2018-08-13

　　冷模具鋼是指在冷態下使金屬變形或成型的模具鋼。最常用的冷作模具鋼是Crl碳含量為1.45%~2.30%，鉻含量為11%~13%。

　　由于冷模大多在室溫下工作，材料塑性變形阻力大，模具工作應力大，工作條件差，一般要求硬度和耐磨性高，強度足夠，韌性適當。

　　因此，冷模鋼通常以高碳為主，以滿足高硬度和高耐磨性的需要。為了提高模具的抗沖擊性，需要增加韌性，可以選擇中碳鋼，然后用熱代替模具鋼。在冷模鋼中加入合金元素，主要是為了提高淬火和耐磨性。對于耐磨性要求高的模具，添加碳化物形成元素，如Cr、Mo、W、V多元合金鋼等元素。

　　冷模鋼多為過分析鋼和萊氏體鋼，一般屬于工具鋼類。

　　冷模鋼性能要求：

　　1.冷模鋼的使用性能

　　1)耐磨性高

　　冷模工作時，表面與坯料之間有許多摩擦。在這種情況下，模具必須保持較低的表面粗糙度和較高的尺寸精度，以防止早期故障。

　　由于模具材料的硬度和組織是影響模具耐磨性的重要因素，通常要求模具的硬度高于加工件的30%~50%，以提高冷模具的耐磨性。材料組織為回火馬氏體或下貝氏體，分布均勻、細小的顆粒狀碳化物。為了達到這一目的，鋼中碳的質量分數一般在0.60%以上。

　　2)強度和韌性高

　　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。強度指標是冷模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阻力的指標，也是最常用的強度指標。模具材料的韌性應根據模具的工作條件確定，以獲得高強度。對于沖擊載荷強的模具，如冷模具的凸模和冷模具，由于沖擊載荷大，需要高韌性。在一般工作條件下，冷模具通常受到小能量多重沖擊載荷的影響。模具的故障形式是疲勞斷裂，因此模具不需要具有過高的沖擊韌性值。

　　3)抗咬合性強

　　咬合阻力實際上是對冷焊的抵抗力。通常，在干摩擦條件下，試驗模具鋼樣品與咬合材料（如奧氏體鋼）恒速對偶摩擦，并以一定速度逐漸增加載荷。此時，扭矩也相應增加。當載荷增加到一定的臨界值時，扭矩突然急劇增加，這意味著咬合，稱為咬合臨界載荷。臨界載荷越高，咬合阻力越強。

　　4)加熱軟化能力

　　加熱軟化能力反映了冷模鋼在承載過程中溫升對硬度、變形耐力和耐磨性的影響。冷模鋼加熱軟化抗性的主要指標是軟化溫度（℃）二次硬化硬度（HRC）。

　　2.冷作模具鋼的工藝性能要求

　　冷模鋼的工藝性能直接關系到模具的制造周期和制造成本。冷模鋼的工藝性能要求主要包括鍛造工藝、切割工藝、熱處理工藝等。

　　1)鍛造工藝

　　鍛造不僅減少了模具材料的機械加工余量，節省了鋼材，而且改善了模具材料的內部缺陷，如碳化物分析、有害雜質減少和鋼結構狀態。

　　為了獲得良好的鍛造質量，熱鍛變形阻力低，塑性好，鍛造溫度范圍寬，鍛造裂紋、冷裂紋和網狀碳化物沉淀傾向小。

　　2)切削工藝

　　磨損小，加工后模具表面光滑。冷模鋼主要屬于過分析鋼和萊氏體鋼，大部分切割加工困難。為了獲得良好的切割加工，需要正確的熱處理，可以選擇表面質量要求高的模具S、Ca模具鋼等元素易于切割。

　　3)熱處理工藝

　　熱處理工藝主要包括淬火、淬火、耐回火、過熱敏感、氧化脫碳、淬火變形、開裂等。