模具钢的各种性能

模具钢的各种性能

（1）冶金质量  冶金质量对模具钢的性能有很大的影响，只有具有良好的冶金质量，才能充分发挥模具钢的各种性能。冶金质量一般包括以下几个方面：冶炼质量，轧制、铸造工艺性能，热处理和精加工性能，导热性及精料和制品化程度。

模具钢一般用量不大，品种规格很多，为了便于市场采购和备料，应该考虑材料的通用性，除了特殊要求以外，尽可能采用大量的通用型模具钢，这是因为通用型模具钢应用起来技术比较成熟。选用高质量、高性能、高精度的模具钢精料和制品，高效率、高速度、低成本地生产高质量的模具，已经成为当前工业发达国家模具制造业的主要发展趋势。

（2）可加工性能  模具钢的可加工性能包括：模具的冷加工性能，如切削、磨削、抛光、冷挤压、冷拉工艺性，而热加工性能包括热塑性和热加工范围温度等。良好的可加工性能是选用模具钢的重要条件之一。

（3）淬火温度范围和淬火变形  要求模具钢具有较宽的淬火温度范围，以及较小的淬火变形。

（4）淬透性和淬硬性  淬硬性取决于钢的含碳量，淬透性主要取决于钢的化学成分、合金元素含量和淬火前的组织状态。大部分要求高硬度的冷作模具，对淬硬性要求较高；而大部分热作模具和塑料模具，对于硬度的要求则相对较低。往往很注重淬透性；特别是对于一些大截面深型腔模具，为了使模具的心部也得到良好的组织和均匀的硬度，就要求选用淬透性好的模具钢。

（5）氧化脱碳敏感性  模具在加热过程中，如果产生氧化脱碳现象，就会改变模具的表面形状和性能，影响模具的硬度、耐磨性和使用寿命，导致模具早期失效。通过真空热处理等特殊热处理工艺，可避免氧化脱碳。

（6）硬度  硬度是模具钢的主要技术性能指标，为了保持模具形状尺寸稳定不变，模具在高应用力的作用时，必须具有足够高的硬度。冷作模具钢在室温条件下一般应将硬度保持在60HRC左右，热作模具钢根据其工作条件，一般要求保持硬度在40～55HRC范围。对于同一钢种而言，在一定的硬度值范围，硬度与变形抗力成正比；但具有同一硬度值而成分及组织不同的钢种之间，其塑性变形抗力可能有明显的差别。

钢的硬度与化学成分和金相组织具有密切关系，通过热处理，可以获得很宽的硬度变化范围。模具钢的硬度主要取决于马氏体中溶解的含碳量或含氮量。如新型模具钢012A1和CG2，可分别采用低温回火热处理后硬度为60～62HRC，采用高温回火处理后硬度为50～52HRC，因此，可用来制作硬度要求不同的冷作或热作模具。

（7）红硬性  在高温状态下工作的热处理模具，要求保持其组织和性能的稳定性，从而保持足够高的硬度，这种性能称为红硬性。红硬性也是保持其硬度和组织稳定性，抵抗软件的能力，是热作模具钢和部分重载荷冷作模具钢的重要性能指标。碳素工具钢、低合金工具钢通常能在180～250℃的温度范围内保持这种性能，铬钼热作模具钢一般在550～600℃的温度范围内保持这种性能。钢的红硬性主要取决于钢的化学成分和所采取的热处理工艺。

（8）强度  强度是指钢在服役过程中，抵抗变形和断裂的能力。对于模具来说，则是整个成型面或各个部分在服役过程中抵抗拉伸力、压缩力、弯曲力、扭转力或综合力的能力。

衡量钢材强度常用的方法是进行拉伸试验。对于在压缩条件下工作的模具，还经常给出抗压强度。

对于模具钢，特别是含碳量高的冷作模具钢，因为塑性很差，一般不用抗拉强度而是以抗弯强度作为实用指标。弯曲试验产生的应力状态与许多模具工作表面产生的应力状态极相似，能比较精确地反映出材料的成分及组织因素对性能的影响。抗弯试验其至对极脆的材料也能反映出一定的塑性。