冷作模具钢

冷作模具钢基本信息中文名称冷作模具钢外文名称Coldworkingdiesteel特点真空脱气精炼钢，内质纯净用途冲裁模HRC58~62类型模具冷作模具钢用途用途使用硬度用途使用硬度冲裁模HRC58~62高级量规HRC60~65成

中文名称

冷作模具钢

外文名称

Coldworkingdiesteel

特点

真空脱气精炼钢，内质纯净

用途

冲裁模HRC58~62

类型

模具

用途使用硬度用途使用硬度

冲裁模HRC58~62高级量规HRC60~65

成形轧辊HRC58~63搓丝辊HRC60~63

十字槽头螺钉成形模HRC57~62冷挤压制模压力机用原阳模HRC58~65

拉伸模HRC58~63冷镦模HRC58~62

剪刀HRC50~65热固性树脂成形用模HRC56~61

市场价

信息价

询价

通常按冷作模具的使用条件，可以将钢种选择分为以下四种情况:

(1)尺寸小、形状简单、轻负荷的冷作模具。例如.小冲头，剪落钢板的剪刀等可选用T7A、T8A、T10A、T12A等碳素工具钢制造。这类钢的优点是;可加工性好、价格便宜、来源容易。但其缺点是:淬透性低、耐磨性差、淬火变形大。因此，只适于制造一些尺寸小、形状简单、轻负荷的工具以及要求硬化层不深并保持高韧性的冷像模等。

(2)尺寸大、形状复杂、轻负荷的冷作模具。常用的钢种有9SiCr、CrWMn、GCr15及9Mn2V等低合金刃具钢。这些钢在油中的淬透直径大体上可达40mm以上。其中9Mn2V钢是我国近年来发展的一种不含Cr的冷作模具用钢.可代替或部分代替含Cr的钢。

9Mn2V钢的碳化物不均匀性和淬火开裂倾向性比CrWMn钢小、脱碳倾向性比9SiCr钢小，而淬透性比碳素工具钢大.其价格只比后者高约30%因此是一个值得推广使用的钢种。

但9Mn2V钢也存在一些缺点如冲击韧性不高，在生产使用中发现有碎裂现象.另外回火稳定性较差，回火温度一般不超过180℃在200℃回火时抗弯强度及韧性开始出现低值。

9Mn2V钢可在硝盐、热油等冷却能力较为缓和的淬火介质中淬火。对于一些变形要求严格而硬度要求又不很高的模具，可采用奥氏体等温淬火。

(3)尺寸大、形状复杂重负荷的冷作模具。须采用中合金或高合金钢.如Cr12Mo、Crl2MoV、Cr6WVCr4W2MoV等，另外也有选用高速钢的。

近年来用高速钢做冷作模具的倾向巴日趋增大、但应指出，此时已不再是利用高速钢所特有的红硬性长处.而用它的高淬透性和高耐磨性。为此.在热处理工艺上也应有所区别。

选用高速钢做冷模具时.应采用低温淬火.以提高韧性。例如W18Cr4V钢做刃具时常用的淬火温度为1280-1290℃。而做冷作模具时，则应采用1190℃的低温淬火。又如W6Mo5Cr4V2钢.采用低温淬火后可使寿命大大提高、特别是显著减少了折损率。

〔4)受冲击负荷且刀间单薄的冷作模具。如上所述.前三类冷作模具用钢的使用性能要求均以高耐磨性为主为此均采用高碳过共析钢乃至荣氏体钢。而对有的冷作模具加切边楼、冲裁模等.其对口单薄.使用时又受冲击负荷作用则应以要求高的冲击韧性为主。为了解决这一矛盾.可采取以下措施.①降低合碳量.采用亚共折钢.以避免由于一次及二次碳化物而引起钢的韧性下降;②加入Si.、Cr等合金元素.以提高钢的回火稳定性和回火温度(240一270℃回火)这样有利于充分消除淬火应力使叽提高.而又不致降低硬度;②加入W等形成难熔碳化物的元素以细化晶粒、提高韧性。常用的高韧性冷作模具用钢有6SiCr、4CrW2Si;、5CrW2Si等。

3.充分发挥冷作模具钢性能潜力的途径

在用Cr12型钢或高速钢做冷作模具时，一个很突出的问题是钢的脆性大.使用中易开裂。为此，必须用充分锻打的方法细化碳化物.除此之外应发展新钢种。发展新钢种的着眼点，应是降低钢的含碳量及碳化物形成元素的数量。近年来国内研制并推广以下几种新钢种、如表4.11所示。

