作模具钢的特征及制造工艺
冷作模具钢的特征及制造工艺
冷作模具钢的特征及制造工艺
一、概论 冷作模具钢在紧固件行业中应用量最多，它广泛 用于冲裁，拉深，冷镦，滚丝等工序。冷作模具的材 料应具有高的硬度，强度和耐磨性，足够的韧度和较 小的热处理变形量。因此，冷作模具应在淬火回火后 的组织中有一定量的剩余碳化物，并要求分布均匀， 形态圆整，细密马氏体针要均匀，细小，弥散。对于 形状简单的小型工模具，可选用碳素工具钢;精度要求 较高的中小型工模具，可选用低合金工模具钢，如 CrWMn ，9S iCr,GD钢等，对于要求淬透性好，而且 具有高硬度，高强度，高耐磨，高承载能力的大中型 模具，应选用高铬钢，高速钢，基体钢等来制作。 冷作模具服役后条件 经常承受冲击、磨损、弯曲、 剪切，因此，要求其材料应具备优良的强韧性。为了 满足某些工模具的比较苛刻的使用要求，对不同材料 的工模具的热处理工艺和组织应有一些特殊的要求， 以便进一步改进工模具的性能，提高其使用寿命。
冷作模具钢的特征及制造工艺
3. 热处理 a 、应采用合理的工艺，减小模具热处理变形（一般采 用多段加热工艺，同时防止淬火开裂），同时考虑 所采用的热处理方式，应避免合金元素的蒸发，在 材料淬透性允许的条件下，尽可能采用真空热处理 气淬技术，减小热处理变形，避免热处理后较大的 加工余量，导致表面过热，影响模具寿命，但对淬 硬性较差材料或高温下易挥发元素的材料，如含高 Ni 等，宜采用盐熔热处理。 b、 推荐采用高浓度渗碳热处理技术，积极参加应用渗 碳技术，阻止模具表面脱碳，同时提高表面耐磨性， 并利用渗碳淬火后表面形成高压应力，提高模具的 疲劳抗力。
冷作模具钢的特征及制造工艺
GM钢 其牌号为Cr6W3MoZV2钢,它是制作精密,耐磨, 高寿命冷作模具的莱氏体钢,由于GM钢的碳,铬,钼含量相 对比较低,因此其碳化物带状分布倾向较轻微,GM钢锻后 要及时进行球化退火,以利后继的机械加工.推荐采用的淬 火工艺为:1100~1160℃加热油冷淬火或分级淬 火,520~560℃回火三次,硬度为65HRC.GM钢在冷冲模,多 功位级进模,滚丝模,切边模等领域使用,寿命都有大幅提高. 10. CrWMn钢 CrWMn的淬透性极好,工件直径小于50mm 时能在硝盐中淬透,淬火加热时晶粒长大倾向低,淬火后的 残余奥氏体较多,淬火变形小.因钨和铬都是碳化物形成元 素碳化物的熔点高,因此淬火回火后的剩余碳化物较多,使 硬度提高,但钢的碳化物不均匀性也比较严重,常常是造成 模具失效的主要原因. 9.
典型的模具钢
典型的模具钢
模具钢种类繁多，按照用途和特性可分为以下几大类：
1. 冷作模具钢：
-P20（国内对应牌号3Cr2Mo），用于制造中等复杂程度的塑料模具。
-D2（国内对应牌号Cr12Mo1V1），是一种高碳高铬冷作模具钢，耐磨性优异，适合制作耐磨性要求高的冷挤压模具、冷剪切刃具等。
- SKD11（如前所述），也是一种广泛应用的冷作模具钢。
2. 热作模具钢：
-H13（国内对应牌号4Cr5MoSiV1），是热作模具钢中的典型代表，用于制造铝、锌合金压铸模、热锻模等。
- 3Cr2W8V，适用于制造承受冲击载荷较大的锤锻模、热挤压模等。
3. 塑料模具钢：
-P20、718（预硬化塑料模具钢），用于制造大型、结构复杂的塑料模具。
-NAK80（预硬化塑料模具钢），具有良好的镜面抛光性能，
适合做镜面塑料模具。
此外，还有一些特殊的模具钢，例如高速钢（如W18Cr4V、M2）、耐腐蚀模具钢（如S136、2316）等，根据不同工况选择合适的模具钢类型。
冷作模具钢及其热处理工艺
高碳低合金钢球化退火工艺参数
钢号 CrWMn
加热温度T1×保 温时间
等温温度T2×保 持时间
退火硬 度
(HBS)
790~810℃×2~3h 700~720℃×3~4h ≤241
9CrWMn 780~800℃×2~3h 670~720℃×2~3h ≤229
9Mn2V 750~770℃×3h 680~700℃×4~5h ≤229
锻造球化退火机加粗加工淬火+回火精加工钳工装配。 （3）成形复杂冷作模具：
锻造球化退火机加粗加工高温回火或调质机加工成形 淬火+回火（精加工）钳工装配。
3.1.3 典型冷作模具材料的性能分析
1.高碳非合金冷作模具钢（碳素工具钢）
•代表钢号： T10 、T10A • 特点：回火抗力低，淬透性低，硬化层浅，承载能力低， 锻造性能好。 • 用途：中、小批量生产的冷冲模，冷镦模、冲剪工具
教学要求、重点与难点
教学要求：
1、理解冷作模具材料的主要性能要求 2、掌握通常冷作模具的制造工艺路线 3、理解各类冷作模具材料的热处理
教学的重点
冷作模具的制造工艺路线 各类典型冷作模具的热处理
3.1 冷作模具材料的分类及选用
3.3.1 冷作模具材料的分类
类型： 1、模具钢 2、硬质合金 3、低熔点合金 4、高分子材料等。 按模具钢的成分和性能可分为： 1、高碳非合金冷作模具钢 2、高碳低合金冷作模具钢 3、高耐磨冷作模具钢 4、冷作模具高速钢 5、特殊用途冷作模具钢
