如何選擇好的冷作模具鋼

1. 冷作模具鋼的典型特點有哪些

冷作模具鋼的使用性能

1)較高的耐磨性

冷作模具在工作時，表面與坯料之間產生許多次摩擦，模具在這種情況下必須仍能保持較低的表面粗糙度值和較高的尺寸精度，以防止早期失效。

由於模具材料的硬度和組織是影響模具耐磨性能的重要因素，因此為了提高冷作模具的抗磨性能，通常要求模具硬度高於加工件硬度30%～50%，材料的組織為回火馬氏體或下貝氏體，其上分布均勻、細小的顆粒狀碳化物。要達到此目的，鋼中的碳的質量分數一般都在0.60%以上。

2)較高的強度和韌性

模具的強度是指模具零件在工作過程中抵抗變形和斷裂的能力。強度指標是冷作模具設計和材料選擇的重要依據，主要包括拉伸屈服點、壓縮屈服點等。屈服點是衡量模具零件塑性變形抗力的指標，也是最常用的強度指標。為了獲得高的強度，在模具製造過程中，要模具材料的韌性，要根據模具工作條件來決定，對於強烈沖擊載荷的模具，如冷作模具的凸模、冷鐓模具等，因受沖擊載荷較大，需要高的韌性。對於一般工作條件下的冷作模具，通常受到的是小能量多次沖擊載荷的作用，模具的失效形式是疲勞斷裂，因此模具不必具有過高的沖擊韌度值。

3)較強的抗咬合性

咬合抗力實際就是對發生「冷焊」的抵抗能力。通常在干摩擦條件下，把被試驗模具鋼試樣，與具有咬合傾向的材料（如奧氏體鋼），進行恆速對偶摩擦運動，以一定速度逐漸增大載荷，此時轉矩也相應增大。當載荷加大到某一臨界值時，轉矩突然急劇增大，這意味著發生咬合，這一載荷稱為「咬合臨界載荷」。臨界載荷越高，標志著咬合抗力越強。

4)受熱軟化能力

受熱軟化能力反映了冷作模具鋼在承載時溫升對硬度、變形抗力及耐磨性的影響。表徵冷作模具鋼受熱軟化抗力的指標主要有軟化溫度（℃）和二次硬化硬度（HRC）。

2. 冷作模具鋼有什麼性能要求

冷作模具鋼是指使金屬在冷態下變形或成形所使用的模具鋼。最常用的專用冷作模具鋼是Crl2型鋼，其含碳量為1.45%～2.30%，含鉻量為11%～13%。
由於冷作模具多為常溫下工作，材料的塑性變形抗力大，模具的工作應力大，工作條件苛刻，綜合起來這類模具性能上一般要求高的硬度和耐磨性、足夠的強度、適當的韌性。
因此，冷作模具鋼通常在成分上以高碳為主，以滿足高硬度和高耐磨性的需要。如果為了提高模具抗沖擊能力，需增加韌性時，可選用中碳鋼，這時可借用熱作模具鋼來代替。在冷作模具鋼中加入合金元素時，主要是為了提高淬透性和耐磨性，對於耐磨性要求高的模具，多採用加入碳化物形成元素，例如Cr、Mo、W、V等元素的多元合金鋼。
從鋼材類別考慮，冷作模具鋼多為過共析鋼和萊氏體鋼，一般屬於工具鋼范疇。
冷作模具鋼性能要求：
1、冷作模具鋼的使用性能
1)較高的耐磨性
冷作模具在工作時，表面與坯料之間產生許多次摩擦，模具在這種情況下必須仍能保持較低的表面粗糙度值和較高的尺寸精度，以防止早期失效。
由於模具材料的硬度和組織是影響模具耐磨性能的重要因素，因此為了提高冷作模具的抗磨性能，通常要求模具硬度高於加工件硬度30%～50%，材料的組織為回火馬氏體或下貝氏體，其上分布均勻、細小的顆粒狀碳化物。要達到此目的，鋼中的碳的質量分數一般都在0.60%以上。
2)較高的強度和韌性
模具的強度是指模具零件在工作過程中抵抗變形和斷裂的能力。強度指標是冷作模具設計和材料選擇的重要依據，主要包括拉伸屈服點、壓縮屈服點等。屈服點是衡量模具零件塑性變形抗力的指標，也是最常用的強度指標。為了獲得高的強度，在模具製造過程中，要模具材料的韌性，要根據模具工作條件來決定，對於強烈沖擊載荷的模具，如冷作模具的凸模、冷鐓模具等，因受沖擊載荷較大，需要高的韌性。對於一般工作條件下的冷作模具，通常受到的是小能量多次沖擊載荷的作用，模具的失效形式是疲勞斷裂，因此模具不必具有過高的沖擊韌度值。
3)較強的抗咬合性
咬合抗力實際就是對發生「冷焊」的抵抗能力。通常在干摩擦條件下，把被試驗模具鋼試樣，與具有咬合傾向的材料（如奧氏體鋼），進行恆速對偶摩擦運動，以一定速度逐漸增大載荷，此時轉矩也相應增大。當載荷加大到某一臨界值時，轉矩突然急劇增大，這意味著發生咬合，這一載荷稱為「咬合臨界載荷」。臨界載荷越高，標志著咬合抗力越強。
4)受熱軟化能力
受熱軟化能力反映了冷作模具鋼在承載時溫升對硬度、變形抗力及耐磨性的影響。表徵冷作模具鋼受熱軟化抗力的指標主要有軟化溫度（℃）和二次硬化硬度（HRC）。
2、冷作模具鋼的工藝性能要求
冷作模具鋼的工藝性能，直接關繫到模具的製造周期及製造成本。對冷作模具鋼的工藝性能要求，主要有鍛造工藝性、切削工藝性、熱處理工藝性等。
1)鍛造工藝性
鍛造不僅減少了模具材料的機械加工餘量，節約鋼材，而且改善模具材料的內部缺陷，如碳化物偏析、減少有害雜質、改善鋼的組織狀態等。
為了獲得良好的鍛造質量，對可鍛性的要求是熱鍛變形抗力低、塑性好、鍛造溫度范圍寬，鍛裂、冷裂及析出網狀碳化物傾向小。
2)切削工藝性
磨損小以及加工後模具表面光潔。冷作模具鋼主要屬於過共析鋼和萊氏體鋼，大多數切削加工都較困難，為了獲得良好的切削加工性，需要正確進行熱處理，對於表面質量要求較高的模具可選用含S、Ca等元素的易切削模具鋼。
3)熱處理工藝性
熱處理工藝性主要包括：淬透性、淬硬性、耐回火性、過熱敏感性、氧化脫碳傾向、淬火變形和開裂傾向等。

