你知道冷模具钢和热模具钢有什么区别吗？_看看这篇文章你就知道了！

一、冷作模具钢

冷模具钢包括冲裁模具(落料冲孔模、修边模、冲头、剪刀)、冷轧模具和冷挤压模具、压弯模具和拉丝模具。

1.冷作模具钢的工作条件和性能要求

冷模具钢正在工作。由于加工材料的变形阻力相对较大，模具的工作部分承受较大的压力、弯曲力、冲击力和摩擦力。因此，冷模的正常报废通常是磨损。也有因断裂、坍塌、变形过差而提前失效的。 与刀具钢相比，冷模具钢有许多共同点。模具需要高硬度和耐磨性、高弯曲强度和足够的韧性，以确保冲压过程的顺利进行。不同之处在于模具的形状和加工过程都很复杂。摩擦面积大，磨损可能性大，磨损困难。因此，它需要更高的耐磨性。模具冲压大，形状复杂，应力集中，韧性高，模具尺寸大，形状复杂。因此，它需要更小的变形和开裂趋势。简而言之，冷模具钢在淬火、耐磨、韧性等方面的要求高于工具钢。但在红色硬度要求较低或基本不要求（由于是冷形成）时，也形成了一些适合冷模具的钢，如高耐磨性、微变形冷模具钢、高韧性冷模具钢等。

2、钢种选择

钢种的选择可分为以下四种情况： (1)尺寸小、形状简单、负荷轻的冷模。比如小冲头、剪钢板的剪刀等。T7A、T8A、T10A、T12A等碳工具钢制造。该钢具有加工性好、价格低、来源方便等优点。但其缺点是淬火性低、耐磨性差、淬火变形大。因此，只适用于制造一些尺寸小、形状简单、负荷轻、硬化层不深、韧性高的冷模具。 (2)冷模尺寸大，形状复杂，负荷轻。常用的钢种有9SiCr、CrWMn、GCr15及9Mn2V等低合金刃钢。这些钢在油中的淬火直径通常可以达到40mm以上。其中9Mn2V钢是近年来我国发展起来的一种Cr可替代或部分替代冷或部分替代Cr的钢。 9Mn2V钢的碳化物不均匀性和淬火开裂倾向比CrWMn钢材小，脱碳倾向性比高9SiCr钢小，淬透性大于碳工具钢。其价格仅比后者高30%左右，因此是一种值得推广的钢种。9Mn2V钢材在生产和使用中也存在冲击韧性低、回火稳定性差等缺点180℃在200℃回火时，抗弯强度和韧性开始出现低值。 9Mn2V钢可以在冷却能力相对较低的淬火介质中淬火，如硝酸盐和热油。奥氏体等温淬火可用于一些变形要求严格、硬度要求低的模具。 (3)冷模尺寸大，形状复杂，负荷重。必须使用中合金或高合金钢，如Cr12Mo、Crl2MoV、 Cr6WV、Cr4W2MoV等等，还有高速钢。 近年来，使用高速钢制冷模具的趋势越来越大，但应指出的是，它不再利用高速钢独特的红硬优势。它具有高淬火和高耐磨性。因此

，在热处理过程中也应存在差异。 高速钢制冷模具应采用低温淬火，以提高韧性。W18Cr4V钢刃常用的淬火温度是1280-1290℃。制作冷模时，应使用1190℃低温淬火。再比如W6Mo5Cr4V2钢.低温淬火后，寿命可大大提高，特别是损坏率明显降低。 〔4)受冲击载荷和刀间薄的冷模具。如上所述。前三种冷模钢的性能要求主要是高耐磨性，因此采用高碳过分析钢甚至莱氏体钢。对于一些冷模具、边缘建筑和切割模具，对口较薄，冲击载荷应优先考虑高冲击韧性。为解决这一矛盾，可采取以下措施。①减少合碳量。采用亚共析钢，避免一次和二次碳化物导致钢韧性下降；②加入Si、Cr等合金元素。提高钢的回火稳定性和回火温度(2401)270℃回火)有利于消除淬火应力，提高性能，不降低硬度；②加入W形成难熔碳化物的元素可以细化晶粒，提高韧性。常用的高韧性冷模具钢6SiCr、4CrW2Si、5CrW2Si等。

3、充分发挥冷作模具钢性能潜力的途径

在用Cr12当型钢或高速钢制成冷模具时，一个非常突出的问题是钢具有很大的脆性。在使用过程中容易开裂。因此，必须采用充分锻造的方法来细化碳化物。此外，还应开发新的钢种。新钢种发展的重点是降低钢的碳含量和碳化物形成元素的数量。  Cr4W2MoV钢具有硬度高、耐磨性高、淬火性好等优点。并具有良好的回火稳定性和综合机械性能。用于制造硅钢板冲压模具。它的使用寿命比Cr12MoV钢提高1~3倍以上。但钢锻温区范围狭窄，锻造易开裂。锻造温度和操作规范应严格控制。