4）过热敏感性和淬裂敏感性 5）淬火温度和淬火变形
三、冷作模具材料的内部冶金质量要求
(一)成分偏析 (二)磷硫含量 (三)钢中夹杂物 (四)碳化物不均匀性 (五)疏松
冷作模具钢概述
冷作模具钢概述一、损伤形式与性能要求模具用于冷加工时，加工对象材料处于常温状态。
模具大致分为冲模和锻模，并根据所受载荷形式又分为成形加工（造型）、剪切加工（冲裁）、弯曲加工、拉深加工、压缩加工。
无论哪种加工方式，模具所受作用力都分为压缩应力、拉伸应力和剪切应力，结果因磨损、粘附、崩角甚至开裂导致模具失效的实例较多。
图4-3所示为冷作模具的损伤形式，针对各种加工方法按损伤的难易顺序表示。
总的说来，其主要的损伤形式为凹模和冲头的尖角及拐角接触导致的磨损、崩角及开裂。
开裂又有以缺损为起点和以疲劳开裂为起点之分。
此外，在冲裁（穿孔）时，有时也会因冲头强度不足而产生变形。
图4-3 冷作模具的损伤形式对模具材料来说，重要的是要具备抵抗这些损伤的性能。
针对上述各种损伤形式的冷作模具材料的性能要求如图4-4所示。
首先模具需要能承受机械加工中的各种应力，即拉伸、压缩、扭转应力等。
虽然是冷加工，但也会因加工变形热引起表面升温，所以要求模具材料有抗软化性。
耐磨性基本上可认为与硬度成正比。
另外，为抑制缺损（崩角）及随之而来的开裂，也需要模具材料具备一定的韧性。
从模具制作角度考虑，模具材料还需要有切削加工性能、热处理性能、经济性等。
模具材料的这些特性取决于化学成分和热处理的组合，以及对基体特性以及碳化物的类型、大小、含量的控制，并决定着模具的最终性能。
图4-4 冷作模具材料的性能要求二、冷作模具钢的化学成分与性能定位主要冷作模具钢的化学成分及热处理性能分别见表4-8及表4-9。
其中包括了富有代表性的JIS钢种及其改善钢种。
另外，各厂家的冷作模具钢牌号对照表见表4-10[5]。
再有，高速工具钢在冷作模具及热作模具中均有使用，因此将其对照表列于表4-11[6]。
这些钢的性能定位如图4-5所示，即以强度、耐磨性及与其性能相反的韧性为坐标，对各钢种进行了定位。
一般而言，硬度和耐磨性越高，则韧性越有降低的倾向，亦即右侧下滑倾向。
然而，有些独特的钢种即使在同等硬度下也会显现出较高的韧性。
常用模具钢类别与特点
常用模具钢类别与特点
模具钢是用于制造模具的一种钢材。
随着现代工业的发展，模具钢也越来越重要。
模具钢的品种繁多，不同的模具应选择不同的钢种。
本文将会介绍常用模具钢的类别和特点。
一、低合金冷作模具钢
低合金冷作模具钢适用于生产钣金压制件和注塑模具。
该钢种的耐磨性和耐腐蚀性都比较不错，而且硬度容易控制，因此它适用于生产大量的小型模具。
二、高碳铬钼合金冷作模具钢
高碳铬钼合金冷作模具钢硬度大、耐磨性好、韧性高，适用于生产大型工件。
三、低合金热作模具钢
低合金热作模具钢是一种常用的模具钢种。
低合金热作模具钢具有耐高温、硬度高、耐磨性好、易加工等特点，适用于生产锻模、压铸模、螺丝模等模具。
四、高合金热作模具钢
高合金热作模具钢是一种优质的模具钢材料，适用于生产高质量、高精度的模具。
该钢种的热稳定性能好，耐热性能强，使用寿命长。
五、合金工具钢
合金工具钢是一种高品质的模具钢材料，适用于生产高精度且高强度的模具。
该钢种的合金成分较高，硬度高、耐磨性好、韧性较强，适用于生产高质量的模具，如冲压模和塑料模具。
六、特殊材料
特殊材料的模具钢一般用于生产特殊形状的零件，具有良好的耐热、耐腐蚀、高强度等特性。
该钢种通常需要采用特殊的生产工艺，因此价格相对较高。
总之，模具钢的种类繁多，每种钢材都有其特殊的特点和用途。
在选择模具钢时，应根据不同的模具应用选择合适的钢种。
冷作模具钢牌号【大全】
加工模具时用的，由于模具的用途很广，各种模具的工作条件差别很大，所以，制造模具用材料范围很广，在模具材料中应用最广的当属模具钢。
从—般的碳素结构钢、碳素工具钢、合金结构钢、合金工具钢、弹簧钢、高速工具钢、不锈耐热钢直到适应特殊模具需要的马氏体时效钢以及粉末高速钢、粉末高合金模具钢等。
模具钢按用途一般可分为冷作模具钢、热作模具钢和塑料成型用模具钢三大类。
本文详细介绍冷作模具钢牌号：1.抗磨损冷作模具钢6Cr4W3MoVNb、6W6Mo5Cr4V、7Cr7Mo3V2Si、Cr4W2MoV、Cr5Mo1V、Cr6WV、Cr12、Cr12MoV、Cr12W、Cr12Mo1V1。
2.抗冲击冷作模具钢4CrW2Si、5CrW2Si、6CrW2Si。
3.高碳低合金冷作模具钢9SiCr、9CrWMn、CrWMn、Cr2、9Cr2Mo、7CrSiMnMoV、8Cr2MnWMoVS、Cr2Mn2SiWMoV。
4.无磁模具用钢7Mn15Cr2Ae3V2WMo、1Cr18Ni9Ti。
5.冷作模具用高速钢W6Mo5Cr4V2、W12Mo3Cr4V3N、W18Cr4V、W9Mo3Cr4V。
6.冷作模具碳素工具钢T7、T8、T9、T10、T11、T12。