3. 冷作模具鋼的工作條件及性能要求

冷作模具鋼在工作時．由於被加工材料的變形抗力比較大，模具的工作部分承受很大的壓力、彎曲力、沖擊力及摩擦力。因此，冷作模具的正常報廢原因一般是磨損．也有因斷裂、崩力和變形超差而提前失效的。
冷作模具鋼與刃具鋼相比．有許多共同點。要求模具有高的硬度和耐磨性、高的抗彎強度和足夠的韌性，以保證沖壓過程的順利進行、其不同之處在於模具形狀及加工藝復雜．而且摩擦面積大．磨損可能性大．所以修磨起來困難。因此要求具有更高的耐磨化模具工作時承受沖壓力大．又由於形狀復雜易於產生應力集中，所以要求具有較高的韌性；模具尺寸大、形狀復雜．所以要求較高的淬透性、較小的變形及開裂傾向性。總之，冷作模具鋼在淬透性、耐磨性與韌性等方面的要求要較刃具鋼高一些．而在紅硬性方面卻要求較低或基本上沒要求（因為是冷態成形），所以也相應形成了一些適於做冷作模具用的鋼種，例如，發展了高耐磨、微變形冷作模具用鋼及高韌性冷作模具用鋼等。下面結合有關鋼種選用進一步說明。 性能：高碳、高鉻類型萊氏體鋼，具有較好的淬透性和良好的耐磨性。由於鋼中碳質量分數最高可達2.30%，從而鋼變得硬而脆，所以沖擊韌性較差，幾乎不能承受較大的沖擊荷載，易脆裂，而且易形成不均勻的共晶碳化物。
用途：用於製造受沖擊荷載較小，且要求高耐磨性的冷沖模和沖頭，剪切硬且薄的金屬的冷切剪刃、鑽套、量規、拉絲模、壓印模、搓絲板、拉延模和螺絲滾模等。
生產品種：熱軋材、冷拉材、鍛材、熱軋鋼板、冷拉鋼絲。 性能：高碳、高鉻類型萊氏體鋼，無特殊要求時鑽不作為必加元素。由於鉬和釩的含量比Cr12高，故鋼的組織和晶粒度進一步細化，提高了鋼的淬透性、強度和韌性，使鋼的綜合性能更好。
用途：用於製造要求高耐磨性的大型復雜冷作模具，如冷切剪刀、切邊模、拉絲模、搓絲板、螺紋滾模、滾邊模和要求高耐磨的冷沖模和沖頭等。
生產品種：熱軋材、鍛材、冷拉材、熱軋鋼板、冷拉鋼絲。 性能：高碳、高鉻類型萊氏體鋼，具有良好的淬透性，截面尺寸在400mm以下可以完全淬透，且具有很高的耐磨性，淬火時體積變化小。其碳含量比Cr12鋼低很多，且加入了鉬、釩，因此，鋼的熱加工性能、沖擊韌性和碳化物分布都得到了明顯改善。
用途：用於製造斷面較大、形狀復雜、耐磨性要求高、承受較大沖擊負荷的冷作模具，如冷切剪刀、切邊模、滾邊模、量規、拉絲模、搓絲板、螺紋滾模、形狀復雜的沖孔凹模、鋼板深拉伸模，以及要求高耐磨的冷沖模和沖頭等。
生產品種：熱軋材、鍛材、冷拉材、熱軋鋼板、冷拉鋼絲。 性能：合金含量中等，由於含有鉬和釩，所以鋼的淬透性良好，碳化物分布均勻，具有一定的沖擊韌性和較好的耐磨性。
用途：用於製造定型模、鑽套、冷沖模、沖頭、切邊模、螺紋滾模、搓絲板和量規等。
