冷作模具材料的成分特点

　　冷制模具钢的成分特点如下：

　　1.钢的碳含量

　　碳含量是影响冷模钢性能的决定性因素。一般而言，随着碳含量的增加，钢的硬度、强度和耐磨性增加，塑性和韧性变差。碳质量分数一般控制在0.7%~2.3%，以获得高碳马氏体并形成一定量的碳化物；钢的碳质量分数一般控制在0.5%~0.7%，以保证模具获得足够的韧性。

　　2.合金化特性

　　冷模钢合金化的主要特点是：添加强碳化物形成元素，获得足够数量的合金碳化物，提高钢的淬火和回火稳定性，以满足耐磨性和韧性的要求。添加的主要元素及其作用如下：

　　(1)锰锰会大大提高钢的淬透性，大大降低钢的淬透性Ms提高淬火后残留的奥氏体量，有利于防止工件变形淬火，稳定形状尺寸。

　　(2)硅能提高钢的淬火性和回火稳定性，显著提高变形阻力和冲击疲劳阻力；还能提高抗氧化性和耐腐蚀性。但硅促进钢中碳以石墨的形式沉淀，导致脱碳倾向严重，增加了钢的过热敏感性和二次回火脆性。

　　(3)铬能显著提高钢的淬透性，有效提高钢的回火稳定性。随着铬含量的增加，钢中依次产生（Fe·Cr），C、（Fe·Cr），C、（Fe·Cr）aC这些碳化物稳定性好，降低了钢的过热敏感性，提高了钢的耐磨性。铬钝化钢表面，使钢具有抗氧化能力。但高铬含量会增加碳化物的不均匀性和残留的奥氏体量。低合金冷模钢中铬的质量分数一般为0.5%~1.5%；高韧性冷模钢中铬的质量分数为4%~5%；高耐磨微变形模钢中铬的质量分

　　(4)铝钼能提高淬火和高温蠕变强度；回火稳定性和二次硬化效果也强于铬；它可以抑制铬、锰和硅引起的二次回火脆性，但钼会增加脱碳的趋势。冷模钢常用的钼质量分数一般为0.5%~5%。

　　(5)钨钨的主要优点之一是会导致二次硬化，显著提高钢的热硬度；它比钼具有更好的耐磨性和过热敏感性。然而，钨强烈降低了钢的导热性，过量的钨也会使钨的碳化物不均匀，降低钢的强度和韧性。钨的质量分数低于18%。在承载能力高的冷模钢中，钼或钒被用来代替钨，以降低钨含量。

　　(6)钒以钒为主V.C，钢中存在形式V.C，钒能显著提高钢的耐磨性和热硬度；钒还能细化晶粒，降低钢的过热敏感性。但祝含量过高，会降低钢的可锻性和磨削性。因此，钒的质量分数一般控制在0.2%~1.5%。

　　(7)钻、镍钻的主要作用是提高高速钢冷模具的热硬度和二次硬化效果。钻石是硬合金冷模材料中的重要粘合剂。

　　镍不仅能提高钢的强度，还能提高钢的韧性和淬火性；当含量较高时，可显著提高钢的耐腐蚀性。但镍有增加第二类回火脆性的倾向。