7.常用D2、SKD 11、Cr12MoV、Cr 12、1.2080。
冷作模具钢牌的定义：冷作模具钢是指使金属在冷态下变形或成形所使用的模具钢。
最常用的专用冷作模具钢是Crl2型钢，其含碳量为1.45%～2.30%，含铬量为11%～13%。
如：冷冲裁模具、冷冲压模具、冷拉深模具、压印模具、冷挤压模具、螺纹压制模具和粉末压制模具等。
冷作模具钢的范围很广，.从各种碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢到粉末高速工具钢和粉末高合金模具钢。
冷作模具钢具是真空脱气精炼钢，内质纯净，机械加工性良好，切削明显提高，淬透性良好，空冷淬硬不易出现淬裂，耐磨性极为优异，韧性良好，可用作不锈钢及高硬度材料的冲裁模。
模具钢的介绍
常见的热作/冷作模具钢材料价格及应用场景介绍热加工合金钢一、冷作模具钢冷作模具钢包括制造冲裁用的模具（落料冲孔模、修边模、冲头、剪刀）、冷镦模和冷挤压模、压弯模及拉丝模等。
1.冷作模具钢的工作条件及性能要求冷作模具钢在工作时．由于被加工材料的变形抗力比较大，模具的工作部分承受很大的压力、弯曲力、冲击力及摩擦力。
因此，冷作模具的正常报废原因一般是磨损．也有因断裂、崩力和变形超差而提前失效的。
冷作模具钢与刃具钢相比．有许多共同点。
要求模具有高的硬度和耐磨性、高的抗弯强度和足够的韧性，以保证冲压过程的顺利进行、其不同之处在于模具形状及加工工艺复杂．而且摩擦面积大，磨损可能性大，所以修磨起来困难。
因此要求具有更高的耐磨性。
模具工作时承受冲压力大，又由于形状复杂易于产生应力集中，所以要求具有较高的韧性；模具尺寸大、形状复杂．所以要求较高的淬透性、较小的变形及开裂倾向性。
总之，冷作模具钢在淬透性、耐磨性与韧性等方面的要求要较刃具钢高一些．而在红硬性方面却要求较低或基本上没要求（因为是冷态成形），所以也相应形成了一些适于做冷作模具用的钢种，例如发展了高耐磨、微变形冷作模具用钢及高韧性冷作模具用钢等。
2.钢种的选择通常按冷作模具的使用条件，可以将钢种选择分为以下四种情况：（1）尺寸小、形状简单、轻负荷的冷作模具。
例如小冲头，剪落钢板的剪刀等可选用T7A、T8A、T10A、T12A等碳素工具钢制造。
这类钢的优点是；可加工性好、价格便宜、来源容易。
但其缺点是：淬透性低、耐磨性差、淬火变形大。
因此，只适于制造一些尺寸小、形状简单、轻负荷的工具以及要求硬化层不深并保持高韧性的冷作模等。
（2）尺寸大、形状复杂、轻负荷的冷作模具。
常用的钢种有9SiCr、CrWMn、GCr15及9Mn2V等低合金刃具钢。
这些钢在油中的淬透直径大体上可达40mm以上。
其中9Mn2V钢是我国近年来发展的一种不含Cr的冷作模具用钢．可代替或部分代替含Cr的钢。
冷作模具钢的性能概述
冷作模具钢的性能概述1.硬度：冷作模具钢的硬度高，能够保持在高温下保持其原有的硬度。
这对于冲压模具、剪切模具等需要经受高强度冲击和压力的模具非常重要。
2.耐磨性：冷作模具钢具有良好的耐磨性，能够承受长时间的磨损而不失去其形状和功能。
这使得冷作模具在长时间的使用中保持高精度和稳定性。
3.耐蚀性：冷作模具钢具有良好的耐腐蚀性，能够在恶劣的工作环境下抵御腐蚀和氧化。
这使得冷作模具能够在高湿度、酸性或碱性环境中工作。
4.耐热性：冷作模具钢表现出良好的耐高温性能，能够在高温下保持其原有的硬度和机械强度。
这使得冷作模具能够顺利应对高温冲击和变形，延长使用寿命。
5.可塑性：尽管冷作模具钢在高温下保持硬度，但它仍然具有良好的可塑性，能够通过加工和冷却过程中的塑性变形快速形成所需形状。
这使得冷作模具钢能够制造出复杂的模具结构。
6.导热性：冷作模具钢具有良好的导热性，能够快速传递热量，使模具在加工过程中能够更好地散热。
这对于冲压、剪切等高速加工操作非常重要，可以减少模具和工件的热变形，提高加工效率和质量。
7.韧性：冷作模具钢具有较高的韧性，能够在冲击和振动加载下保持稳定的性能。
这对于冷作模具的使用寿命和安全性非常重要。
总之，冷作模具钢是一种重要的材料，提供了耐磨、硬度高、耐蚀、耐热等良好的性能。
它的应用范围广泛，从汽车零部件到电子产品，从塑料制品到家具制造都有着重要的作用。
随着科技的进步和工业的发展，对冷作模具钢性能的需求也在不断提高。
未来，随着新材料和制造技术的涌现，冷作模具钢有望进一步提升其性能，满足不同行业对高品质模具的需求。
热作模具钢和冷作模具钢的区别
热作模具钢和冷作模具钢的区别一、冷作模具钢冷作模具钢包括制造冲截用的模具(落料冲孔模、修边模、冲头、剪刀)、冷镦模和冷挤压模、压弯模及拉丝模等1.冷作模具钢的工作条件及性能要求冷作模具钢在工作时.由于被加工材料的变形抗力比较大，模具的工作部分承受很大的压力、弯曲力、冲击力及摩擦力。
因此，冷作模具的正常报废原因一般是磨损.也有因断裂、崩力和变形超差而提前失效的。
冷作模具钢与刃具钢相比.有许多共同点。
