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　　　　冷作模具钢与热作模具钢的区别有哪些？

　　

　　　　冷作模具钢是指用于在冷状态下使金属变形或成形的模具钢。更常用的特种冷作模具钢是Crl2钢，含碳1.45% ~ 2.30%，含铬11% ~ 13%。热作模具钢是指适用于制造金属热变形模具的合金工具钢，如热锻模、热挤压模、压铸模、热镦模等。由于热加工模具在高温高压下长期工作，接下来，我们将解释冷作模具钢和热作模具钢的区别。

　　

　　　　一、冷作模具钢

　　

　　　　冷作模具钢模具钢sus630是什么材质包括落料用模具(落料冲孔模具、切边模具、冲头和剪刀)、冷镦模具、冷挤压模具、弯曲模具和拉丝模等。sus630的硬度

　　

　　　　1.冷作模具钢的工作条件和性能要求

　　

　　　　冷加工模具钢工作时，由于被加工材料的变形阻力大，模具的工作部分承受很大的压力、弯曲力、冲击力和摩擦力。因此，冷加工模具的正常报废原因一般是磨损，有些模具因断裂、挤压力和变形超差而提前失效。

　　

　　　　与刀具钢相比，冷加工模具钢有许多共同点。要求模具具有较高的硬度和耐磨性，较高的抗弯强度和足够的韧性，以保证冲压工艺的顺利进行。不同之处在于模具形状和加工工艺复杂，摩擦面积大，磨损可能性大，修复和磨削难度大。因此，需要更高的耐磨性。模具工作时承受较大的冲击力，而且由于形状复杂，容易产生应力集中，所以对韧性要求较高；模具尺寸大，形状复杂，对淬透性要求高，变形和开裂倾向小。总之，冷作模具钢对淬透性、耐磨性和韧性的要求高于切削工具钢，但对红硬性的要求较低或基本没有(因为是冷成型)，因此相应地形成了一些适合冷作模具的钢种，如高耐磨、微变形冷作模具钢、高韧性冷作模具钢等。

　　

　　　　2.钢种的选择

　　

　　　　一般根据冷加工模具的使用条件，钢种的选择可分为以下四种情况:

　　

　　　　(1)冷加工模具，尺寸小，形状简单，载荷轻。例如，用于切割钢板的小冲头和剪刀可以由碳工具钢制成，例如T7A、T8A、T10A和T12A。这种钢的优点是:可加工性好，价格低，来源容易。但其缺点是淬透性低、耐磨性差、淬火变形大。因此，它只适用于制造尺寸小、形状简单、载荷轻的工具，以及不需要深硬化层、保持高韧性的冷加工模具。

　　

　　　　(2)尺寸大、形状复杂、载荷轻的冷加工模具。常用的钢材有9SiCr、CrWMn、GCr15、9Mn2V等低合金切削工具钢。这些钢在油中的硬化直径一般可达40毫米以上。其中9Mn2V钢是我国近年发展起来的无铬钢，可以替代或部分替代含Cr钢。

　　

　　　　9Mn2V钢与CrWMn钢sus630不锈钢出厂硬度相比，碳化物不均匀性和淬火开裂倾向较小，脱碳倾向较小，淬透性比碳素工具钢高，其9SiCr仅比后者高30%左右，是一种值得推广使用的钢。但9Mn2V钢也有一些缺点，如冲击韧性低，在生产和使用中发现开裂现象，回火稳定性差，回火温度一般不超过180℃，200℃回火时开始出现弯曲强度和韧性低。

　　

　　　　9Mn2V钢可在硝酸盐、热油等具有温和冷却能力的淬火介质中淬火。奥氏体等温淬火可用于一些变形要求严格、硬度要求低的模具。

　　

　　　　(3)尺寸大、形状复杂、载荷大的冷加工模具。中合金或高合金钢，如Cr12Mo、Crl2MoV、Cr6WV、Cr4W2MoV等。，也使用高速钢。

　　

　　　　近年来，使用高速钢作为冷加工模具的趋势日益增加。但需要指出的是，此时已经不再使用高速钢特有的红色硬度，而是使用其高淬透性和高耐磨性。所以热处理工艺应该有区别。

　　

　　　　选择高速钢作为冷模时，应采用低温淬火，以提高韧性。例如，W18Cr4V钢用作刀具时常用的淬火温度为1280-1290℃。冷加工模具制造时，应在1190℃淬火。再比如W6Mo5Cr4V2钢。低温淬火后，使用寿命可以大大延长，尤其是损失率可以显著降低。

　　

　　　　(4)具有冲击载荷和薄工具空间的冷加工模具。如上所述，冷加工模具前三种钢的使用性能要求主要是高耐磨性，因此采用高碳过共析钢甚至莱氏体钢。然而，对于一些具有切边底板和冲裁模的冷加工模具，它们具有薄的对应物，并且在使用时承受冲击载荷，高冲击韧性应该是主要要求。为了解决这一矛盾，可以采取以下措施:①降低碳含量，采用亚共析钢，避免钢的韧性因一次碳化物和二次碳化物而降低；②添加Si、Cr等合金元素，提高钢的回火稳定性和回火温度(240-270℃回火)，有利于在不降低硬度的情况下，充分消除淬火应力，改善性能；②添加W等难熔碳化物形成元素，细化晶粒，提高韧性。常用的高韧性冷加工模具用钢有sus630材料哪有卖6SiCr、4CrW2Si、5CrW2Si等。

