冷模鋼主要用于在冷狀態(室溫)下壓制工件的模具。如冷沖壓模具﹑冷拉伸模具﹑冷擠壓模具等。

　　1.冷作模具鋼的工作條件

　　冷模具鋼正在工作。由于冷模鋼加工材料的變形阻力較大，模具的工作部分承受較大的壓力、彎曲力、沖擊力和摩擦力。因此，冷模鋼正常報廢的原因一般是磨損。也有因斷裂、坍塌和變形過差而提前失效。

　　2.冷作模故障分析

　　(1)磨損(2) (4)破裂(5)粘附

　　3.冷模鋼的性能要求

　　(1)耐磨性好﹐工作時保持鋒利的刃口﹔

　　冷模工作時，表面與坯料之間有許多摩擦，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硬度，以提高冷模具的耐磨性。

　　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硬度，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)淬火態具有較高的硬度和一定的淬火深度﹔

　　（3） 熱處理變形小﹐復雜的形狀不易開裂﹔

　　（4） 一定的強度和韌性﹔

　　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常用強度指標。

　　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次沖擊載荷的影響。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。

　　(5)紅硬性好&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）。

　　(7)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，試驗模具鋼樣品與具有咬合傾向的材料（如奧氏體鋼）進行恒速對偶摩擦，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.冷模鋼的工藝性能要求

　　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)切割工藝

　　加工后磨損小，模具表面光滑。冷模鋼主要屬于過分析鋼和萊氏體鋼，大多數切割加工困難，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。

　　5.常用冷作模分類及鋼推薦

　　(1)低合金冷作模具鋼

　　有SKS3、YK30、DF–常用于制作短壽命模具﹑工具支撐等。優于非合金模具鋼﹐表面硬度高，淬透深度高。

　　(2)中合金冷作模具鋼

　　以Cr5Mo1V（A以2為代表，包括Cr4W2MoV、Cr5Mo1V等等。由于碳含量相對較低，鉻含量較低，屬于過分析鋼。這種鋼中的碳化物Cr7C以3型為主，有少量M 6 C和MC耐磨性好，熱處理變形小。

　　(3)高合金冷作模具鋼

　　以Cr12Mo1V1（D2)代表，包 括Cr12、Cr12W、Cr12MoV、Cr12MoV1、W6Mo5Cr4V2、5Cr4W3Mo2VNb、6W6Mo5Cr4V等。

　　① SLD、Cr12MoV、Cr12Mo1V1（SKD11）、XW–41、DC53常用于生產中壽命模具鋼。抗壓強度高﹑淬火硬度高，淬火韌性好，耐磨性高。其中Cr12MoV﹑Cr12Mo1V1淬透性﹑淬火回火后的硬度﹑強度﹑韌性﹑比Cr12高，截面300-400mm以下工件可完全淬火，耐磨塑性好，變形小，但高溫塑性差。﹑鍛﹑模具，如︰各種沖孔凸模﹑切邊模﹑滾邊模﹑縫口模﹑拉絲模﹑標準工具和模具。Cr12Mo1V1比Cr12MoV淬透性和韌性好，其余相同。

　　② G-ASP23﹑G-ASP60SKH51﹑V4﹑V常用于制作長壽命模具鋼。抗壓強度高，淬火硬度高﹑良好的耐磨性和穩定性。

　　③G-VIKING屬于比較特殊的一種﹐多用途工具鋼具有韌性高、耐磨性高的特點 ；常用于熱作模﹑當抗壓強度和耐磨性不足或冷模韌性不足時，容易斷裂。可用于沖模﹑拉伸模﹑工程塑料模具等。

　　6.冷模鋼的選擇

　　(1)形狀簡單﹑工作壽命短(10萬件以下)

　　G-DF-2﹑O1﹑SKS3﹑YK30等

　　(2)形狀簡單或尖端復雜﹑中工作壽命 (10萬-100萬件)

　　SLD﹑G-XW-41﹑SKD11﹑2379

　　(3)形狀復雜﹑長工作壽命

　　G-ASP23﹑V4﹑V10等

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　　冷模鋼的性能要求及分類 -常州精密鋼管博客網鋼鐵知識