要求模具有高的硬度和耐磨性、高的抗弯强度和足够的韧性，以保证冲压过程的顺利进行、其不同之处在于模具形状及加I工艺复杂.而且摩擦面积大.磨损可能性大.所以修磨起来困难。
因此要求具有更高的耐磨化模具工作时承受冲压力大.又由于形状复杂易于产生应力集中，所以要求具有较高的韧性;模具尺寸大、形状复杂.所以要求较高的淬透性、较小的变形及开裂倾向性。
总之，冷作模具钢在淬透性、耐磨性与韧性等方面的要求要较刃具钢高一些.而在红硬性方面却要求较低或基本上没要求(因为是冷态成形)，所以也相应形成了一些适于做冷作模具用的钢种，例如，发展了高耐磨、微变形冷作模具用钢及高韧性冷作模具用钢等。
下面结合有关钢种选用进一步说明。
2.钢种选择通常接冷作模具的使用条件，可以将钢种选择分为以下四种情况：(1)尺寸小、形状简单、轻负荷的冷作模具。
例如.小冲头，剪落钢板的剪刀等可选用T7A、T8A、T10A、T12A等碳素工具钢制造。
这类钢的优点是;可加工性好、价格便宜、来源容易。
但其缺点是：淬透性低、耐磨性差、淬火变形大。
因此，只适于制造一些尺寸小、形状简单、轻负荷的工具以及要求硬化层不深并保持高韧性的冷像模等。
(2)尺寸大、形状复杂、轻负荷的冷作模具。
常用的钢种有9SiCr、CrWMn、GCr15及9Mn2V等低合金刃具钢。
这些钢在油中的淬透直径大体上可达40mm以上。
其中9Mn2V钢是我国近年来发展的一种不含Cr 的冷作模具用钢.可代替或部分代替含Cr的钢。
冷作模具钢的主要用途
冷作模具钢的主要用途冷作模具钢是一种常用的钢材，主要用于制作冷作模具，其主要用途如下：1. 汽车零部件制造：冷作模具钢在汽车零部件制造中扮演着重要的角色。
例如，发动机缸体、曲轴箱、减震器、齿轮等零部件的制造都需要使用冷作模具钢。
这些零部件需要具有很高的强度和硬度，以承受汽车运行时的高压力和高温环境。
2. 电子产品制造：冷作模具钢在电子产品制造中也起着至关重要的作用。
例如，手机壳、电脑外壳、键盘、机箱等都需要使用冷作模具钢进行制造。
由于电子产品需要轻薄、坚固和美观的特性，因此使用冷作模具钢能够确保产品的质量和性能。
3. 塑料制品生产：冷作模具钢在塑料制品生产过程中也是不可或缺的。
例如，塑料模具制造中常用的注塑模具、挤压模具、吹塑模具等都需要使用冷作模具钢。
冷作模具钢的硬度和耐磨性能能够确保塑料制品的精度和质量。
4. 金属冷加工：冷作模具钢在金属冷加工中广泛应用。
例如，金属冷冲模具、冷镦模具、冷轧轧辊等都需要使用冷作模具钢。
冷作模具钢的硬度、强度和耐磨性能能够确保金属加工过程中的精度和质量。
5. 高精度零件加工：冷作模具钢还常用于高精度零件的加工制造。
例如，航空航天领域常用的涡轮叶片、气动成型模具等都需要使用冷作模具钢。
冷作模具钢的高硬度和耐磨性能确保了零件的精度和耐用性。
6. 塑模制造：冷作模具钢在塑模制造中起着重要作用。
例如，塑料注塑模、橡胶模等都需要使用冷作模具钢。
冷作模具钢的硬度和耐磨性能能够确保塑模的寿命和成型质量。
7. 刀具制造：冷作模具钢还用于制造刀具，如冷作模具钢的划刀、刨刀、铣刀等。
这些刀具需要具有很高的硬度和耐磨性，以便在切削过程中保持持久的锋利。
8. 特种工具制造：冷作模具钢还可用于制造各种特种工具，例如冷镦模具、线切割模具等。
这些特种工具需要具有较高的硬度和耐磨性，以满足特殊工件的加工需求。
综上所述，冷作模具钢在多个领域有着广泛的应用。
其高硬度、耐磨性和高强度等特点使其成为制造高质量零部件、塑料制品、金属冷加工、高精度零件、塑模、刀具和特种工具等的理想材料。
冷作模具钢特性
冷作模具钢特性
冷作模具钢是一种常用的模具材料，具有高硬度、高耐磨性、高耐腐蚀性和高韧性等优良特性。
本文将对冷作模具钢的特性进行详细阐述。
一、高硬度
冷作模具钢的硬度是其最重要的特性之一。
通常情况下，冷作模具钢的硬度可以达到60-65HRC，甚至更高。
这种高硬度意味着冷作模具钢能够承受高压和高摩擦，并且具有较强的抗磨损性能。
因此，冷作模具钢通常用于制造需要高度精度以及耐磨损的模具。
二、高耐磨性
冷作模具钢不仅硬度高，更具有高耐磨性。
它的耐磨性能取决于其化学成分和硬度。
通常情况下，冷作模具钢具有较高的碳含量和较低的铬含量，这使得它的表面更加坚硬且不易磨损。
同时，冷作模具钢的硬度和坚硬度也使得其具有更好的耐磨性，能够经受住长时间下的高速磨损。
三、高耐腐蚀性
冷作模具钢通常用于制造海水和氢氧化物等化学物质中的模具，同时也用于制造易受腐蚀的模具。
这是因为冷作模具钢具有较高的耐腐蚀性。
它的耐腐蚀性能取决于其化学成分中的
镍和铬。
较高的镍和铬含量使冷作模具钢在潮湿环境下有极高的抗腐蚀性能。
四、高韧性
冷作模具钢不仅硬度高、耐磨性好、耐腐蚀性强，同时还具有良好的韧性。
这种高韧性意味着即使在受到高度压力的情况下也不容易断裂或损坏。
同时，在高速工作条件下，它的韧性也使得冷作模具钢延迟了表面的起裂点，这保护了模具的表面，从而使模具的寿命更长。
总之，冷作模具钢具有高硬度、高耐磨性、高耐腐蚀性和高韧性等优点。
