冷变形模具钢的特点及相应的处理工艺

1.低淬透性冷变形模县钢这类钢主要是碳素工具钢，尤其是高碳钢GCR15和9CR2M0等。其中GCR15轴承钢和9CR2M0是制作各种成型轮和冷轧辊的代表。GCR15钢耐磨性好，但淬透性差，淬火变形大。作为小型冷轧辊（≤200M/M），可以整体加热，也可以900℃加热。采用盐水一油淬火，控制工件在盐水中冷却时间后在200220℃回火，辊面硬度控制在RC60-62之间，以获得较长的使用寿命。如果硬度RC262在轧制过程中容易造成银面起皮，GCR15材质的各种成型辊可采用碱治等温淬火或二硝酸盐和三硝酸盐溶液淬火，并可控制在溶液中的冷却时间。随着加工工业和材料结构调整工业的发展，需要在工业方法、强韧化处理方面有新的突破，在采用新的轧辊钢方面有新的突破，如9CR2MO和德国轧辊钢86CRMOV7。目前，D2（Cr 12 Mov；Cr12movc0）和5H12（5CR5MOVS）等。

2.低变形变形模具钢

1）Mn-CR-w系列，是各国常用的综合性能优良的代表钢种，以Crmn为代表钢。该钢具有热处理变形小、耐磨性高、淬透性和韧性高的特点。采用合理的热处理工艺，控制和调整好热处理工艺，降低淬火产生的热应力和组织应力，Crwmn钢模具完全可以替代工厂常用的CR12冲裁模。

2）Mn系列，9MN2V是Crwmn、9CRSI等的替代钢。在中国，它可以用来制造冷冲压模具，冲裁模具，剪刀和弯曲模具。

3）SIMNM0石墨钢的特点是硅含量高。在强石墨化元素Si的作用下，部分碳以石墨化状态存在，使钢具有自润滑作用，抗咬合性高，切削加工性和耐磨性好，热处理变形小，尺寸稳定。Simnmo钢，用于制作表面质量要求严格的弯曲、拉伸、整形模具，可显著提高冲压件质量。

3.高耐磨微变形冷变形模具钢以CR12MOV为代表，是目前国内外应用更广泛的高性能冷变形模具钢。CR12MOV是改进的CR12钢，碳含量过高，造成大块碳化物不均匀性严重。

CR12MOV钢的特点是耐磨性和淬透性高，是一种轻微变形的冷冲裁模具。冷镦模具的主材目前仍在一般工厂广泛使用。改性后的材料具有高硬度、高耐磨性和淬透性，特别是热处理后变形小，咬入时锉削性能好，仍广泛应用于冲裁成形模、拉伸模等具中。

然而，CR12材料严重的碳化物不均匀性和块状碳化物的分布已，成为模具在使用中坍場、开裂、断裂等过早失效的根源。根据作者的实践经验，如果某些落料冲模采用贝氏体和残余奥尔加碳化物的混合组织，使用寿命会有明显提高。

4.高强度冷变形模具钢通常由高速钢W18CR4和W6M05CR4V2组成。用于冷挤压模具和重载冷镦模具，冲压中厚钢（10-25M/M）的冲头和直径小于5-6M/M的小冲中头，如用于冲压链条内外片的小冲头采用高速钢通过低温加热淬火的热，处理工艺。8CR4V（1220℃-1250℃加热淬火）和W6M05C4V2 （1170℃C-190℃加热淬火）的模具具有高的抗塑性变形能力、高的硬度和耐磨性。实践证明，冲头在足够锋利的情况下，低温淬火可显著延长其使用寿命，并大大减少冲头断裂事故。