生產品種：熱軋材、鍛材、冷拉材、熱軋鋼板、冷拉鋼絲。 性能：綜合力學性能比碳素工具鋼好，具有較高的硬度和耐磨性，淬透性很好，淬火時變形較小。由於鋼中含有一定量的釩，細化了晶粒，減小了過熱敏感性。碳化物不均勻性比CrWMn鋼好。
用途：用於製造各種精密量具、樣板，以及一般要求的尺寸較小的沖模、冷壓模、雕刻模、料模、剪刀、絲錐、板牙和鉸刀等。
生產品種：熱軋材、鍛材、冷拉材、熱軋鋼板、冷拉鋼絲。
根據需方要求可供應中小規格的模塊。 性能：具有較高的淬透性，由於加入1.20%%26mdash;1.60%（質量分數）鎢，形成碳化物，所以在淬火和低溫回火後具有一定的硬度和耐磨性。鎢有助於保持細小晶粒，從而使鋼具有較好的韌性，該鋼對形成網狀碳物比較敏感，而且這種碳公物網使工具刃部有剝落的危險。
用途：使用較為廣泛的冷作模具鋼。用於製造量具，如板牙、塊規、樣柱和樣套，，以及形狀復雜的高精度沖模等。
生產品種：熱軋材、鍛材、冷拉材、冷拉鋼絲、銀亮鋼絲、熱軋鋼板、冷軋鋼板。 性能：低合金冷作模具鋼，具有一定的淬透性和耐磨性，淬火變形較小，碳化物分布均勻且顆粒細小。
用途：用於製造截面不大的，而形狀較復雜的冷沖模，以及量規、樣板等量具。
生產品種：熱軋材、鍛材、冷拉材、冷拉鋼絲、冷軋鋼板。 性能：新中型合金冷作模具鋼，性能較穩定，與高合金冷作模具鋼Crl2、Crl2MoV相比，用其製成的模具使用壽命明顯提高。該鋼的共晶碳化物顆粒細小，分布均勻，具有較高的淬透性和淬硬性，以及較好的耐磨性和尺寸穩定性。但鋼的熱加工溫度范圍較窄，變形抗力較大。
用途：用於製造各種沖模、冷鐓模、落料模、拉延模、冷擠壓凹模和搓絲板等。
生產品種：熱軋材、鍛材。
根據需方要求可供應小規格模塊。 性能：高韌性冷作模具鋼，其化學成分接近高速工具鋼的基體成分，屬於一種基體鋼。因此，它具有高速工具鋼的高硬度和高強度。又因該鋼沒有過剩的碳化物，所以具有較高的韌性和疲勞強度。該鋼含有0.20%%26mdash;0.35%（質量分數）的鈮，使晶粒細化，並提高晶粒精化溫度，從而提高了鋼的韌性，改善了其工藝性能。
用途：用於製造冷擠壓模具、冷鐓模、螺釘沖頭、冷沖模、拉延模和搓絲板等。
生產品種：熱軋材、鍛材。
根據需方求可供應部分扁鋼或其他條鋼。 性能：低碳高速工具鋼類型的冷作模具鋼，其淬透性好，並具有類似高速工具鋼的高硬度、高耐磨性、高強度等綜合性能，還具有比高速工具鋼韌性好的特性。用該鋼製造的冷擠壓模壽命較長。因鋼中鉬含量較高，其熱加工溫度范圍稍窄，變形抗力較大。此鋼易脫碳。
用途：用於製造冷擠壓凹模和上下沖頭等。
生產品種：熱軋材、鍛材。

4. 鋁沖壓模具用什麼模具鋼最好

SKD11 或SKH51韌性還可以,不過淬火硬度比不上Asp23,過去我們用Asp23都是在沖頭和刀口易磨損的情況下使用的!