Cr2Mn2SiWMoV钢淬火温度低，淬火变形小，淬火性高。

7W7Cr4MoV钢可代W18Cr4V和Cr12MoV钢的特点是碳化物的不均匀性和韧性大大提高。

 

二、热作模具钢

1、热作模具的工作条件

   热模具包括锤锻模具、热挤压模

具和压铸模具。如前所述，热模工作条件的主要特点是与热金属接触，这是与冷模工作条件的主要区别。因此，它将带来以下两个问题：  (1)模腔表面金属加热。通常，当锤锻模具工作时，模腔的表面温度可以达到300~400℃可达到上述热挤压模500800℃以上；压铸模腔温度与压铸材料的类型和浇筑温度有关。如果压铸黑金属，模腔温度可以达到1000℃以上。如此高的使用温度会显著降低模具腔的表面硬度和强度，在使用过程中容易折叠。因此，热模钢的基本使用性能要求是高热塑性阻力，包括高温硬度、高温强度和高热塑性阻力，实际上反映了钢的高回火稳定性。这是热模钢合金化的**种方法，即添加Cr、W、Si等合金元素可以提高钢的回火稳定性。  （2）模腔表面的金属会产生热疲劳（裂纹）。热模具的工作特点是间歇性的。热金属形成后，用水、油、空气等介质冷却模腔表面。因此，热模具的工作状态是反复加热和冷却，使模腔表面的金属产生反复的热膨胀和冷收缩，即反复承受压缩应力。结果导致模腔表面开裂，称为热疲劳现象，因此对热模钢提出了第二个基本的使用性能要求。即具有较高的热疲劳抗性。

 一般而言，影响钢热疲劳抗力的主要因素有：   ①钢的导热性。钢的高导热性可以降低模具表面金属的加热程度，从而降低钢的热疲劳倾向。一般认为钢的导热性与碳含量有关，碳含量高时导热性低，因此高碳钢不应用于热模钢。碳钢通常用于生产（C0.3％5~0.6%)合碳过低会降低钢的硬度和强度。这也是不利的。   ②影响钢的临界点。通常，钢的临界点（Acl）钢的热疲劳倾向越低。因此，通常添加合金元素Cr、W、Si、提高钢的临界点。从而提高钢的热疲劳抗力。

2、热作模具钢常用

  (1)锤锻模钢。一般来说，锤锻模钢有两个突出的问题。一是工作时受冲击负荷影响。因此，钢的力学性能要求较高，特别是塑变抗力和韧性要求较高；二是锤锻模截面尺寸大(400mm）因此，为了保证整个模具的组织和性能均匀，对钢的淬透性要求较高。   锤锻模常用钢5CrNiMo、 5CrMnMo、 5CrNiW、 5CrNiTi及5CrMnMoSiV等等。不同类型的锤眼模具应选择不同的材料。大型或大型锤锻模具5CrNiMo为好.也可以用5CrNiTi、5CrNiW或5CrMnMoSi等等5CrMnMo钢。   (2)热挤压模具采用钢材，其工作特点是加载速度慢。因此，模腔的加热温度较高，通常可以达到500800℃。这种钢的使用性能要求主要是高温强度(即高回火稳定性)和高耐热疲劳性。ak淬火要求可适当降低。一般热挤压模尺寸较小，一般小于 70~90 mm。      常用的热挤压模具有4CrW2Si、3Cr2W8V及5％Cr等热模具钢。4CrW2Si冷模钢和热模钢可模钢。由于用途不同，可采用不同的热处理方法。冷模淬火温度低（870—900℃）及低温或中温回火处理；热模淬火温度高(一般为9501)1000℃）高温回火处理。    (3)压铸模具钢。一般来说，压铸模具钢的性能要求与热挤压模具钢相似，即回火稳定性高，热疲劳阻力高。因此，通常选择的钢类型通常与热挤压模具钢相同。如果经常使用4CrW2Si和3Cr2W8V等钢。但不同于低熔点。Zn可选合金压铸模40Cr、30CrMnSi及40CrMo等；对Al和Mg合金压铸模可选择4CrW2Si、4Cr5MoSiV 等对Cu合金压铸模多采用3Cr2W8V钢。    近年来，高熔点铝合金和镍合金被广泛应用于黑色金属压铸工艺中。3Cr2W8V钢进行Cr-Al-SI用于制造黑色金属压铸模具的三元共渗。更近国内外都在试验用高强度铜合金作为黑色金属的压铸模材料。

 

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