模具鋼材的基本性能

進行模具鋼材選擇時，必須首先考慮模具鋼材的某些基本性能必須能適應所制造的模具的需要，在一般情況下，其中三種性能是主要的，即鋼的耐磨性、韌性、硬度和紅硬性。這三種性能可以比較全面地反映模具鋼材的綜合性能，應可以在一定程度上決定其應用范圍。當然對于一種模具的要求來說，可能其中的一種或兩種是主要的，而另外的一種或兩種是次要的。

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模具鋼材的耐磨性

模具工作時，表面往往要與工件產生多次強烈的摩擦，模具必須在此情況下仍能保持其尺寸精度和表面粗糙度，不致于早期失效。要求模具鋼材既能承受機械磨損，而且在承受重載和高速摩擦時，模具被摩擦表面能夠形成薄而致密附著的氧化模，保持潤滑作用，防止模具和被加工工件的表面之間產生粘附、焊接招致工件表面擦傷，又能減少模具表面進一步氧化造成的損傷。為了改善模具鋼材的耐磨性，就要采取合理的生產工藝和處理工藝，使模具鋼材既具有高硬度又使模具鋼中的碳化物等硬化相的組成、形貌和分布合理，當然模具工作過程中的潤滑情況和模具鋼材的表面處理，也對改善模具的耐磨性能有良好的影響。

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模具鋼材的韌性

對于受強烈沖擊載荷的模具，如冷作模具的沖頭，錘用熱鍛模具、冷鐓模具、熱鐓鍛模具等，模具鋼材的韌性是十分重要的考慮因素，對于在高溫下工作的模具，還必須考慮其在工作溫度下的高溫韌性。對于多向受沖擊載荷的模具，還必須考慮其等向性。模具鋼材的化學成分、晶粒度、碳化物、夾雜物的組成數量、形貌、尺寸和分布情況：金相組織、微觀偏析等，都會對模具鋼材的韌性帶來影響。鋼的純凈度、鍛軋變形的方向會對橫向性能產生很大的影響。模具材料的韌性往往和耐磨性、硬度是互相矛盾的。因之根據模具的具體工作情況，選擇合理的模具材料，并采用合理的精煉、熱加工和熱處理、表面處理工藝使模具鋼材得到耐磨性和韌性等綜合性能的最佳配合，以適應模具的需要，是模具鋼材的重要發展的途徑。

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硬度和紅硬性

硬度是模具鋼材的主要技術性能指標，模具在工作時必須具有高的硬度和強度，才能保持其原來的形狀和尺寸，一般冷作模具鋼，要求其淬回火硬度為HRC60左右，而熱作模具鋼為HRC45~50左右，并且要求熱作模具鋼材在其工作溫度下仍保持一定的硬度。紅硬性是指模具鋼材在一定溫度下保持其硬度和組織穩定性抗軟化的能力，對于熱作模具鋼和部分重載荷冷作模具鋼，是重要的性能指標。另外，還要根據不同模具的實際工作條件，分別考慮其實際要求的性能，如對熱作模具鋼要考慮其抗冷熱疲勞性能，對壓鑄模具應考慮其耐融熔金屬的沖蝕性能；對于重載荷型腔模具應注意其等向性；對于高溫工作的熱作模具應考慮其在工作溫度下的抗氧化性能；對于在腐蝕介質工作的模具，應注意其抗腐蝕性能；對在高載荷下工作的模具應考慮其抗壓強度、抗拉強度和抗彎強度、疲勞強度及斷裂韌度等。