5. 冷作模具鋼與熱作模具鋼成分有什麼區別為什麼

一、區別：

1、含碳量不一樣：冷作模具鋼的含碳量一般在1.45%～2.30%；熱作模具鋼的含碳量在0.3%～0.6%；

3、含鉻量不一樣：冷作模具鋼含鉻量為11%～13%；熱作模具鋼的含鉻量根據合金鋼性能不同而不同；

3、其他元素加入不完全一樣：冷作模具鋼多採用加入碳化物形成元素，例如Cr、Mo、W、V等元素的多元合金鋼；熱作模具鋼加入的合金元素有Cr、Mn、Si、Ni、W、Mo、V等合金元素。

二、原因：

1、熱作模具鋼加入合金元素中Cr、Mn、Si、Ni合金元素的作用是強化鐵素體和提高淬透性，W、Mo合金元素是為了防止回火脆性，Cr、W、Si合金元素能提高相變溫度，使模具在交替受熱與冷卻過程中不致發生相變而發生較大的容積變化，從而提高其抗熱疲勞的能力。

2、冷作模具鋼通常在成分上以高碳為主，以滿足高硬度和高耐磨性的需要。如果為了提高模具抗沖擊能力，需增加韌性時，可選用中碳鋼，這時可借用熱作模具鋼來代替。在冷作模具鋼中加入合金元素時，主要是為了提高淬透性和耐磨性，對於耐磨性要求高的模具，多採用加入碳化物形成元素，例如Cr、Mo、W、V等元素的多元合金鋼。

(5)如何選擇好的冷作模具鋼擴展閱讀

一、由於熱作模具長時間處於高溫高壓條件下工作，因此，要求模具材料具有高的強度、硬度及熱穩定性，特別是應有高熱強性、熱疲勞性、韌性和耐磨性。

二、熱作模具在工作時承受著很大的沖擊力，模腔和高溫金屬接觸，反復地加熱和冷卻，其使用條件極其惡劣。為了滿足熱作模具的使用要求，熱作模具鋼應具備下列基本特性：

(1)較高的高溫強度和良好的韌性。熱作模具，尤其是熱鍛模，工作時承受很大的沖擊力，而且沖擊頻率很高，如果模具沒有高的強度和良好的韌性，就容易開裂。

(2)良好的耐磨性能，由於熱作模具丁作時除受到毛坯變形時產生摩擦磨損之外，還受到高溫氧化腐蝕和氧化鐵屑的研磨，所以需要熱作模具鋼有較高的硬度和抗黏附性。

(3)高的熱穩定性。熱穩定性是指鋼材在高溫下可長時間保持其常溫力學性能的能力。熱作模具工作時，接觸的是熾熱的金屬，甚至是液態金屬，所以模具表面溫度很高，一般為400～700℃。這就要求熱作模具鋼在高溫下不發生熱化，具有高的熱穩定性，否則模具就會發生塑性變形，造成堆塌而失效。

(4)優良的耐熱疲勞性，熱作模具的工作特點是反復受熱受冷，模具一時受熱膨脹，一時又冷卻收縮，形成很大的熱應力，而且這種熱應力是方向相反，交替產生的。在反復熱應力作用下，模具表面會形成網狀裂紋(龜裂)，這種現象稱為熱疲勞，模具因熱疲勞而過早地斷裂，是熱作模具失效的主要原因之一。所以熱作模具鋼必須要有良好的熱疲勞性。