Cr4W2MoV钢具有高硬巨、高耐磨性和淬透性好等优点.并具有较好的回火稳定性及综合力学性能.用干制造硅钢片冲模等.可使寿命比Cr12MoV钢提高1~3倍以上但此钢锻造温区范围较窄，锻造河县开裂.应严格控制锻造温度和操作规认Cr2Mn2SiWMoV钢淬火温度低、淬火变形小、淬透性高.有空淬微变形模具钢之称7W7Cr4MoV钢可代W18Cr4V和Cr12MoV钢.其特点是钢的碳化物不均匀性和韧性得到很大的改善。

冷作模具钢在工作时.由于被加工材料的变形抗力比较大，模具的工作部分承受很大的压力、弯曲力、冲击力及摩擦力。因此，冷作模具的正常报废原因一般是磨损.也有因断裂、崩力和变形超差而提前失效的。

冷作模具钢与刃具钢相比.有许多共同点。要求模具有高的硬度和耐磨性、高的抗弯强度和足够的韧性，以保证冲压过程的顺利进行、其不同之处在于模具形状及加工艺复杂.而且摩擦面积大.磨损可能性大.所以修磨起来困难。因此要求具有更高的耐磨化模具工作时承受冲压力大.又由于形状复杂易于产生应力集中，所以要求具有较高的韧性;模具尺寸大、形状复杂.所以要求较高的淬透性、较小的变形及开裂倾向性。总之，冷作模具钢在淬透性、耐磨性与韧性等方面的要求要较刃具钢高一些.而在红硬性方面却要求较低或基本上没要求(因为是冷态成形)，所以也相应形成了一些适于做冷作模具用的钢种，例如，发展了高耐磨、微变形冷作模具用钢及高韧性冷作模具用钢等。下面结合有关钢种选用进一步说明。

冷作模具钢有哪些用途

用途以及使用硬度

冲裁模HRC58~62高级量规HRC60~65

成形轧辊HRC58~63&…

冷作模具钢s7是什么材料

S7冷作模具钢是由美国芬可乐Finkl生产的一种高性能钢材，全称为DRXS7冷作模具钢，国产S7也有多个冶炼厂在生产，但是质量相差甚远，价格也便宜非常多。S7属于高韧性耐磨不变形铬钼冷作模具钢钢，该…

冷作模具钢的两者区别

冷作模具钢与热作模具钢成分区别冷作模具钢侧重硬度、耐磨性。含碳量高，添加合金元素以增加淬透性，提高耐磨性为主。热作模具钢对硬度要求适当，侧重于红硬性，导热性，耐磨性。因此含碳量低，合金元素以增加淬透性…

冷作模具钢与热作模具钢成分有什么区别？为什么？

冷作模具钢侧重硬度、耐磨性。含碳量高，合金元素以增加淬透性，提高耐磨性为主。热作模具钢对硬度要求适当，侧重于红硬性，导热性，耐磨性。因此含碳量低，合金元素以增加淬透性，提高耐磨性、红硬性为主。

冷作模具钢用来做哪些模具？热作模具钢可以做哪些模具？他们的区别是什么？

冷作模具钢主要应用于，铝，锌，镁及合金压铸模。热作模具钢主要用于各种不锈钢片，硅钢片，铝片的冲压模最主要的区别在于热处理工艺上及淬火硬度的不同（1）冷作模具钢冷作模具包括冷冲模、冷挤模、弯曲模、切边…

真空脱气精炼钢，内质纯净

机械加工性良好(切削性较SKD1提高20%)

淬透性良好，空冷淬硬(不易出现淬裂)

耐磨性极为优异(可用作不锈钢及高硬度材的冲裁模)

韧性良好

作者：赵昌盛

来源：《金属加工（热加工）》杂志

我国传统上常用的冷作模具钢有低合金钢：CrWMn、95SiCr、9Mn2V、GCr15、60Si2Mn等；高合金钢：Cr12、Cr12MoV、高速钢W18Cr4V、不锈钢30Cr13等。由于这些老钢种存在一些问题，不能满足模具工业的发展的需要，国内先研发和研制了一批新型冷作模具钢。

1、低合金冷作模具钢的应用

简单模具可选用高碳钢如T10A，但高碳钢淬透性差、淬火变形大、耐磨性低、强韧性和回火稳定性都较差，因此不能用来制作形状复杂、精度要求高、承载力大的工模具。

为了适用模具的性能需要而发展起来的高碳低合金钢是在碳素工具钢基础上加入适当的合金元素如铬、镍、锰、钼、钛、钨、钒、硅等元素冶炼而成的，常用的有CrWMn、9SiCr、9Mn2V、GCr15等，合金元素的加入提高了钢的淬透性，油冷代替水冷降低了模具变形和开裂的倾向，马氏体在回火时不易分解，分解后析出的碳化物又不易聚集长大、低温回火后有较高的强韧性和耐磨性，模具使用寿命可大幅提高。

