1.冷作模具鋼的工作條件及性能要求

冷作模具鋼在工作時．由於被加工材料的變形*力比較大，模具的工作部分承受很大的壓力、彎曲力、衝擊力及摩擦力。因此，冷作模具的正常報廢原因一般是磨損．也有因斷裂、崩力和變形*差而提前失效的。

　　冷作模具鋼與刃具鋼相比．有許多共同點。要求模具有高的硬度和*性、高的*彎強度和足夠的韌性，以保證衝壓過程的順利進行、其不同之處在於模具形狀及加I工藝複雜．而且摩擦面積大．磨損可能性大．所以修磨起來困難。因此要求具有更高的*化模具工作時承受衝壓力大．又由於形狀複雜易於產生應力集中，所以要求具有較高的韌性；模具尺寸大、形狀複雜．所以要求較高的淬透性、較小的變形及開裂傾向性。總之，冷作模具鋼在淬透性、*性與韌性等方面的要求要較刃具鋼高一些．而在紅硬性方面卻要求較低或基本上沒要求（因為是冷態成形），所以也相應形成了一些適於做冷作模具用的鋼種，例如，發展了高*、微變形冷作模具用鋼及高韌性冷作模具用鋼等。下面結合有關鋼種選用進一步說明。

2.鋼種選擇

　　通常接冷作模具的使用條件，可以將鋼種選擇分為以下四種情況：

　　（1）尺寸小、形狀簡單、輕負荷的冷作模具。例如．小沖頭，剪落鋼板的剪刀等可選用T7A、T8A、T10A、T12A等碳素工具鋼製造。這類鋼的優點是；可加工性好、價格便宜、來源容易。但其缺點是：淬透性低、*性差、淬火變形大。因此，只適於製造一些尺寸小、形狀簡單、輕負荷的工具以及要求硬化層不深並保持高韌性的冷像模等。

　　（2）尺寸大、形狀複雜、輕負荷的冷作模具。常用的鋼種有9SiCr、CrWMn、GCr15及9Mn2V等低合金刃具鋼。這些鋼在油中的淬透直徑大體上可達40mm以上。其中9Mn2V鋼是我國近年來發展的一種*Cr的冷作模具用鋼．可代替或部分代替含Cr的鋼。

9Mn2V鋼的碳化物不均勻性和淬火開裂傾向性比CrWMn鋼小、脫碳傾向性比9SiCr鋼小，而淬透性比碳素工具鋼大．其價格*後者高約30％因此是一個值得推廣使用的鋼種。

　　但9Mn2V鋼也存在一些缺點如衝擊韌性不高，在生產使用中發現有碎裂現象．另外回火穩定性較差，回火溫度一般不*過180℃在200℃回火時*彎強度及韌性開始出現低值。

9Mn2V鋼可在硝鹽、熱油等冷卻能力較為緩和的淬火介質中淬火。對於一些變形要求嚴格而硬度要求又不很高的模具，可採用奧氏體等溫淬火。

　　（3）尺寸大、形狀複雜重負荷的冷作模具。須採用中合金或高合金鋼．如Cr12Mo、Crl2MoV、Cr6WV Cr4W2MoV等，另外也有選用*鋼的。

　　近年來用*鋼做冷作模具的傾向巴日趨*、但應指出，此時已*是利用*鋼所*的紅硬性長處．而用它的高淬透性和高*性。為此．在熱處理工藝上也應有所區別。

選用*鋼做冷模具時．應採用低溫淬火．以*韌性。例如W18Cr4V鋼做刃具時常用的淬火溫度為1280-1290℃。而做冷作模具時，則應採用1190℃的低溫淬火。又如W6Mo5Cr4V2鋼．採用低溫淬火後可使壽命大大*、特別是顯著減少了折損率。

　　〔4)受衝擊負荷且刀間單薄的冷作模具。如上所述．前三類冷作模具用鋼的使用性能要求均以高*性為主為此均採用高碳過共析鋼乃至榮氏體鋼。而對有的冷作模具加切邊樓、沖裁模等．其對口單薄．使用時又受衝擊負荷作用則應以要求高的衝擊韌性為主。為了解決這一矛盾．可採取以下措施．①降低合碳量．採用亞共折鋼．以避免由於及二次碳化物而引起鋼的韌性下降；②加入Si．、Cr等合金元素．以*鋼的回火穩定性和回火溫度（240一270℃回火）這樣有利於充分消除淬火應力使嘰*．而又不致降低硬度；②加入W等形成難熔碳化物的元素以細化晶粒、*韌性。常用的高韌性冷作模具用鋼有6SiCr、4CrW2Si；、5CrW2Si等。

3.充分發揮冷作模具鋼性能潛力的途徑

　　在用Cr12型鋼或*鋼做冷作模具時，一個很突出的問題是鋼的脆性大．使用中易開裂。為此，*須用充分鍛打的方法細化碳化物．除此之外應發展新鋼種。發展新鋼種的著眼點，應是降低鋼的含碳量及碳化物形成元素的數量。近年來國內研製並推廣以下幾種新鋼種、如表4.11所示。

Cr4W2MoV鋼具有高硬*、高*性和淬透性好等優點．並具有較好的回火穩定性及綜合力學性能．用幹製造矽鋼片沖模等．可使壽命比Cr12MoV鋼*1～3*但此鋼鍛造溫區範圍較窄，鍛造河縣開裂．應嚴格控制鍛造溫度和操作規認Cr2Mn2SiWMoV鋼淬火溫度低、淬火變形小、淬透性高．有空淬微變形模具鋼之稱7W7Cr4MoV鋼可代W18Cr4V和Cr12MoV鋼．其特點是鋼的碳化物不均勻性和韌性得到很大的*。

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