冷作模具钢的性能和用途

冷作模具钢的性能和用途

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。 冷作模具钢包括制造冲截用的模具（落料冲孔模、修边模、冲头、剪刀）、冷镦模和冷挤压模、压弯模及拉丝模等

特点

 

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）

耐磨性为优异（可用作不锈钢及高硬度材的冲裁模）

韧性良好

2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

3工作条件及性能要求

 

综述

 

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

冷作模具钢

冷作模具钢

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。

Cr12

 

性能：高碳、高铬类型莱氏体钢，具有较好的淬透性和良好的耐磨性。由于钢中碳质量分数高可达2.30%，从而钢变得硬而脆，所以冲击韧性较差，几乎不能承受较大的冲击荷载，易脆裂，而且易形成不均匀的共晶碳化物。

用途：用于制造受冲击荷载较小，且要求高耐磨性的冷冲模和冲头，剪切硬且薄的金属的冷切剪刃、钻套、量规、拉丝模、压印模、搓丝板、拉延模和螺丝滚模等。

生产品种：热轧材、冷拉材、锻材、热轧钢板、冷拉钢丝。

Cr12Mo1V1

 

性能：高碳、高铬类型莱氏体钢，无特殊要求时钻不作为必加元素。由于钼和钒的含量比Cr12MoV高，故钢的组织和晶粒度进一步细化，提高了钢的淬透性、强度和韧性，使钢的综合性能更好。

用途：用于制造要求高耐磨性的大型复杂冷作模具，如冷切剪刀、切边模、拉丝模、搓丝板、螺纹滚模、滚边模和要求高耐磨的冷冲模和冲头等。

生产品种：热轧材、锻材、冷拉材、热轧钢板、冷拉钢丝。

Cr12MoV

 

性能：高碳、高铬类型莱氏体钢，具有良好的淬透性，截面尺寸在400mm以下可以完全淬透，且具有很高的耐磨性，淬火时体积变化小。其碳含量比Cr12钢低很多，且加入了钼、钒，因此，钢的热加工性能、冲击韧性和碳化物分布都得到了明显改善。

用途：用于制造断面较大、形状复杂、耐磨性要求高、承受较大冲击负荷的冷作模具，如冷切剪刀、切边模、滚边模、量规、拉丝模、搓丝板、螺纹滚模、形状复杂的冲孔凹模、钢板深拉伸模，以及要求高耐磨的冷冲模和冲头等。

生产品种：热轧材、锻材、冷拉材、热轧钢板、冷拉钢丝。

 

模具钢

Cr5Mo1V

 

性能：合金含量中等，由于含有钼和钒，所以钢的淬透性良好，碳化物分布均匀，具有一定的冲击韧性和较好的耐磨性。

用途：用于制造定型模、钻套、冷冲模、冲头、切边模、螺纹滚模、搓丝板和量规等。

生产品种：热轧材、锻材、冷拉材、热轧钢板、冷拉钢丝。

9Mn2V

 

性能：综合力学性能比碳素工具钢好，具有较高的硬度和耐磨性，淬透性很好，淬火时变形较小。由于钢中含有一定量的钒，细化了晶粒，减小了过热敏感性。碳化物不均匀性比CrWMn钢好。

用途：用于制造各种精密量具、样板，以及一般要求的尺寸较小的冲模、冷压模、雕刻模、料模、剪刀、丝锥、板牙和铰刀等。

生产品种：热轧材、锻材、冷拉材、热轧钢板、冷拉钢丝。

根据需方要求可供应中小规格的模块。

CrWMn

 

性能：具有较高的淬透性，由于加入1.20%%26mdash;1.60%（质量分数）钨，形成碳化物，所以在淬火和低温回火后具有一定的硬度和耐磨性。钨有助于保持细小晶粒，从而使钢具有较好的韧性，该钢对形成网状碳物比较敏感，而且这种碳公物网使工具刃部有剥落的危险。

用途：使用较为广泛的冷作模具钢。用于制造量具，如板牙、块规、样柱和样套，，以及形状复杂的高精度冲模等。

生产品种：热轧材、锻材、冷拉材、冷拉钢丝、银亮钢丝、热轧钢板、冷轧钢板。

9CrWMn

 

性能：低合金冷作模具钢，具有一定的淬透性和耐磨性，淬火变形较小，碳化物分布均匀且颗粒细小。

用途：用于制造截面不大的，而形状较复杂的冷冲模，以及量规、样板等量具。

生产品种：热轧材、锻材、冷拉材、冷拉钢丝、冷轧钢板。

Cr4W2MoV

 

性能：新中型合金冷作模具钢，性能较稳定，与高合金冷作模具钢Crl2、Crl2MoV相比，用其制成的模具使用寿命明显提高。该钢的共晶碳化物颗粒细小，分布均匀，具有较高的淬透性和淬硬性，以及较好的耐磨性和尺寸稳定性。但钢的热加工温度范围较窄，变形抗力较大。

用途：用于制造各种冲模、冷镦模、落料模、拉延模、冷挤压凹模和搓丝板等。

生产品种：热轧材、锻材。

根据需方要求可供应小规格模块。

6Cr4W3Mo2VNb

 

性能：高韧性冷作模具钢，其化学成分接近高速工具钢的基体成分，属于一种基体钢。因此，它具有高速工具钢的高硬度和高强度。又因该钢没有过剩的碳化物，所以具有较高的韧性和疲劳强度。该钢含有0.20%%26mdash;0.35%（质量分数）的铌，使晶粒细化，并提高晶粒精化温度，从而提高了钢的韧性，改善了其工艺性能。

用途：用于制造冷挤压模具、冷镦模、螺钉冲头、冷冲模、拉延模和搓丝板等。

生产品种：热轧材、锻材。

根据需方求可供应部分扁钢或其他条钢。

6W6Mo5Cr4V

 

性能：低碳高速工具钢类型的冷作模具钢，其淬透性好，并具有类似高速工具钢的高硬度、高耐磨性、高强度等综合性能，还具有比高速工具钢韧性好的特性。用该钢制造的冷挤压模寿命较长。因钢中钼含量较高，其热加工温度范围稍窄，变形抗力较大。此钢易脱碳。

用途：用于制造冷挤压凹模和上下冲头等。

生产品种：热轧材、锻材。
 

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	大
65Mn	47~51 57~61	中等	中等	较差	较深	较好	大
40Cr	45~50	差	中等	中等	中等	好	小