近年来我国研制了一些新型低合金冷作模具钢，这些钢的主要特点是合金总量低、淬透性好、淬火温度低、热处理畸变小、强韧性好、并且有适当的耐磨性，如GD(6CrMnNiMoVSi)钢、CH(7CrSiMnMoV)钢、DS（6CrMnNiMoVWSi）钢和CrNiWMoV钢等。其中GD钢中加入少量Ni、Si，既强化了基体又提高了低温回火抗力，Mo和V的加入可细化晶粒，用于制造易崩刃、易断裂的模具，有较高的使用寿命。DS钢是一种抗冲击冷作模具钢，其韧性显著优于常用的高韧性刀片用工具钢。CH钢的成分与日本SX105V钢相同，是一种火焰淬火模具钢，常用于制造汽车等生产线上用的模具零件，火焰淬火时，加热模具刃口切料面，硬化层下有一个高韧性的基体做衬垫，从而获得较高的使用寿命。

2、高韧性高耐磨模具钢的应用

我国传流上应用较多的是Cr12型系列，如Cr12、Cr12MoV钢，它们都是莱氏体钢，其组织中有大量共晶碳化物，淬火有大量残留奥氏体，热处理后变形小、耐磨性高、承载力大、长期以来在国内大中型冷作模具中得到广泛应用。

虽然Cr12、Cr12MoV钢耐磨性好，但是其韧性差，并且常因碳化物偏析易引起热处理后断裂。为克服这些缺点，国内外均进行了大量的研究工作，一方面在提高钢的质量上下功夫，如采用电炉+炉外精炼、电渣重熔来提高钢的纯净度、致密度、等向性和均匀性，减少偏析；另一方面又不断研究新钢种，先后开发了多种高韧性高耐磨性模具钢，如LD（7Cr7Mo2V2Si）钢、GM（9Cr6W3Mo2V2）钢、ER5（Cr8WMoV3Si）钢。与Cr12型模具钢相比，这类新开发的钢中适当降低了C和Cr的含量以改善碳化物偏析，还适当增加了W、Mo和V的含量，以增加二次硬化的能力和提高其耐磨性。这些新型模具钢既有高的强韧性，又有良好的耐磨性，用其制造的模具使用寿命有所提高。

3、高速钢和基体钢的应用

高速钢具有很高的硬度、抗压强度和耐磨性，因此越来越多地用于制造要求重载荷高寿命的冷作模具，常用的钢号有：W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2、W12Mo3Cr4V3N、W9Mo3Cr4V以及为提高韧性而研制的降碳降钒高速钢6W6Mo5Cr4V，这些钢在制造重载荷的冷作模具方面获得了良好的使用效果。

基体钢是为了改善高速钢碳化物不均匀分布和韧性较差而研制开发的。基体钢一般指其成分与高速钢淬火组织中基体组织化学成分相同的钢。近年来我国研制一些基体钢：如65Nb(6Cr4W3Mo2VNb)钢、CG-2（6Cr4Mo3Ni2WV）钢、012Al（5CrMo3SiMnVAl）钢、LM1（6W8Cr4VTi）钢、LM2（6Cr5Mo3W2VNb）钢、RM2（5Cr4W5Mo2V）钢、5Cr4Mo2W2VS钢等。这些基体钢的主要特点是其碳含量稍高于高速钢基体的碳含量，以增加一次碳化物和提高耐磨性。一些钢中还加入少量的强碳化物形成元素Nb和Ti，以形成比较稳定的碳化物，阻止淬火加热时晶粒长大并改善钢的工艺性能。基体钢中共晶碳化物数量少且细小均匀分布，韧性相对提高，其抗弯强度、疲劳抗力也有所改善。基体钢主要用于要求高强度和足够韧性的冷挤压、冷镦等模具，有些基体钢还可用于热作模具。

4、无磁高强度模具钢的应用

电子工业的发展，对无磁模具钢的需求量大大增加，传统的无磁模具钢7Mn15Cr2A13V2WMo是一种高强度奥氏体无磁模具钢，其磁导率低，并具有良好的强度和耐磨性，但由于其冷作硬化现象，切削加工比较困难。为此国内科技工作者研发了一些新型无磁模具，有A18（18Mn12Cr18NiN）钢、WCG（8Mn15Cr18）钢、50Mn（50Mn18Cr4WN）钢等，以及部分奥氏体不锈钢。这些钢磁导率较低，强度较高，并具有良好的可切削加工性能。