这些特性使得它成为制造高质量模具所必不可少的材料之一，广泛应用于机械制造、汽车制造、航空航天制造等行业。
冷作模具钢名词解释
冷作模具钢是一种专门用于制造冷作模具（冷却模具）的钢材。
冷作模具通常用于制造不同材料的零部件，如塑料、金属等，通过模具的加工形成所需的形状和尺寸。
钢材作为冷作模具的材料需要具备以下特性：
耐磨性：冷作模具需要经常与工件接触，在加工过程中需要具备良好的耐磨性，以保证模具的使用寿命长。
硬度：冷作模具需要具备一定的硬度，以保证加工过程中模具不易变形，保持零件的精确度。
耐腐蚀性：冷作模具需要能够抵御腐蚀和氧化，以增加模具的使用寿命。
热传导性：冷作模具需要具备良好的热传导性能，以便快速散热，保证模具在长时间使用后不会过热。
常见的冷作模具钢包括以下几种：
H13钢：具备良好的耐磨性和热传导性能，常用于制造高要求的冷作模具。
D2钢：具备较高的硬度和耐磨性，适用于制造中等要求的冷作模具。
A2钢：具备一定的硬度和韧性，适用于制造低要求的冷作模具。
冷作模具钢的选择要根据具体的加工要求、工件材料以及使用环境等因素综合考虑，以确保模具的质量和使用寿命。
冷作模具钢和热作模具钢
冷作模具钢和热作模具钢冷作模具钢和热作模具钢是常见的两种模具钢材料，它们在模具制造和使用过程中具有不同的特点和应用领域。
本文将详细介绍冷作模具钢和热作模具钢的特点、性能以及应用方面的差异。
一、冷作模具钢1. 特点：冷作模具钢主要用于制造在室温下工作的模具，具有以下特点：- 冷硬性好：冷作模具钢经过冷处理后，具有良好的硬度和耐磨性，能够在较大的应力下工作。
- 优异的加工性能：冷作模具钢具有较好的加工性能，可以进行切削、钻孔、铣削等加工操作。
- 耐腐蚀性：冷作模具钢在常温下具有较好的耐腐蚀性能，不易受到氧化和腐蚀的影响。
- 适用范围广：冷作模具钢适用于制造各种冲压模具、剪切模具、切割刀具等。
2. 性能：冷作模具钢的性能主要取决于其合金化元素和热处理工艺。
一般来说，冷作模具钢具有以下性能：- 高硬度：常见的冷作模具钢具有较高的硬度，一般在50~62 HRC 之间，能够满足模具在工作时对硬度的要求。
- 良好的耐磨性：冷作模具钢经过冷处理后，具有良好的耐磨性能，能够在长时间的使用中保持较低的磨损率。
- 优异的韧性：冷作模具钢在冷处理后保持一定的韧性，能够在受到冲击或振动时不易断裂。
- 较好的切削性能：冷作模具钢具有较好的切削性能，能够在切削过程中减小刀具的磨损。
3. 应用：冷作模具钢广泛应用于各种模具制造和加工领域，其主要应用包括：- 冲压模具：冷作模具钢制成的冲压模具能够在冷压过程中保持较高的硬度和耐磨性，具有较长的使用寿命。
- 塑料模具：冷作模具钢制成的塑料模具具有较好的切削性能，能够在制造塑料制品时保持较高的精度和表面光洁度。
- 剪切刀具：冷作模具钢制成的剪切刀具能够在剪切过程中保持较好的耐磨性和稳定性，具有较长的使用寿命。
二、热作模具钢1. 特点：热作模具钢主要用于制造在高温下工作的模具，具有以下特点：- 耐高温性：热作模具钢具有较高的耐高温性能，能够在高温环境下工作而不失去硬度和耐磨性。
- 较好的塑性：热作模具钢具有较好的塑性，能够在高温下承受较大的应力而不易产生塑性变形。
冷作模具钢用途
冷作模具钢用途冷作模具钢是一种常用的工具钢材料，主要用于制作模具和冷冲压件。
它具有高硬度、优异的耐磨性和耐冲击性能，能够在低温下保持良好的强度和韧性。
冷作模具钢广泛应用于汽车、电子、家电等工业领域，为各行各业的制造业提供了重要的支持。
首先，冷作模具钢被广泛用于汽车工业。
在汽车制造过程中，需要大量的模具来生产汽车零部件，如车身构件、发动机零部件和底盘零部件等。
冷作模具钢因其硬度高、耐磨性好的特点，能够满足汽车制造过程中对模具的高要求，保证生产出质量稳定的零部件。
其次，冷作模具钢在电子工业中也有重要的应用。
在电子产品制造过程中，常常需要使用模具来制作外壳、键盘、连接器等各种零件。
冷作模具钢因其优异的耐磨性和高硬度，能够有效延长模具的使用寿命，提高生产效率。
同时，冷作模具钢还能够保证电子产品的精度和质量，确保产品具有稳定的性能。
此外，冷作模具钢在家电制造行业也有广泛的应用。
制造家用电器需要大量的模具来生产外壳、零部件等。
冷作模具钢因其高硬度、良好的耐磨性和抗冲击性能，能够满足家电行业对模具的高要求。
同时，冷作模具钢制作的模具还可以保证产品的外观质量，提高产品的市场竞争力。
除了以上几个主要行业，冷作模具钢还被广泛应用于航空航天、兵器制造、塑料制品等领域。
在航空航天和兵器制造领域，冷作模具钢常用于制造飞机、火箭等载具的部件，保证其在极端环境下的安全和可靠性。
在塑料制品行业，冷作模具钢用于制造注塑模具，在塑料制品生产过程中起到关键作用。
总之，冷作模具钢由于其优异的性能，被广泛应用于各个制造业领域。
它能够满足各行各业对模具的高要求，提高生产效率和产品质量。
冷作模具钢的发展也推动了我国制造业的发展，促进了工业升级和技术创新。
