冷軋模具鋼的選用

冷軋模具鋼的主系列是高硬冷作類，主要用于要求高抗壓和耐磨為主的模具，硬度高于HRC60-62。對于要求耐沖擊、韌性高的模具，硬度低于HRC60- 62，主要用S類和部份A類和普通的調質鋼、彈簧鋼，南通模具鋼廠家、熱作模具或基體鋼。對于大型沖壓模，如汽車外型沖壓件，南通模具鋼廠家，主要用鑄鐵類。簡易或壽命數量少的用鋅基合金或高分子復合材料。

高速鋼和超高速鋼在冷作模具中的應用迅速增長。主要是有高的"抗壓強度/硬度" 比值。且硬度可在HRC60-70之間選擇。

粉末模具鋼有優良的耐磨壽命，南通模具鋼廠家，硬度不大高HRC60-62，應用相當多。

碳素工具鋼在壽命10萬件的沖頭或軟材料沖壓模仍有一定的應用范圍。

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 熱軋模具鋼分為錘鍛、模鍛、擠壓和壓鑄幾種主要類型，包括熱鍛模、壓力機鍛模、沖壓模、熱擠壓模和金屬壓鑄模等。熱變形模具在工作中除要承受巨大的機械應力外，還要承受反復受熱和冷卻的作用，而引起很大的熱應力。熱作模具鋼除應具有高的硬度、強度、紅硬性、耐磨性和韌性外，還應具有良好的高溫強度、熱疲勞穩定性、導熱性和耐蝕性，此外還要求具有較高的淬透性，以保證整個截面具有一致的力學性能。對于壓鑄模用鋼，還應具有表面層經反復受熱和冷卻不產生裂紋，以及經受液態金屬流的沖擊和侵蝕的性能。這類鋼一般屬于中碳合金鋼，碳質量分數在0.30%~0.60%，屬于亞共析鋼，也有一部分鋼由于加入較多的合金元素（如鎢、鉬、釩等）而成為共析或過共析鋼。常用的鋼類有鉻錳鋼、鉻鎳鋼、鉻鎢鋼等。

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就國內外使用的模具鋼材而言，模具鋼密度一般都在7.85左右，通常模具鋼是鍛造件，密度在8000-8400千克/立方米。不同模具鋼材中加入的合金元素比例不一樣，模具鋼密度會有小范圍的差別。

密度是物質的特性之一，每種物質都有一定的密度，不同物質的密度一般是不同。因此我們可以利用密度來鑒別物質。所以我們可以根據密度公式ρ=M/V，計算出任意一種模具鋼的密度。

根據密度公式：ρ=m/v，也就是說決定模具鋼質量和體積的因素決定了模具鋼密度。那么從微觀的角度來講的話，就是分子量和分子間隙共同決定物質的密度。體積、大小、質量、壓強、壓力和溫度影響物質密度，雖然物質密度物質的本身屬性，它是一定的，但是物質有各種狀態，當物質形成態的轉化的時候，密度才會變化。比如水，升溫可導致水的氣化，密度變小，加壓又可以使水蒸氣從新凝結為液態水，密度變大。

 熱作模具鋼在服役條件下除了承受載荷的周期性變化之外，還受到高溫及周期性的急冷急熱的作用，因此，評價熱作模具鋼的斷裂抗力應重視材料的熱機械疲勞斷裂性能。熱機械疲勞是一種綜合性能的指標，它包括熱疲勞性能、機械疲勞裂紋擴展速率和斷裂韌性三個方面。

熱疲勞性能反映材料在熱疲勞裂紋萌生之前的工作壽命，抗熱疲勞性能高的材料，萌生熱疲勞裂紋的熱循環次數較多；機械疲勞裂紋擴展速率反映材料在熱疲勞裂紋萌生之后，在鍛壓力的作用下裂紋向內部擴展時，每一應力循環的擴展量；斷裂韌性反映材料對已存在的裂紋發生失穩擴展的抗力。斷裂韌性高的材料，其中的裂紋如要發生失穩擴展，必須在裂紋前端具有足夠高的應力強度因子，也就是必須有較大的裂紋長度。在應力恒定的前提下，在一種模具中已經存在一條疲勞裂紋，如果模具材料的斷裂韌性值較高，則裂紋必須擴展得更深，才能發生失穩擴展。

也就是說，抗熱疲勞性能決定了疲勞裂紋萌生前的那部分壽命；而裂紋擴展速率和斷裂韌性，可以決定當裂紋萌生后發生亞臨界擴展的那部分壽命。因此，熱作模具如要獲得高的壽命，模具材料應具備高的抗熱疲勞性能、低的裂紋擴展速率和高的斷裂韌性值。

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  熱作模具鋼基本特性：(4)良好的耐磨性能，由于熱作模具制作時除受到毛坯變形時產生摩擦磨損之外，還受到高溫氧化腐蝕和氧化鐵屑的研磨，所以需要熱作模具鋼有較高的硬度和抗黏附性。

      (5)良好的導熱性。為了使模具不致積熱過多，導致力學性能下降，要盡可能降低模面溫度，減小模具內部的溫差，這就要求熱作模具鋼要有良好的導熱件能。

      (6)良好的成形加工工藝性能，以滿足加工成形的需要。

      (7)高淬透性。熱作模具鋼一般尺寸比較大，熱鍛模尤其是這樣，為了使整個模具截面的力學性能均勻，這就要求熱作模具鋼有高的淬透性能。

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 模具鋼材的硬度如何檢測？硬度是模具鋼重要的性能之一，對于快速、精確地測試模具鋼材硬度在模具制造和使用單位是非常關鍵的。同時也具有十分重要的意義，它可以提升模具質量、制造水平和延長模具的使用壽命。模具鋼是模具工業的主體材料，根據模具的服役條件、環境和狀態的不同，模具鋼應具備不同的特性。在工業生產中，模具使用壽命和制成零件的精度、質量、外觀性能，除與模具的設計技術、制造精度，以及機床精度和制造操作有關外，正確地選用模具材料和正確地執行熱處理工藝也是至關重要的，資料顯示，模具早期失效因材料選擇不當和材料內部缺陷引起的大約占百分之十左右，而由熱處理不當引起的約占百分之四十九。硬度是模具材料和成品模具的重要性能指標。模具在工作時的受力狀態是復雜的，如熱作模具通常是在交變的溫度場下承受交變應力作用，因此它應具有良好的阻止模具轉變成較軟或塑性狀態的能力，并且在長期工作環境下仍保持模具的形狀和尺寸精度不變。一般成品模具的硬度，冷作模具常選擇在59至60HRC，熱作模具常選擇在48HRC左右。

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