模具钢选用（模具钢选用的原则模具寿命需求）

2024-01-05

本篇文章给大家谈谈模具钢选用，以及模具钢选用的原则模具寿命需求对应的知识点，希望对各位有所帮助。

冷作模具钢怎么选用？

根据冷作模具钢的性能要求及形状尺寸，材料的选用有以下几种情况。

(1)工作时受力不大、形状简单、尺寸较小的模具，可用碳素工具钢制造。

(2)工作时受力一般、形状复杂或尺寸较大的模具，可用低合金工具钢（如9Mn2V、9SiCr、9CrWMl3、CrWMn、Cr2等）制造。

(3)工作时受力大，要求高耐磨性、高淬透性、变形量小、形状复杂的模具，多用高碳高铬钢（Crl2、Crl2MoV等）制造。又发展了几种Crl2型钢的代用钢（如Cr6WV、Cr4W2MoV、Cr2Mn2SiWMoV等），另外，也可选用高速钢、低碳高速钢（6W6M05Cr4V等）和基体钢（化学成分相当于高速钢正常淬火后的基体成分的钢）来制造这类模具。

(4)在冲击条件工作，刃口单薄的模具，采用韧性较好的中碳合金工具钢（如4CrW2Si、6CrW2Si等）制造。

冷作模具钢选用时需考虑加工方法、应力状态、成形加工对象的材料性质、生产数量、板材厚度等，此外模具的大小及尺寸精度也是不可忽略的因素。

负荷较小或小批量生产时使用低合金工具钢（SKS），负荷较大或大批量生产时使用冷作模具钢（SKD），负荷更大时选用高速工具钢及粉末高速工具钢。

适用于耐磨场合的有冷作模具钢、高速工具钢及高合金高速工具钢，适用于耐冲击场合的有8Cr-2Mo系模具钢和基体型高速工具钢。

冷作模具钢是指使金属在冷态下变形或成形所使用的模具钢。最常用的专用冷作模具钢是Crl2型钢，其含碳量为1.45%～2.30%，含铬量为11%～13%。由于冷作模具多为常温下工作，材料的塑性变形抗力大，模具的工作应力大，工作条件苛刻，综合起来这类模具性能上一般要求高的硬度和耐磨性、足够的强度、适当的韧性。

因此，冷作模具钢通常在成分上以高碳为主，以满足高硬度和高耐磨性的需要。如果为了提高模具抗冲击能力，需增加韧性时，可选用中碳钢，这时可借用热作模具钢来代替。在冷作模具钢中加入合金元素时，主要是为了提高淬透性和耐磨性，对于耐磨性要求高的模具，多采用加入碳化物形成元素，例如Cr、Mo、W、V等元素的多元合金钢。

塑胶模具钢的钢种如何选择？

通常接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。

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。

做模具一般要用什么样的钢材？

其实做模具用什么钢取决于产品是什么材料的，以及客户要求的出模数，因为有些材料是有腐蚀性的，所以要选择抗腐蚀的钢材进行特殊处理，如果是普通的材料如PP PE ABS等无腐蚀性的材料如果想模具用的久一点就用NAK80 当然这种材料比较贵，如果想便宜点就用P20 H13 CR12等也是可以的

精冲模具用什么模具钢

精冲模具一般选择材料为Crl2MoV钢，当厚度大于4mm时可采用W6Mo5Cr4V2高速钢。

对于产品批量大、形状复杂、受力情况恶劣的精冲凹凸模，可选用粉末冶金钢或硬质合金，或近年推出的几种新型模具钢材料，如YG20硬质合金、7Cr4Mo2VSi钢、GT35钢结硬质合金和CG2基体钢等。精冲模具材料需要经过加工及处理后才能成材使用。具体是：

一锻造工艺

以Crl2MoV钢坯件为例，精冲模具坯件的锻造，要求碳化物均匀度大于3级，因而要选取质量较好的棒材作模具坯料。锻造工艺为预热880~900℃，保温时间以1min/mm计；加热1080~1100℃，保温时间以1.5min/mm计；锻造时镦粗、拔长6次，900℃终锻，锻后550度保温。

二热处理工艺

以Crl2MoV钢精冲模具为例，粗加工后应进行去应力退火，以消除模具应力并减少其畸变；通常采用调质处理，其淬火温度比常规高出30~50℃,高温回火工艺为(720~760)℃(4~6)h,炉冷至500℃后空冷。

当Crl2MoV钢模具刃口形状较简单,冲裁工具较薄（≤3mm)时，终热处理可采用一次硬化处理工艺；若刃口形状复杂，工件较厚(3mm)时，采用二次硬化工艺。

对于W6Mo5Cr4V2高速钢热处理，应采用低温淬火处理，以使精冲模具获得较高力学性能。

三表面强化工艺

精冲模具要求高冲裁精度、高硬度、高耐磨性和高服役寿命，通过表面强化处理可以使模具性能和使用寿命得到进一步提高。表面强化有三种方法：

一种方法是改变模具表面的化学成分，如渗金属、渗碳、渗氮、渗硼和TD处理等；第二种方法是不改变模具表面的化学成分，如激光淬火、真空淬火、低温和超低温处理等；第三种方法是表面形成硬化层，如镀硬铬、热喷涂、VCD、PVD等，在模具表面形成TiC、TiN等超硬物质。

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