　　

　　　　3.如何充分发挥冷作模具钢的性能潜力

　　

　　　　当Cr12型钢或高速钢用作冷加工模具时，一个突出的问题是钢在使用中易碎，容易开裂。因此，碳化物必须通过充分锻造来细化，并开发新的钢种。开发新钢种的重点应是降低钢的含碳量和碳化物形成元素的量。

　　

　　　　Cr4W2MoV钢具有高硬度、高耐磨性、良好的淬透性、良好的回火稳定性和综合力学性能。可用于制造硅钢模具等。，使用寿命比Cr12MoV钢提高1~3倍以上。但这种钢的锻造温度范围窄，锻造时容易开裂。锻造温度和操作规范应严格控制。

　　

　　　　Cr2Mn2SiWMoV钢具有淬火温度低、淬火变形小、淬透性高的优点，因此被称为中空淬火微变形模具钢。

　　

　　　　7W7Cr4MoV钢可以替代W18Cr4V和Cr12MoV钢，其特点是碳化物不均匀性和韧性大大提高。

　　

　　　　二、热作模具钢

　　

　　　　1.热加工模具的工作条件

　　

　　　　热加工模具包括锤锻模具、热挤压模具和压铸模具。如前所述，热加工模具工作条件的主要特征是与热金属接触，这是与冷加工模具工作条件的主要区别。因此，它会带来以下两个问题:

　　

　　　　(1)加热模腔的表面金属。通常锤锻模工作时，其模腔表面温度可达300~400℃，热挤压模可达500 ~ 800℃；压铸模具的型腔温度与压铸材料的类型和浇注温度有关。例如，压铸黑色金属时，型腔温度可达1000℃以上。这样高的使用温度会显著降低型腔表面的硬度和强度，使用时容易折叠。因此，热模具钢的基本性能要求是高的热塑性变形抗力，包括高温硬度和强度，以及高的热塑性变形抗力，这实际上反映了钢的高回火稳定性。因此，可以找到热作模具钢合金化的种途径，即添加Cr、W、Si等合金元素可以提高钢的回火稳定性。

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　　　　(2)模具型腔表面金属出现热疲劳(开裂)。热锻模具的工作特点是间歇性。每次成型铁水后，模腔表面应用水、油、空气等介质冷却。因此，热模的工作状态是反复加热和冷却，使模腔表面金属反复热胀冷缩，即反复承受拉压应力。结果，模腔表面出现裂纹，这就是所谓的热疲劳现象。因此，对热模具钢提出了第二个基本性能要求，即具有较高的抗热疲劳性能。

　　

　　　　一般来说，影响钢材抗热疲劳性能的主要因素有:

　　

　　　　①钢的导热系数。钢具有很高的导热性，可以降低模具表面金属的受热程度，从而降低钢的热疲劳倾向。一般认为钢的导热系数与碳含量有关，碳含量高时导热系数低，所以高碳钢不适合热作模具钢。生产中通常使用中碳钢(C 0.3% 5 ~ 0.6%)，含碳量过低，会导致钢的硬度和强度降低，也是不利的。

　　

　　　　②钢材临界点的影响。一般钢的临界点(Acl)越高，钢的热疲劳倾向越低。所以钢的临界点一般通过添加合金元素Cr、W、Si来提高。从而提高钢的抗热疲劳性能。

　　

　　　　2、常用热作模具钢

　　

　　　　(1)锤锻模具钢。一般来说，锤锻模用钢存在两个突出问题。一是工作时承受冲击载荷，因此对钢材的力学性能要求较高，尤其是较高的塑性变形抗力和韧性；其次，锤锻模的截面尺寸较大(< 400mm)，因此要求钢的淬透性，以保证整个模具的组织和性能均匀。

　　

　　　　常用的锤锻模具钢有5CrNiMo、5CrMnMo、5CrNiW、5CrNiTi、5CrMnMoSiV。不同类型的锤眼模具应选择不同的材料。特大型或大型锤锻模更好使用5CrNiMo，也可以使用5CrNiTi、5CrNiW或5CrMnMoSi。中小型锤锻模通常使用5CrMnMo钢。

　　

　　　　(2)热挤压模具用钢。热挤压模具的工作特点是加载速度慢，因此模腔的加热温度高，通常可达500-800℃。这种钢的使用性能应基于高温强度(即高回火稳定性)和高抗热疲劳性。对ak和淬透性的要求可以适当降低。一般热挤压模具的尺sus630热处理变形吗寸较小，往往小于70~90毫米

　　

　　　　常用的热挤压模具有4CrW2Si、3Cr2W8V和5% Cr热加工模具钢。其中，4CrW2Si既可用作冷加工模具钢，也可用作热加工模具钢。由于用途不同，可以采用不同的热处理方法。冷模采用低淬火温度(870-900℃)和中低温回火处理。热模制作时采用高淬火温度(一般为950-1000℃)和高温回火处理。

　　

　　　　(3)压铸模具用钢。一般来说，压铸模具钢的使用性能要求与热挤压模具钢相似，即高回火稳定性和高抗热疲劳性是主要要求。因此，通常选用的钢种与热挤压模具所用钢种基本相同，如4CrW2Si、3Cr2W8V。但对于熔点较低的锌合金压铸模来说，存在一些差异，如40Cr、30CrMnSi和40CrMo。铝镁合金压铸模可选用4CrW2Si和4Cr5MoSiV，铜合金压铸模多采用3Cr2W8V钢。

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