冷作模具材料的成分特點

1.鋼的含碳量

含碳量是影響冷作模具鋼性能的決定性因素。一般，隨著含碳量的增加，鋼的硬度、強度和耐磨性提高，塑性、韌性變差。對于高耐磨的冷作模具鋼，碳的質(zhì)量分數(shù)一般控制在0.7%~2.3%，以獲得高碳馬氏體，并形成一定量的碳化物；對于需要抗沖擊的高強韌性冷作模具，其鋼材的碳的質(zhì)量分數(shù)一般控制在0.5%~0.7%，以保證模具獲得足夠的韌性。

2.合金化特點

冷作模具鋼的合金化主要特點是：加入強碳化物形成元素，獲得足夠數(shù)量的合金碳化物，并增加鋼的淬透性和回火穩(wěn)定性，以達到耐磨性和強韌性的要求。所加入的主要元素及其作用簡述如下：

（1）錳 錳會強烈地增加鋼的淬透性，大幅度降低鋼的Ms點，增加淬火后殘留奧氏體量，這對防止工件變形、淬裂，穩(wěn)定外形尺寸是有利的。但降低鋼的導熱性，有較大的過熱敏感性，并加劇第二類回火脆性。所以，錳宜與鉬、釩、鉻、鎢復合添加。在抗沖擊及高強韌性冷作模具鋼中的用量受到限制。

（2）硅 硅會增加鋼的淬透性和回火穩(wěn)定性，顯著提高變形抗力及沖擊疲勞抗力；也可提高抗氧化性和耐蝕性。但硅促使鋼中的碳以石墨形式析出，造成脫碳傾向比較嚴重，并增加鋼的過熱敏感性和第二類回火脆性。

（3）鉻 鉻會顯著地增加鋼的淬透性，有效提高鋼的回火穩(wěn)定性。鋼中隨著含鉻量的增加，依次生成（Fe Cr），C、（Fe Cr），C、（Fe Cr）Ac等碳化物，這些碳化物穩(wěn)定性較好，從而減小鋼的過熱敏感性，提高鋼的耐磨性。鉻對鋼表面具有鈍化作用，使鋼具有抗氧化能力。但鉻含量較高會增加碳化物不均勻性和殘留奧氏體量。一般在低合金冷作模具鋼中鉻的質(zhì)量分數(shù)為0.5%~1.5%；在高強韌性冷作模具鋼中，鉻的質(zhì)量分數(shù)為4%~5%；在高耐磨微變形模具鋼中，鉻的質(zhì)量分數(shù)為6%~12%。

（4）鋁鉬可提高淬透性和高溫蠕變強度；回火穩(wěn)定性和二次硬化效果也強于鉻；并能抑制鉻、錳、硅引起的第二類回火脆性，但鉬會增加脫碳傾向。常用冷作模具鋼中的鉬質(zhì)量分數(shù)一般為0.5%~5%。

Crwmn特性及適用范圍

冷作模具鋼，性能、用途和 SK3接近。

·這種鋼的淬透性、淬硬性、強韌性、耐磨性、熱處理變形的可控性均優(yōu)于

T10A鋼，主要用于制造形狀復雜、精度較高、載荷不很大的冷擠壓凹模。

·Crwmn鋼冷擠壓模的預處理工藝是球化退火，加熱溫度為780~800℃，

爐冷至690~700℃保溫5~6H，再爐冷至500℃空冷。淬火加熱溫度為

810~830℃，回火溫度為200~220℃。這時的抗彎強度高，硬度在60HRC

以上。該鋼在300℃有第一類回火脆性，回火應避開此溫度。若模具要求

高強韌性而硬度要求不低于55HRC時，可采用下貝氏體等溫淬火。