热作模具钢的区别有哪些

　　冷模钢和热模钢有什么区别？

　　冷模具钢是指在冷条件下变形或形成金属的模具钢。独特独特的冷作模具钢Crl含碳1.45%的钢 ~ 2.30%含铬11% ~ 13%。热模钢是指适用于制造热锻模、热挤压模、压铸模、热扎模等金属热膨胀模合金工具钢。由于热加工模具在高温高压下长期工作，我们将表示冷模具钢与热模具钢的区别。

　　一、冷作模具钢

　　冷模具钢包括落料模具(落料冲孔模具、切边模具、冲针剪子)、冷扎磨具、冷挤压模具、弯曲磨具和拉丝模具。

　　1.冷模钢的工作条件和技术性能

　　冷拉模具钢工作时，由于加工材料的变形阻力较大，模具工作部分承受较大的压力、弯曲力、冲击力和摩擦力。因此，冷加工模具正常损坏的原因一般是损坏，部分磨具因破裂、挤压力和变形过差而提前无效。

　　与刀具钢相比，冷拉模具钢有许多相似之处。磨具强度和耐磨性高，抗拉强度高，韧性足，保证冲压工艺顺利进行。不同之处在于磨具形状制造工艺复杂，摩擦范围大，损坏可能性大，维护切割困难。因此，耐磨性必须更高。模具工作冲击大，外观复杂，应力高，韧性要求高，磨具尺寸大，外观复杂，淬火要求高，变形干裂趋势小。简而言之，冷模具钢对淬火、耐磨、韧性的要求高于切割工具钢，但对红强度的要求较低或基本不（毕竟是冷成型），构成了超耐磨、微变型冷模具钢、高耐磨冷模具钢等合适的冷模具钢。

　　2.挑选钢种

　　根据冷加工模具的应用：

　　(1)冷加工模具规格小，外观简单，负载轻。例如，用于切割钢板的小针和剪刀需要由碳工具钢制成，例如T7A、T8A、T10A和T12A。该钢具有加工性好、价格低、起源方便等特点。但其缺点是淬火性低，耐磨性差，淬火变形大。因此，它只适用于制造规格小、外观简单、负载轻的工具，以及不需要深硬化层和高耐磨的冷加工模具。

　　(2)冷加工模具尺寸大、外观复杂、负载轻。有9种常见的钢材SiCr、CrWMn、GCr15、9Mn2V等低合金切割工具钢。这种钢在油中的硬化孔径一般为40mm之上。其中9Mn2V钢是近年来我国发展起来的无铬钢，可以替代或部分替代Cr钢。

　　9Mn2V钢与CrWMn与钢相比，渗碳体的不均匀性和淬火干裂趋势较小，渗碳趋势较小，淬火渗透性高于碳工具钢SiCr仅比后者高30%左右，是一种值得推广的钢。但9Mn2V钢材也存在断裂韧性低、生产干裂等问题，回火稳定性差，回火温度一般不超过180℃，200℃弯曲强度和韧性逐渐降低。

　　9Mn2V磷酸盐软冷却能力的淬火介质中，钢可淬火，如磷酸盐和滚油。

　　(3)冷加工模具尺寸大、外观复杂、负荷大。中合金或高合金钢，如Cr12Mo、Crl2MoV、Cr6WV、Cr4W2MoV也使用高速钢。

　　近年来，高速钢作为冷加工模具的应用日益增多。但需要指出的是，高速钢不再采用独特的红色强度，而是采用其高淬火和高耐磨性。因此，热处理过程应不同。

　　采用高速钢作为冷模时，应采用低温淬火，以提高韧性。W18Cr4V刀具常用的钢淬火温度为1280-1290℃。制造冷加工模具时，应为1190℃淬火。又比如W6Mo5Cr4V2钢。低温淬火后，使用寿命可大大提高，特别是损失率可大大降低。

　　(4)具有冲击载荷和薄工具区域的冷加工模具。如上所述，冷加工模具前三种钢的性能规定通常是高碳过分析钢甚至莱氏体钢。但对于一些冷加工模具，具有切边底版和冲裁模具，对应物薄，使用时承受冲击载荷，关键规定断裂韧性高。这种分歧可以通过以下对策来处理:①降低碳含量，降低碳含量，防止一次渗碳体和二次渗碳体降低钢的韧性；②加上Si、Cr提高回火稳定性和温度(240-270)℃淬火)，有利于去除淬火应力，提高性能，不降低强度；②加上W等不熔碳体产生原素，细化晶粒，提高韧性。常见的高耐磨冷加工模具有6种SiCr、4CrW2Si、5CrW2Si等。

