2018-08-13

　　冷模具钢是指在冷态下使金属变形或成型的模具钢。最常用的冷作模具钢是Crl碳含量为1.45%~2.30%，铬含量为11%~13%。

　　由于冷模大多在室温下工作，材料塑性变形阻力大，模具工作应力大，工作条件差，一般要求硬度和耐磨性高，强度足够，韧性适当。

　　因此，冷模钢通常以高碳为主，以满足高硬度和高耐磨性的需要。为了提高模具的抗冲击性，需要增加韧性，可以选择中碳钢，然后用热代替模具钢。在冷模钢中加入合金元素，主要是为了提高淬火和耐磨性。对于耐磨性要求高的模具，添加碳化物形成元素，如Cr、Mo、W、V多元合金钢等元素。

　　冷模钢多为过分析钢和莱氏体钢，一般属于工具钢类。

　　冷模钢性能要求：

　　1.冷模钢的使用性能

　　1)耐磨性高

　　冷模工作时，表面与坯料之间有许多摩擦。在这种情况下，模具必须保持较低的表面粗糙度和较高的尺寸精度，以防止早期故障。

　　由于模具材料的硬度和组织是影响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。材料组织为回火马氏体或下贝氏体，分布均匀、细小的颗粒状碳化物。为了达到这一目的，钢中碳的质量分数一般在0.60%以上。

　　2)强度和韧性高

　　模具的强度是指模具零件在工作过程中抵抗变形和断裂的能力。强度指标是冷模设计和材料选择的重要依据，主要包括拉伸屈服点、压缩屈服点等。屈服点是衡量模具零件塑性变形阻力的指标，也是最常用的强度指标。模具材料的韧性应根据模具的工作条件确定，以获得高强度。对于冲击载荷强的模具，如冷模具的凸模和冷模具，由于冲击载荷大，需要高韧性。在一般工作条件下，冷模具通常受到小能量多重冲击载荷的影响。模具的故障形式是疲劳断裂，因此模具不需要具有过高的冲击韧性值。

　　3)抗咬合性强

　　咬合阻力实际上是对冷焊的抵抗力。通常，在干摩擦条件下，试验模具钢样品与咬合材料（如奥氏体钢）恒速对偶摩擦，并以一定速度逐渐增加载荷。此时，扭矩也相应增加。当载荷增加到一定的临界值时，扭矩突然急剧增加，这意味着咬合，称为咬合临界载荷。临界载荷越高，咬合阻力越强。

　　4)加热软化能力

　　加热软化能力反映了冷模钢在承载过程中温升对硬度、变形耐力和耐磨性的影响。冷模钢加热软化抗性的主要指标是软化温度（℃）二次硬化硬度（HRC）。

　　2.冷作模具钢的工艺性能要求

　　冷模钢的工艺性能直接关系到模具的制造周期和制造成本。冷模钢的工艺性能要求主要包括锻造工艺、切割工艺、热处理工艺等。

　　1)锻造工艺

　　锻造不仅减少了模具材料的机械加工余量，节省了钢材，而且改善了模具材料的内部缺陷，如碳化物分析、有害杂质减少和钢结构状态。

　　为了获得良好的锻造质量，热锻变形阻力低，塑性好，锻造温度范围宽，锻造裂纹、冷裂纹和网状碳化物沉淀倾向小。

　　2)切削工艺

　　磨损小，加工后模具表面光滑。冷模钢主要属于过分析钢和莱氏体钢，大部分切割加工困难。为了获得良好的切割加工，需要正确的热处理，可以选择表面质量要求高的模具S、Ca模具钢等元素易于切割。

　　3)热处理工艺

　　热处理工艺主要包括淬火、淬火、耐回火、过热敏感、氧化脱碳、淬火变形、开裂等。