未来，随着科技的不断进步和工业的快速发展，冷作模具钢的用途将会更加广泛，为中国制造业的崛起做出更大的贡献。
常用模具钢类别与特点
常用模具钢类别与特点模具钢是一种专门用于制造模具的特殊钢材。
根据不同的使用要求和工作环境，模具钢可以分为很多种类。
本文将会介绍一些常用的模具钢类别以及它们的特点。
1.冷作模具钢冷作模具钢主要在常温下使用，适用于制造冷作模具、切断模具和冲压模具等。
这种钢具有高硬度、优良的磨削性能和较高的耐磨性，能够在长期使用过程中保持较好的尺寸稳定性。
冷作模具钢通常具有较高的淬透性和淬硬性，但其韧性相对较低。
2.热作模具钢热作模具钢主要在高温条件下使用，适用于制造压铸模具、热轧模具和热作冲压模具等。
这种钢具有高的耐热性和耐磨性，能够承受高温下的冲击和压力。
热作模具钢通常具有较高的强度、韧性和耐腐蚀性，但其硬度相对较低。
3.塑性模具钢塑性模具钢主要用于制造塑料模具，如注塑模和挤压模等。
这种钢具有优良的可塑性和加工性能，能够在模具制造过程中进行复杂的成型操作。
塑性模具钢通常具有中等硬度和较高的延展性，能够满足模具在工作过程中的变形要求。
4.铝合金模具钢铝合金模具钢主要用于制造铝合金压铸模具，具有高的耐热性、耐磨性和抗拉性能。
由于铝合金的熔点较低，铝合金模具钢需要具有较高的耐热性，能够在铝合金高温熔化的条件下保持稳定的性能。
铝合金模具钢通常含有较高的铬、钨和钼等合金元素，以提高钢的淬透性和严密性。
5.不锈钢模具钢不锈钢模具钢主要用于制造具有特殊要求的模具，如食品包装模具和医疗器械模具等。
这种钢具有优良的耐腐蚀性和抗氧化性能，不易产生锈蚀和变色，能够保持模具的表面光滑和无污染。
不锈钢模具钢通常含有较高的铬和镍等合金元素，以增强钢的抗腐蚀性能。
总的来说，模具钢具有高硬度、耐磨性、耐热性和韧性等优点，能够满足不同模具在使用过程中的要求。
不同类型的模具钢适用于不同的工作环境和使用要求，选择合适的模具钢材能够提高模具的使用寿命和加工效率。
随着科技的不断进步，模具钢的种类和性能也在不断发展和创新，以满足人们对高性能模具的需求。
cr12mo1v1冷作模具钢金相标准
cr12mo1v1冷作模具钢金相标准Cr12Mo1V1冷作模具钢是一种高品质的模具钢，具有优异的耐磨性、硬度和韧性，广泛应用于制造模具、切削工具和冷却设备等领域。
金相标准是对Cr12Mo1V1冷作模具钢进行检测和评估的重要标准之一，下面将对其进行详细介绍。
一、Cr12Mo1V1冷作模具钢的特性Cr12Mo1V1冷作模具钢是一种高碳、高铬、高钼、高钒的合金钢，具有以下特性：1. 耐磨性强：Cr12Mo1V1冷作模具钢具有高硬度和优异的耐磨性，能够承受高强度的摩擦和磨损。
2. 韧性好：Cr12Mo1V1冷作模具钢具有较高的韧性，能够承受较大的冲击和振动，不易断裂。
3. 加工性能好：Cr12Mo1V1冷作模具钢具有良好的加工性能，易于加工成各种形状和尺寸的模具和刀具。
4. 抗腐蚀性好：Cr12Mo1V1冷作模具钢具有较好的抗腐蚀性能，能够抵御大多数化学物质的侵蚀。
二、Cr12Mo1V1冷作模具钢的金相标准金相标准是对Cr12Mo1V1冷作模具钢进行检测和评估的重要标准之一，主要包括以下几个方面：1. 组织结构：Cr12Mo1V1冷作模具钢的金相组织应该均匀细致，无明显的夹杂物和缺陷。
2. 硬度：Cr12Mo1V1冷作模具钢的硬度应该符合标准要求，通常在58-62HRC之间。
3. 化学成分：Cr12Mo1V1冷作模具钢的化学成分应该符合标准要求，主要包括碳、铬、钼、钒等元素的含量。
4. 热处理工艺：Cr12Mo1V1冷作模具钢的热处理工艺应该符合标准要求，包括淬火、回火等工艺参数的控制。
5. 金相检测：对Cr12Mo1V1冷作模具钢进行金相检测，主要是观察其组织结构、晶粒大小、夹杂物和缺陷等方面的情况。
三、Cr12Mo1V1冷作模具钢的应用领域Cr12Mo1V1冷作模具钢具有广泛的应用领域，主要包括以下几个方面：1. 制造模具：Cr12Mo1V1冷作模具钢具有优异的耐磨性和硬度，能够制造各种模具，如冲模、压铸模、塑料模等。
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冷作模具钢冷作模具钢包括制造冲截用的模具（落料冲孔模、修边模、冲头、剪刀）、冷镦模和冷挤压模、压弯模及拉丝模等1.冷作模具钢的工作条件及性能要求冷作模具钢在工作时．由于被加工材料的变形抗力比较大，模具的工作部分承受很大的压力、弯曲力、冲击力及摩擦力。
因此，冷作模具的正常报废原因一般是磨损．也有因断裂、崩力和变形超差而提前失效的。
冷作模具钢与刃具钢相比．有许多共同点。
要求模具有高的硬度和耐磨性、高的抗弯强度和足够的韧性，以保证冲压过程的顺利进行、其不同之处在于模具形状及加I工艺复杂．而且摩擦面积大．磨损可能性大．所以修磨起来困难。
因此要求具有更高的耐磨化模具工作时承受冲压力大．又由于形状复杂易于产生应力集中，所以要求具有较高的韧性；模具尺寸大、形状复杂．所以要求较高的淬透性、较小的变形及开裂倾向性。