　　3.如何充分利用冷模钢的性能潜力？

　　当Cr冷加工模具选用12槽钢或高速钢时，一个突出的问题是钢在使用过程中易碎干裂。因此，渗碳体和开发的钢种需要通过足够的煅烧来优化。新钢种研发的关键是降低钢的碳含量和渗碳体产生的元素。

　　Cr4W2MoV钢具有高韧性、高耐磨性、良好的淬火性、良好的回火稳定性和综合物理性能。硅钢磨具适用于制造，使用寿命比Cr12MoV钢材提升1~3倍左右。但锻造环境温度窄，锻造更容易干裂。严格控制锻造温度和操

　　Cr2Mn2SiWMoV钢具有淬火温度低、淬火变形小、淬火性高等优点，因此被称为空心淬火微变形模具钢。

　　7W7Cr4MoV钢可以替代W18Cr4V和Cr12MoV其特点是渗碳体的不均匀性和韧性大大提高。

　　二、热作模具钢

　　1.热加工模具的工作性质

　　热加工模具包括锤锻磨具、热挤压模具和压铸模具。热加工模具的重要特点是与热金属接触，这是与冷加工模具的重要区别。因此，它将带来以下两个问题：

　　(1)加热模芯表面的金属。锤锻模工作时，模芯外观温度可达300~400℃，热挤压模可达500 ~ 800℃；凹模温度与压铸材料的类型和浇筑温度有关。例如，压铸黑金属时，凹模温度可达1万℃之上。如此高的应用温度会显著降低凹模表面的强度和强度，使用时容易膨胀。因此，热模钢的基本技术性能是高热塑性变形阻力，包括高温强度和强度以及高热塑性变形阻力，实际上反映了钢的高回火稳定性。因此，可以找到热模钢合金化的**种方法，即加上Cr、W、Si等合金元素可提高钢的回火稳定性。

　　(2)模芯表面金属热疲劳(干裂)。热锻模具的工作特点是间歇性的。钢水每次成型后，用水、油、气等物质冷却模芯表面。因此，热模的工作环境是反复加热和制冷，使模芯表面的金属不断热变形和冷收缩，即不断承受拉应力。因此，模芯表面出现裂纹，即所谓的热疲劳。因此，热模钢具有第二个基本技术性能，即耐热疲劳性能高。

　　一般而言，危及钢材耐热疲劳性能的重要因素有：

　　①钢的传热系数。钢具有很高的传热性，可以降低磨具表面的金属加热水平，从而降低钢的热疲劳趋势。一般认为钢的传热系数与碳含量有关，碳含量大时传热系数低，因此高碳钢不适合热模钢。碳钢一般用于生产(C 0.3% 5 ~ 碳含量过低会降低钢的硬度和强度。

　　②钢零界点的影响。一般钢零界点(Acl)钢的热疲劳趋势越大，越小。因此，钢的零界点通常添加合金元素Cr、W、Si改善。然后提高钢的耐热性和疲劳性。

　　热作模具钢常见

　　(1)锤锻模具钢。锤锻模具钢一般有两个问题。一是工作时承受冲击载荷，对钢的物理性能要求很高，特别是塑性变形的抗力和韧性；其次，锤锻模具截面尺寸较大(　　普通锤锻模具钢有5种CrNiMo、5CrMnMo、5CrNiW、5CrNiTi、5CrMnMoSiV。不同类型的锤眼磨具应采用不同的材料。5.建议使用大型或大型锤锻磨具CrNiMo，也可以用5CrNiTi、5CrNiW或5CrMnMoSi。55一般用于中小型锤锻模型CrMnMo钢。

　　(2)热挤压模具钢。热挤压模具的工作特点是载入速度慢，模芯加热温度高，一般可达500-800℃。钢的性能指标应根据高温强度（即高回火稳定性）和高耐热能指标应为ak可适当降低淬透性规定。一般热挤压模具规格小于70~900mm

　　常见的热挤压模具有四种CrW2Si、3Cr2W8V和5% Cr热加工模具钢。其中，4CrW2Si可用作冷拉模具钢或热处理模具钢。由于用途不同，可选择不同的热处理工艺。冷模淬火温度低℃)解决中低温回火问题。高淬火温度(一般为950-1000℃)高温回火处理。

　　(3)压铸模具钢。一般而言，压铸模具钢的性能要求与热挤压模具钢相似，即高回火稳定性和高耐热疲劳性是主要规定。因此，一般选用的钢类型与热挤压模具基本相同，如4CrW2Si、3Cr2W8V。但对于溶点较低的锌合金压铸磨具，如40Cr、30CrMnSi和40CrMo。铝镁合金压铸模可选4CrW2Si和4Cr5MoSiV，铜合金压铸模多见3Cr2W8V钢。