(5)高淬透性。熱作模具一般尺寸比較大，熱鍛模尤其是這樣，為了使整個模具截面的力學性能均勻，這就要求熱作模具鋼有高的淬透性能。

(6)良好的導熱性。為了使模具不致積熱過多，導致力學性能下降，要盡可能降低模面溫度，減小模具內部的溫差，這就要求熱作模具鋼要有良好的導熱件能。

(7)良好的成形加工工藝性能，以滿足加工成形的需要。

6. 冷硬板用什麼模具鋼，鉻12沖多了磨損

W18Cr4V和含鎢量較少的鉬高速鋼W6Mo5Cr4V2、6W6MoSCr4V。它們具有高強度、高硬度、高耐磨性、高韌性等性能，是製造高精密、高耐磨的高級模具材料。
鋼結硬質合金牌號有GT35、TLW50、TLMW50、GW50和DT等。
高鉻、高速鋼耐磨性高，但易脆斷。為此研究了高耐磨、高韌性的冷作模具鋼GM鋼和ER5鋼。
GM鋼在成分設計時，考慮了避免產生粗大的一次碳化物，在強韌性好的基礎上彌散分布細小、均勻的碳化物，使其具有最佳的二次碳化能力和磨損抗力。GM鋼的硬度指標遠高於基體鋼和高鉻工具鋼，而十分接近高速鋼，耐磨性高。在韌性和強度方面GM鋼優於高速鋼和高鉻工具鋼，耐磨性與強韌性得到了最佳配合。GM鋼作為一種新型耐磨鋼在冷作模具材料領域替代C12系列鋼種，有廣闊的應用前景。已在高速沖床多工位級進模、滾絲模、切邊模上應用，比Crl2MoV鋼的壽命提高2～6倍以上。
ER5鋼在強度、韌性、耐磨性等方面均優於Crl2型鋼，而且在鍛造、熱處理、機加工、電加工等方面無特殊要求，生產加工工藝簡單可行，材料成本適中，適用於製作大型重載冷鐓模、精密冷沖模以及其它冷沖、冷成型模具。

7. 好的模具鋼屬於哪幾種

模具鋼材主要分為：冷作模具鋼、熱作模具鋼、塑料模具鋼、碳素結構鋼，還有一些進口模具鋼：譬如說日本大同，日立，瑞典，撫順，一勝百等等，

按材料分最好的主要有：DC53 ,SKD11 ,SLD , 2379. .8407 ,NAK80 , D2 . SKH-9. DAC , DAC55 , H13 , S136 , S136H 718 ,718H 等等材料！