总之，冷作模具钢在淬透性、耐磨性与韧性等方面的要求要较刃具钢高一些．而在红硬性方面却要求较低或基本上没要求（因为是冷态成形），所以也相应形成了一些适于做冷作模具用的钢种，例如，发展了高耐磨、微变形冷作模具用钢及高韧性冷作模具用钢等。
下面结合有关钢种选用进一步说明。
2.钢种选择通常接冷作模具的使用条件，可以将钢种选择分为以下四种情况：（1）尺寸小、形状简单、轻负荷的冷作模具。
例如．小冲头，剪落钢板的剪刀等可选用T7A、T8A、T10A、T12A等碳素工具钢制造。
这类钢的优点是；可加工性好、价格便宜、来源容易。
但其缺点是：淬透性低、耐磨性差、淬火变形大。
因此，只适于制造一些尺寸小、形状简单、轻负荷的工具以及要求硬化层不深并保持高韧性的冷像模等。
（2）尺寸大、形状复杂、轻负荷的冷作模具。
常用的钢种有9SiCr、CrWMn、GCr15及9Mn2V等低合金刃具钢。
这些钢在油中的淬透直径大体上可达40mm以上。
其中9Mn2V钢是我国近年来发展的一种不含Cr的冷作模具用钢．可代替或部分代替含Cr的钢。
9Mn2V钢的碳化物不均匀性和淬火开裂倾向性比CrWMn钢小、脱碳倾向性比9SiCr钢小，而淬透性比碳素工具钢大．其价格只比后者高约30％因此是一个值得推广使用的钢种。
但9Mn2V钢也存在一些缺点如冲击韧性不高，在生产使用中发现有碎裂现象．另外回火稳定性较差，回火温度一般不超过180℃在200℃回火时抗弯强度及韧性开始出现低值。
9Mn2V钢可在硝盐、热油等冷却能力较为缓和的淬火介质中淬火。
对于一些变形要求严格而硬度要求又不很高的模具，可采用奥氏体等温淬火。
（3）尺寸大、形状复杂重负荷的冷作模具。
须采用中合金或高合金钢．如Cr12Mo、Crl2MoV、Cr6WV Cr4W2MoV等，另外也有选用高速钢的。
近年来用高速钢做冷作模具的倾向巴日趋增大、但应指出，此时已不再是利用高速钢所特有的红硬性长处．而用它的高淬透性和高耐磨性。
为此．在热处理工艺上也应有所区别。
选用高速钢做冷模具时．应采用低温淬火．以提高韧性。
例如W18Cr4V钢做刃具时常用的淬火温度为1280-1290℃。
而做冷作模具时，则应采用1190℃的低温淬火。
又如W6Mo5Cr4V2钢．采用低温淬火后可使寿命大大提高、特别是显著减少了折损率。
〔4)受冲击负荷且刀间单薄的冷作模具。
如上所述．前三类冷作模具用钢的使用性能要求均以高耐磨性为主为此均采用高碳过共析钢乃至荣氏体钢。
而对有的冷作模具加切边楼、冲裁模等．其对口单薄．使用时又受冲击负荷作用则应以要求高的冲击韧性为主。
为了解决这一矛盾．可采取以下措施．①降低合碳量．采用亚共折钢．以避免由于一次及二次碳化物而引起钢的韧性下降；②加入Si．、Cr等合金元素．以提高钢的回火稳定性和回火温度（240一270℃回火）这样有利于充分消除淬火应力使叽提高．而又不致降低硬度；②加入W等形成难熔碳化物的元素以细化晶粒、提高韧性。
常用的高韧性冷作模具用钢有6SiCr、4CrW2Si；、5CrW2Si等。
3.充分发挥冷作模具钢性能潜力的途径在用Cr12型钢或高速钢做冷作模具时，一个很突出的问题是钢的脆性大．使用中易开裂。
为此，必须用充分锻打的方法细化碳化物．除此之外应发展新钢种。
发展新钢种的着眼点，应是降低钢的含碳量及碳化物形成元素的数量。
Cr4W2MoV 钢具有高硬巨、高耐磨性和淬透性好等优点．并具有较好的回火稳定性及综合力学性能．用干制造硅钢片冲模等．可使寿命比Cr12MoV钢提高1～3倍以上但此钢锻造温区范围较窄，锻造河县开裂．应严格控制锻造温度和操作规认Cr2Mn2SiWMoV钢淬火温度低、淬火变形小、淬透性高．有空淬微变形模具钢之称7W7Cr4MoV钢可代W18Cr4V和Cr12MoV钢．其特点是钢的碳化物不均匀性和韧性得到很大的改善。
淬透性：一种热处理工艺性能，表示材料在淬火时获得淬硬层深度的能力。
冷变形加工目录• 基本概念• 冷变形加工模具钢• 冷变形加工模具钢特性• 冷变形加工模具钢的选材• 抗冲击冷变形加工模具钢基本概念在再结晶温度以下的塑性变形加工过程称为冷变形加工冷变形加工模具钢随着机械加工工业的发展，生产中依靠冷作模制造的零件越来越多，使用的冷变形模具种类越来越多。
冷体积模锻（冷镦、冷挤压、压印等）；板料冲压（如拉伸、落料、切边、冲孔等）；材料轧制（冷轧、轧轮成型等）。
虽然冷变形模具的种类繁多，工作条件不一，性能要求也有所不同，但基础工作情况相近：即均在冷状态下使金属变形，工作时承受较大的剪切力、压力、弯曲力、冲击力和摩擦力。
冷变形加工模具钢特性1）高硬度和高强度，以保证在承受高应力时不容易产生微量塑性变形或破坏。
2）高的耐磨性能，在高的磨损条件下能保证模具的尺寸精度，这点对拉伸模和冷冲压模显得更加重要。
3）足够的韧性，以便在冲击载荷和动载荷下，不易发生工作韧的剥落或崩溃。
4）热处理变形要小，因大多数模具具有复杂的型腔和精确精度，热处理的变形很难用修磨加工来消除，此外有些冷变形模具还应有足够的耐热性能。