5、钢结硬质合金的应用

用硬质合金制造模具，在不受冲击韧性要求不高的情况下，性能比钢要好，寿命很长，但成本较高，更为困难的是由于受制造条件的限制，难以制造形状复杂的模具。

20世纪60年代我国已开始研究钢结硬质合金，它是一种介于合金钢和硬质合金之间的新型材料，具有优良的耐磨性。与硬质合金相比，钢结硬质合金可以切削、锻造、焊接、热处理，并且具有韧性，综合力学性能较好，成本较低的特点。我国研制的钢结硬质合金有以TiC为硬质相的GT35、R5、DT、Ti等和以WC为硬质相的GW50、GJW50、TLMW50等。

钢结硬质合金目前用于制造冷镦模、拉深模、挤压模、冲裁模、拉丝模、热镦模等，使用寿命比合金模具钢寿命提高几倍到几十倍。

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常用冷作模具钢性能比较

钢号

工作硬度

耐磨性

韧度

淬火不变形性

淬硬深度

可加工性

脱碳敏感性

Cr12

58~64

好

差

好

深

较差

较小

Cr12MoV

55~63

好

较差

好

深

较差

较小

9Mn2V

58~62

中等

中等

较好

较浅

较好

较大

CrWMn

58~62

中等

中等

中等

较浅

中等

较大

9SiCr

57~62

中等

中等

中等

较浅

中等

较大

Cr4W2MoV

58~62

较好

较差

中等

深

较差

中等

6W6Mo5Cr4V2

56~62

较好

较好

中等

深

中等

中等

W18Cr4V2

60~65

好

较差

中等

深

较差

小

W6Mo5Cr4V2

58~64

好

中等

中等

深

较差

中等

CrW2Si

54~58

较好

较好

中等

深

中等

中等

T10A

56~62

较差

中等

较差

浅

好

大

9SiCr

58~62

中等

中等

较差

较浅

中等

大

Cr2

58~62

中等

中等

中等

较浅

较好

较大

7Cr7Mo2V2Si

57~62

较好

较好

中等

深

较差

较小

5CrNiMo

47~51

中等

好

较好

较深

好

中等

60Si2Mn

47~51

57~61

中等

中等

较差

较深

较好

极大

65Mn

47~51

57~61

中等

中等

较差

较深

较好

极大

40Cr

45~50

差

中等

中等

中等

好

小

冷作模具钢的失效形式

1.冷作模钢冷作模具钢主要用于制造对冷状态下的工件进行压制成型的模具。如:冷冲裁模具、冷冲压模具、冷拉深模具、压印模具、冷挤压模具、螺纹压制模具和粉末压制模具等。冷作模具钢的范围很广，从各种碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢到粉末高速工具钢和粉末高合金模具钢。2.热作模具钢热作模具钢主要用于制造对高温状态下的工件进行压力加工的模具。如:热锻模具、热挤压模具、压铸模具、热镦锻模具等。常用的热作模具钢有:中高含碳量的添加Cr、W、Mo、V等合金元素的合金模具钢;对特殊要求的热作模具钢，有时采用高合金奥氏体耐热模具钢制造。3.塑料模具用钢由于塑料的品种很多，对塑料制品的要求差别也很大，对制造塑料模具的材料也提出了各种不同的性能要求。所以，不少工业发达的国家已经形成了范围很广的塑料模具用钢系列。包括碳素结构钢、渗碳型塑料模具钢、预硬型塑料模具钢、时效硬化型塑料模具钢、耐蚀塑料模具钢、易切塑料模具钢、整体淬硬型塑料模具钢、马氏体时效钢以及镜面抛光用塑料模具钢等。

冷作模具钢与热作模具钢成分区别

冷作模具钢侧重硬度、耐磨性。含碳量高，添加合金元素以增加淬透性，提高耐磨性为主。

热作模具钢对硬度要求适当，侧重于红硬性，导热性，耐磨性。因此含碳量低，合金元素以增加淬透性，提高耐磨性、红硬性为主。

冷作模具钢性能要求

加工模具时用的，由于模具的用途很广，各种模具的工作条件差别很大，所以，制造模具用材料范围很广，在模具材料中应用最广的当属模具钢。从-般的碳素结构钢、碳素工具钢、合金结构钢、合金工具钢、弹簧钢、高速工具钢、不锈耐热钢直到适应特殊模具需要的马氏体时效钢以及粉末高速钢、粉末高合金模具钢等。模具钢按用途一般可分为冷作模具钢、热作模具钢和塑料模具钢三大类。