冷作模具鋼材包括冷沖模、拉絲模、拉延模、壓印模、搓絲模、滾絲板、冷鐓模和冷擠壓模等。冷作模具有鋼，按其所製造具的工作條件，應具有高的硬度、強度、耐磨性、足夠的韌性，以及高的淬透性、淬硬性和其他工藝性能。用於這類用途的合金工具用鋼一般屬於高碳合金鋼，碳質量分數在0.80%以上，鉻是這類鋼的重要合金元素，其質量分數通常不大於5%。但對於一些耐磨性要求很高，淬火後變形很小模具用鋼，最高鉻質量分數可達13%，並且為了形成大量碳化物，鋼中碳質量分數也很高，最高可達2.0%~2.3%。冷作模具鋼的碳含量較高，其組織大部分屬於過共析鋼或萊氏體鋼。常用的鋼類有高碳低合金鋼、高碳高鉻鋼、鉻鉬鋼、中碳鉻鎢釧鋼等。
熱作模具鋼材分為錘鍛、模鍛、擠壓和壓鑄幾種主要類型，包括熱鍛模、壓力機鍛模、沖壓模、熱擠壓模和金屬壓鑄模等。熱變形模具在工作中除要承受巨大的機械應力外，還要承受反復受熱和冷卻的做用，而引起很大的熱應力。熱作模具鋼除應具有高的硬度、強度、紅硬性、耐磨性和韌性外，還應具有良好的高溫強度、熱疲勞穩定性、導熱性和耐蝕性，此外還要求具有較高的淬透性，以保證整個截面具有一致的力學性能。對於壓鑄模用鋼，還應具有表面層經反復受熱和冷卻不產生裂紋，以及經受液態金屬流的沖擊和侵蝕的性能。這類鋼一般屬於中碳合金鋼，碳質量分數在0.30%~0.60%，屬於亞共析鋼，也有一部分鋼由於加入較多的合金元素（如鎢、鉬、釩等）而成為共析或過共析鋼。常用的鋼類有鉻錳鋼、鉻鎳鋼、鉻鎢鋼等。
塑料模具包括熱塑性塑料模具和熱固性塑料模具。塑料模具用鋼要求具有一定的強度、硬度、耐磨性、熱穩定性和耐蝕性等性能。此外，還要求具有良好的工藝性，如熱處理變小、加工性能好、耐蝕性好、研磨和拋光性能好、補焊性能好、粗糙度高、導熱性好和工作條件尺寸和形狀穩定等。一般情況下，注射成形或擠壓成形模具可選用熱作模具鋼；熱固性成形和要求高耐磨、高強度的模具可選用冷作模具鋼。
塑膠模具鋼
模具鋼材可加工性
——熱加工性能，指熱塑性、加工溫度范圍等；
熱作模具用鋼
——冷加工性能，指切削、磨削、拋光、冷拔等加工性能。
冷作模具鋼大多屬於過共析鋼和萊氏體鋼，熱加工和冷加工性能都不太好，因此必須嚴格控制熱加工和冷加工的工藝參數，以避免產生缺陷和廢品。另一方面，通過提高鋼的純凈度，減少有害雜質的含量，改善鋼的組織狀態，以改善鋼的熱加工和冷加工性能，從而降低模具的生產成本。
為改善模具鋼的冷加工性能，自20世紀30年代開始，研究向模具鋼中加入S、Pb、Ca、Te等易切削加工元素或導致模具鋼中碳的石墨化的元素，發展了各種易切削模具鋼，以進一步改善其切削性能和磨削性能，減少刀具磨料消耗、降低成本。
模具鋼材淬透性和淬硬性
淬透性主要取決於鋼的化學成分和淬火前的原始組織狀態；淬硬性則主要取決於鋼中的含碳量。對於大部分的冷作模具鋼，淬硬性往往是主要的考慮因素之一。對於熱作模具鋼和塑料模具鋼，一般模具尺寸較大，尤其是製造大型模具，其淬透性更為重要。另外，對於形狀復雜容易產生熱處理變形的各種模具，為了減少淬火變形，往往盡可能採用冷卻能力較弱的淬火介質，如空冷、油冷或鹽浴冷卻，為了得到要求的硬度和淬硬層深度，就需要採用淬透性較好的模具鋼。
模具鋼材淬火溫度和熱處理變形
為了便於生產，要求模具鋼淬火溫度范圍盡可能放寬一些，特別是當模具採用火焰加熱局部淬火時，由於難於准確地測量和控制溫度，就要求模具鋼有更寬的淬火溫度范圍。
模具在熱處理時，尤其是在淬火過程中，要產生體積變化、形狀翹曲、畸變等，為保證模具質量，要求模具鋼的熱處理變形小，特別是對於形狀復雜的精密模具，淬火後難以修整，對於熱處理變形程度的要求更為苛刻，應該選用微變形模具鋼製造。
氧化、脫碳敏感性
模具在加熱過程中，如果發生氧化、脫碳現象，就會使其硬度、耐磨性、使用性能和使用壽命降低；因此，要求模具鋼的氧化、脫碳敏感性好。對於含鉬量較高的模具鋼，由於氧化、脫碳敏感性強，需採用特種熱處理，如真空熱處理、可控氣氛熱處理、鹽浴熱處理等。
模具鋼材其他因素
在選擇模具鋼時，除了必須考慮使用性能和工藝性能之外，還必須考慮模具鋼的通用性和鋼材的價格。模具鋼一般用量不大，為了便於備料，應盡可能地考慮鋼的通用性，盡量利用大量生產的通用型模具鋼，以便於采購、備料和材料管理。另外還必須從經濟上進行綜合分析，考慮模具的製造費用、工件的生產批量和分攤到每一個工件上的模具費用。從技術、經濟方面全面分析，以最終選定合理的模具材料。
模具鋼材性能要求
1. 強度性能