如何合理的选择冷变形模具的材料和恰当的热处理手段，以提高模具的使用寿命是生产中最为关心的问题，作为冷变形模具的正常失效应该是磨损、微量的塑性变形和疲劳失效。
但在实际生产中，除磨损失效外，而以崩韧折断、开裂等提前失效，屡见不鲜。
众所周知，影响冷变形模具的使用寿命是一个综合的因素；原材料选择的合理性、原材料内部的冶金质量、设计和制造工艺的合理性、使用条件和操作工人的技术水平等。
但其中模具材料的选用和相应的热处理工艺应是重要因素，本文将从选材和热处理工艺作简要说明，以起抛砖引玉的作用。
冷变形加工模具钢的选材１.冷变形加工模具钢的选材应考虑以下因素：1)模具的工作条件，包括设备种类、加工频率、被加工的材质、润滑及环境等；2)模具形态的复杂程度及加工程序；3)产品的生产批量及技术要求；4)模具材料来源的难易及加工条件，大型模具的材料费用往往占模具成本的50%以上，对于形态复杂、精度要求高的模具，宜选用淬火变形小的模具钢。
根据实际使用，常用的冷变形模具钢有低淬透性钢、低变形钢、微变形钢、高强度钢、高韧性钢、抗冲击冷变形模具钢。
2、各类冷变形模具钢的特点和相应的处理工艺2.1低淬透性冷变形模具钢这类钢以碳素工具钢尤以高碳络钢GCr15和9Cr2Mo等为主：其中以GCr15轴承钢和9Cr2Mo来制作各种成型轧轮和制作冷轧辊为代表，GCr15钢具有良好的耐磨性，但淬透性差，淬火变形大，作为小型冷轧辊（φ≤200m/m）可采用整体加热或整体高温900—950℃快速加热，淬火冷却用盐水→油，控制工件在盐水中的冷却时间而后经200—220℃回火，辊表面硬度控制在Rc60—62之间，能获得较高的使用寿命，如硬度Rc≥62以上易造成辊表面在轧制时产生表面剥落，用GCr15所制的各种成型轧轮可用碱浴等温淬火或用二硝、三硝溶液淬火，控制在溶液中的冷却时间，取出空冷或油冷能使轧轮获得表面高硬度变形小的效果。
随着加工工业的发展，材料改制工业大量的发展，相应的各种高速多辊轧用钢9Cr2Mo何德国轧辊钢86CrMoV7有必要在工业方法上要有新的突破，要在强韧化处理上作文章，在采用新的轧辊用钢也要有新的突破。
目前在高速轧机的工作辊何传动辊有采用D2(Cr12MOv；Cr12Movco)和5H12(5Cr5MovSi)等。
作者认为要根据接触挤压疲劳应力和摩擦磨损的观点去选用工作辊的材料，同抗断带来事故的能力去选用传动辊的材料。
2.2低变形变形模具钢1）Mn-Cr-W系，这是各国通用的综合性能优良的代表钢种，以CrMn为代表钢。
此钢具有热处理变形小，耐磨性能较高的特点，具有较高的淬透性和韧性。
用CrWMn钢制作的模具，如采用合理的热处理工艺，控制和调节好，淬火时造成的热应力和组织应力，减少变形完全可以替代工厂常用的Cr12制作的落料模具。
2）Mn系，9Mn2V是我国作为CrWMn，9CrSi等的代用钢，可用于制造冷冲模、落料模、剪刀、弯曲模。
3）SiMnMo系石墨钢，特点是含Si量高，在强烈的石墨化元素Si的作用下，部分碳是石墨化状态存在，使钢具有自润作用，具有较高的抗咬合性，良好的切削性和耐磨性，热处理变形小，尺寸稳定。
SiMnMo 钢，用于制作表面质量要求严格的弯曲、拉伸、整形冲模能显著提高冲件的质量。
2.3高耐磨微变形冷变形模具钢以Cr12Mov型为代表，这是国内外最广泛采用的高性能冷变形模具钢。
Cr12Mov是改进Cr12钢，碳含量过高，造成严重的大块状碳化物不均匀的缺点。
Cr12Mov钢的特点是具有高的耐磨性、淬透性，是微变形冷冲裁模，冷镦模的主要材料目前一般工厂中仍广泛使用Cr12钢，改材料具有高的硬度，高耐磨性，高淬透性，尤其是热处理后变形微小，钳加工时锉削性能好，在用于冲裁成型模、拉伸模等模具上仍获得广泛使用。
但Cr12材料得严重碳化物不均匀和形成大块状碳化物得分布，成为模具在使用中造成崩韧、开裂、折断过早失效得根源。
根据作者的实践经验，如一些落料冲模具使用贝氏体和残奥加碳化物的混合组织，使用寿命将有明显提高。
如表2所示为落料模Cr12材料采用下贝氏体等温处理与普通淬火处理的使用次数比较表。
2.4高强度冷变形模具钢通常有高速钢W18Cr4和W6Mo5Cr4v2组成。
用于冷挤压冲模和重载荷冷镦冲模，中厚钢（10-25m/m）冲孔冲头和直径小于5—6m/m的小冲头。
如链条内外片冲孔用的小冲头，采用高速钢经低温加热淬火的热处理工艺。
W18Cr4V(1220℃-1250℃加热淬火)，W6Mo5Cr4V2(用1170℃-1190℃)经低温加热淬火处理的模具有高的塑性变形抗力，有高的硬度和耐磨性；有足够的刃性，实践证明经低温淬火的冲头，可显著地提高寿命，大大减少冲头折断事故。
2.5高强韧性冷变形模具钢有些冷挤模和冷镦模需承受高的强度和高的冲击韧性，而普通的高速钢和高碳铬刚制件易于脆断或折断，模具需要有高的强韧配合，具体分为两类：1）将碳高速钢：将W系或Mo系的高速钢含碳量降低为0.5—0.6%，增加处理后钢的韧性。