冷作模具钢的弯曲力与变形抗力

冷作模具钢在工作过程中，由于被加工材料具有较大的变形抗力，模具的工作区域会承受巨大的压力、弯曲力、冲击力及摩擦力。因此，冷作模具的常见失效原因主要是磨损，同时也有因断裂、崩裂和变形超出允许范围而导致的失效。与刃具钢相比，冷作模具钢有许多相似之处，比如都需要具备高硬度和耐磨性、高抗弯强度和足够的韧性，以确保加工过程的顺利进行。然而，冷作模具的形状及加工工艺更为复杂，摩擦面积大，磨损的可能性也更高，因此修复起来相对困难。

疲劳断裂是冷作模具失效的一种形式，主要由循环应力引起，其断裂过程相较于脆性断裂要缓慢得多，模具寿命通常可达5000-10000次以上。疲劳断裂的断口呈现不同的区域，包括疲劳源、疲劳扩展区和快速断裂区。这种断裂常见于重载模具，如冷挤压模，因为在施压变形过程中，模具表面的瞬时温度可能达到200-300℃，形成温度循环，从而加速了疲劳裂纹的产生。

冷作模具钢通常具有良好的淬透性和空冷淬硬性。然而，由于钢中碳的质量分数可能高达2.30%，使得钢材变得硬而脆，冲击韧性较差，难以承受较大的冲击载荷，容易发生脆裂，并可能形成不均匀的共晶碳化物。

在工作过程中，冷作模具钢会受到拉伸、压缩、弯曲、冲击、摩擦等多种机械力的作用，从而导致断裂、变形、磨损、粘合、啃伤、软化等形式的失效。因此，冷作模具材料需要具备抗变形、抗磨损、抗断裂、耐疲劳、抗软化和抗粘合的能力。

冷作模具钢的咬合抗力，即抵抗“冷焊”发生的能力，通常在干摩擦条件下进行测试。将模具钢试样与具有咬合倾向的材料（如奥氏体钢）进行恒速对偶摩擦运动，逐渐增大载荷，当载荷达到某一临界值时，转矩会突然急剧增大，这意味咬合现象已经发生。