（1）硬度硬度是模具鋼的主要技術指標，模具在高應力的作用下欲保持其形狀尺寸不變，必須具有足夠高的硬度。冷作模具鋼在室溫條件下一般硬度保持在HRC60左右，熱作模具鋼根據其工作條件，一般要求保持在HRC40~55范圍。對於同一鋼種而言，在一定的硬度值范圍內，硬度與變形抗力成正比；但具有同一硬度值而成分及組織不同的鋼種之間，其塑性變形抗力可能有明顯的差別。
（2）紅硬性 在高溫狀態下工作的熱作模具，要求保持其組織和性能的穩定，從而保持足夠高的硬度，這種性能稱為紅硬性。碳素工具鋼、低合金工具鋼通常能在180~250℃的溫度范圍內保持這種性能，鉻鉬熱作模具鋼一般在550~600℃的溫度范圍內保持這種性能。鋼的紅硬性主要取決於鋼的化學成分和熱處理工藝。
（3）抗壓屈服強度和抗壓彎曲強度 模具在使用過程中經常受到強度較高的壓力和彎曲的作用，因此要求模具材料應具有一定的抗壓強度和抗彎強度。在很多情況下，進行抗壓試驗和抗彎試驗的條件接近於模具的實際工作條件（例如，所測得的模具鋼的抗壓屈服強度與沖頭工作時所表現出來的變形抗力較為吻合）。抗彎試驗的另一個優點是應變數的絕對值大，能較靈敏地反映出不同鋼種之間以及在不同熱處理和組織狀態下變形抗力的差別。
2. 韌性
在工作過程中，模具承受著沖擊載荷，為了減少在使用過程中的折斷、崩刃等形式的損壞，要求模具鋼具有一定的韌性。
模具鋼的化學成分，晶粒度，純凈度，碳化物和夾雜物等的數量、形貌、尺寸大小及分布情況，以及模具鋼的熱處理制度和熱處理後得到的金相組織等因素都對鋼的韌性帶來很大的影響。特別是鋼的純凈度和熱加工變形情況對於其橫向韌性的影響更為明顯。鋼的韌性、強度和耐磨性往往是相互矛盾的。因此，要合理地選擇鋼的化學成分並且採用合理的精煉、熱加工和熱處理工藝，以使模具材料的耐磨性、強度和韌性達到最佳的配合。
沖擊韌性系表特徵材料在一次沖擊過程中試樣在整個斷裂過程中吸收的總能量。但是很多工具是在不同工作條件下疲勞斷裂的，因此，常規的沖擊韌性不能全面地反映模具鋼的斷裂性能。小能量多次沖擊斷裂功或多次斷裂壽命和疲勞壽命等試驗技術正在被採用。
3. 耐磨性
決定模具使用壽命最重要的因素往往是模具材料的耐磨性。模具在工作中承受相當大的壓應力和摩擦力，要求模具能夠在強烈摩擦下仍保持其尺寸精度。模具的磨損主要是機械磨損、氧化磨損和熔融磨損三種類型。為了改善模具鋼的耐磨性，就要既保持模具鋼具有高的硬度，又要保證鋼中碳化物或其他硬化相的組成、形貌和分布比較合理。對於重載、高速磨損條件下服役的模具，要求模具鋼表面能形成薄而緻密粘附性好的氧化膜，保持潤滑作用，減少模具和工件之間產生粘咬、焊合等熔融磨損，又能減少模具表面進行氧化造成氧化磨損。所以模具的工作條件對鋼的磨損有較大的影響。
耐磨性可用模擬的試驗方法，測出相對的耐磨指數，作為表徵不同化學成分及組織狀態下的耐磨性水平的參數。以呈現規定毛刺高度前的壽命，反映各種鋼種的耐磨水平；試驗是以Cr12MoV鋼為基準進行對比。
4. 抗熱疲勞能力
熱作模具鋼在服役條件下除了承受載荷的周期性變化之外，還受到高溫及周期性的急冷急熱的作用，因此，評價熱作模具鋼的斷裂抗力應重視材料的熱機械疲勞斷裂性能。熱機械疲勞是一種綜合性能的指標，它包括熱疲勞性能、機械疲勞裂紋擴展速率和斷裂韌性三個方面。
熱疲勞性能反映材料在熱疲勞裂紋萌生之前的工作壽命，抗熱疲勞性能高的材料，萌生熱疲勞裂紋的熱循環次數較多；機械疲勞裂紋擴展速率反映材料在熱疲勞裂紋萌生之後，在鍛壓力的作用下裂紋向內部擴展時，每一應力循環的擴展量；斷裂韌性反映材料對已存在的裂紋發生失穩擴展的抗力。斷裂韌性高的材料，其中的裂紋如要發生失穩擴展，必須在裂紋尖端具有足夠高的應力強度因子，也就是必須有較大的裂紋長度。在應力恆定的前提下，在一種模具中已經存在一條疲勞裂紋，如果模具材料的斷裂韌性值較高，則裂紋必須擴展得更深，才能發生失穩擴展。
也就是說，抗熱疲勞性能決定了疲勞裂紋萌生前的那部分壽命；而裂紋擴展速率和斷裂韌性，可以決定當裂紋萌生後發生亞臨界擴展的那部分壽命。因此，熱作模具如要獲得高的壽命，模具材料應具備高的抗熱疲勞性能、低的裂紋擴展速率和高的斷裂韌性值。
抗熱疲勞性能的指標可以用萌生熱疲勞裂紋的熱循環數，也可以用經過一定的熱循環後所出現的疲勞裂紋的條數及平均的深度或長度來衡量。
5. 咬合抗力
咬合抗力實際就是發生「冷焊」時的抵抗力。該性能對於模具材料較為重要。試驗時通常在干摩擦條件下，把被試驗的工具鋼試樣與具有咬合傾向的材料（如奧氏體鋼）進行恆速對偶摩擦運動，以一定的速度逐漸增大載荷，此時，轉矩也相應增大，該載荷稱為「咬合臨界載荷」，臨界載荷愈高，標志著咬合抗力愈強。

8. D2和D3冷作模具鋼的區別

• D2冷作工具鋼可用來製造截面大、形狀復雜、經受沖擊力大、要求耐磨性高的冷作模版具，其特點是具權有高的耐磨性、淬透性、微變形、高熱穩定性、高抗彎強度，僅次於高速鋼，是沖模、冷鐓模等的重要材料。

• D3冷作工具鋼屬於高碳、高鉻萊氏體鋼，具有較高的耐磨性、淬透性、淬硬性、強韌性、熱穩定性、抗壓強度，微變形等特性。D3是一款綜合性能優良、具有較好的機加工和抗熱氧化性能的冷作模具鋼。適應性廣泛，具有較高的耐磨性，比一般低合金工具鋼高三到四倍，淬火後尺寸穩定性能良好。

• D2和D3同屬美國進口的模具鋼材，都屬於冷作模具鋼材，只是在金屬元素的配比上做了細微調整，用來適合不同的需要，在表面和大概功用好特性上很難一下看出來，只能看其成分表才可以，下面是D2和D3的圖片對比。

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9. 做模具一般要用什麼樣的鋼材

其實做模具用什麼鋼取決於產品是什麼材料的，以及客戶要求的出模數，因為有些材料是有腐蝕性的，所以要選擇抗腐蝕的鋼材進行特殊處理，如果是普通的材料如PP PE ABS等無腐蝕性的材料如果想模具用的久一點就用NAK80 當然這種材料比較貴，如果想便宜點就用P20 H13 CR12等也是可以的

10. 塑膠模具鋼的鋼種如何選擇

通常接冷作模具的使用條件，可以將鋼種選擇分為以下四種情況：
（1）尺寸小、形狀簡單、輕負荷的冷作模具。例如．小沖頭，剪落鋼板的剪刀等可選用T7A、T8A、T10A、T12A等碳素工具鋼製造。這類鋼的優點是；可加工性好、價格便宜、來源容易。但其缺點是：淬透性低、耐磨性差、淬火變形大。因此，只適於製造一些尺寸小、形狀簡單、輕負荷的工具以及要求硬化層不深並保持高韌性的冷像模等。
（2）尺寸大、形狀復雜、輕負荷的冷作模具。常用的鋼種有9SiCr、CrWMn、GCr15及9Mn2V等低合金刃具鋼。這些鋼在油中的淬透直徑大體上可達40mm以上。其中9Mn2V鋼是我國發展的一種不含Cr的冷作模具用鋼．可代替或部分代替含Cr的鋼。
9Mn2V鋼的碳化物不均勻性和淬火開裂傾向性比CrWMn鋼小、脫碳傾向性比9SiCr鋼小，而淬透性比碳素工具鋼大．其價格只比後者高約30%因此是一個值得推廣使用的鋼種。
但9Mn2V鋼也存在一些缺點如沖擊韌性不高，在生產使用中發現有碎裂現象．另外回火穩定性較差，回火溫度一般不超過180℃在200℃回火時抗彎強度及韌性開始出現低值。
9Mn2V鋼可在硝鹽、熱油等冷卻能力較為緩和的淬火介質中淬火。對於一些變形要求嚴格而硬度要求又不很高的模具，可採用奧氏體等溫淬火。
3）尺寸大、形狀復雜重負荷的冷作模具。須採用中合金或高合金鋼．如Cr12Mo、Crl2MoV、Cr6WVCr4W2MoV等，另外也有選用高速鋼的。
用高速鋼做冷作模具的傾向巴日趨增大、但應指出，此時已不再是利用高速鋼所特有的紅硬性長處．而用它的高淬透性和高耐磨性。為此．在熱處理工藝上也應有所區別。
選用高速鋼做冷模具時．應採用低溫淬火．以提高韌性。例如W18Cr4V鋼做刃具時常用的淬火溫度為1280-1290℃。而做冷作模具時，則應採用1190℃的低溫淬火。又如W6Mo5Cr4V2鋼．採用低溫淬火後可使壽命大大提高、特別是顯著減少了折損率。
〔4)受沖擊負荷且刀間單薄的冷作模具。如上所述．前三類冷作模具用鋼的使用性能要求均以高耐磨性為主為此均採用高碳過共析鋼乃至榮氏體鋼。而對有的冷作模具加切邊樓、沖裁模等．其對口單薄．使用時又受沖擊負荷作用則應以要求高的沖擊韌性為主。為了解決這一矛盾．可採取以下措施．①降低合碳量．採用亞共折鋼．以避免由於一次及二次碳化物而引起鋼的韌性下降；②加入Si．、Cr等合金元素．以提高鋼的回火穩定性和回火溫度（240一270℃回火）這樣有利於充分消除淬火應力使嘰提高．而又不致降低硬度；②加入W等形成難熔碳化物的元素以細化晶粒、提高韌性。常用的高韌性冷作模具用鋼有6SiCr、4CrW2Si；、5CrW2Si等。