本篇文章給大家談談冷作模具鋼設計，以及什么叫冷作模具鋼對應的知識點，希望對各位有所幫助。

冷作模具鋼有什么性能要求？

冷作模具鋼是指使金屬在冷態下變形或成形所使用的模具鋼。最常用的專用冷作模具鋼是Crl2型鋼，其含碳量為1.45%～2.30%，含鉻量為11%～13%。

由于冷作模具多為常溫下工作，材料的塑性變形抗力大，模具的工作應力大，工作條件苛刻，綜合起來這類模具性能上一般要求高的硬度和耐磨性、足夠的強度、適當的韌性。

因此，冷作模具鋼通常在成分上以高碳為主，以滿足高硬度和高耐磨性的需要。如果為了提高模具抗沖擊能力，需增加韌性時，可選用中碳鋼，這時可借用熱作模具鋼來代替。在冷作模具鋼中加入合金元素時，主要是為了提高淬透性和耐磨性，對于耐磨性要求高的模具，多采用加入碳化物形成元素，例如Cr、Mo、W、V等元素的多元合金鋼。

從鋼材類別考慮，冷作模具鋼多為過共析鋼和萊氏體鋼，一般屬于工具鋼范疇。

冷作模具鋼性能要求：

1、冷作模具鋼的使用性能

1)較高的耐磨性

冷作模具在工作時，表面與坯料之間產生許多次摩擦，模具在這種情況下必須仍能保持較低的表面粗糙度值和較高的尺寸精度，以防止早期失效。

由于模具材料的硬度和組織是影響模具耐磨性能的重要因素，因此為了提高冷作模具的抗磨性能，通常要求模具硬度高于加工件硬度30%～50%，材料的組織為回火馬氏體或下貝氏體，其上分布均勻、細小的顆粒狀碳化物。要達到此目的，鋼中的碳的質量分數一般都在0.60%以上。

2)較高的強度和韌性

模具的強度是指模具零件在工作過程中抵抗變形和斷裂的能力。強度指標是冷作模具設計和材料選擇的重要依據，主要包括拉伸屈服點、壓縮屈服點等。屈服點是衡量模具零件塑性變形抗力的指標，也是最常用的強度指標。為了獲得高的強度，在模具制造過程中，要模具材料的韌性，要根據模具工作條件來決定，對于強烈沖擊載荷的模具，如冷作模具的凸模、冷鐓模具等，因受沖擊載荷較大，需要高的韌性。對于一般工作條件下的冷作模具，通常受到的是小能量多次沖擊載荷的作用，模具的失效形式是疲勞斷裂，因此模具不必具有過高的沖擊韌度值。

3)較強的抗咬合性

咬合抗力實際就是對發生“冷焊”的抵抗能力。通常在干摩擦條件下，把被試驗模具鋼試樣，與具有咬合傾向的材料（如奧氏體鋼），進行恒速對偶摩擦運動，以一定速度逐漸增大載荷，此時轉矩也相應增大。當載荷加大到某一臨界值時，轉矩突然急劇增大，這意味著發生咬合，這一載荷稱為“咬合臨界載荷”。臨界載荷越高，標志著咬合抗力越強。

4)受熱軟化能力

受熱軟化能力反映了冷作模具鋼在承載時溫升對硬度、變形抗力及耐磨性的影響。表征冷作模具鋼受熱軟化抗力的指標主要有軟化溫度（℃）和二次硬化硬度（HRC）。

2、冷作模具鋼的工藝性能要求

冷作模具鋼的工藝性能，直接關系到模具的制造周期及制造成本。對冷作模具鋼的工藝性能要求，主要有鍛造工藝性、切削工藝性、熱處理工藝性等。

1)鍛造工藝性

鍛造不僅減少了模具材料的機械加工余量，節約鋼材，而且改善模具材料的內部缺陷，如碳化物偏析、減少有害雜質、改善鋼的組織狀態等。

為了獲得良好的鍛造質量，對可鍛性的要求是熱鍛變形抗力低、塑性好、鍛造溫度范圍寬，鍛裂、冷裂及析出網狀碳化物傾向小。

2)切削工藝性

磨損小以及加工后模具表面光潔。冷作模具鋼主要屬于過共析鋼和萊氏體鋼，大多數切削加工都較困難，為了獲得良好的切削加工性，需要正確進行熱處理，對于表面質量要求較高的模具可選用含S、Ca等元素的易切削模具鋼。

3)熱處理工藝性

熱處理工藝性主要包括：淬透性、淬硬性、耐回火性、過熱敏感性、氧化脫碳傾向、淬火變形和開裂傾向等。

65nb是什么材料？65nb對應牌號？65nb熱處理工藝？

6Cr4W3MoVNb(65Nb)模具鋼是一種含鈮基體鋼。鋼中合金元素Cr、W、Mo、V的含量設計取自淬火態的W6Mo5Cr4V3高速鋼的基體成分，合金元素在模具納中的作用與高速鋼中相似。

介紹

鋼種還加入少量強化碳化物形成元素鈮，與鋼種的碳形成高穩定性的NbC，阻止淬火加熱時奧氏體晶粒的長大。與不含Nb模具鋼比較，艾詩緹晶粒細化溫度提高40~50℃，Nb還部分溶解于Cr、W、Mo、V的碳化物中，增強器穩定性，使淬火后集體的含碳量降低，顯著提高鋼的強韌性，并改善模具鋼的工藝性能。65Nb模具鋼化學成分見下表。

標準：GB/T 9943-1988

65Nb化學成分

碳 C ：0.50～0.60(允許偏差:0.01)

硫 S ：≤0.030

磷 P ：≤0.030

鉻 Cr：3.80～4.40(允許偏差:0.05)

鎳 Ni：允許殘余含量≤0.30

銅 Cu：允許殘余含量≤0.25

釩 V ：1.00～1.20(允許偏差:0.05)

鉬 Mo：2.00～2.20(允許偏差:尺寸≤6,0.05;尺寸＞6,0.10)

鎢 W ：2.95～3.25(允許偏差:尺寸≤10,0.10;尺寸＞10,0.20

力學性能

65Nb模具鋼具有較高的強韌性，其韌性比母體告訴W6Mo5Cr4V2和高碳高鉻模具鋼都有較大幅度的提高，在壓力低于2450MPa的冷擠模、冷鐓模上應用時，使用壽命比高速模具鋼和高碳高鉻模具鋼成倍提高。但在壓力超過2450MPa的模具上應用，并要求有高耐磨性的情況下，65Nb模具鋼的抗壓屈服強度和耐磨性均顯得不足。

工藝性能

鍛造工藝

65Nb模具鋼屬萊式體模具鋼，要進行鍛造。65Nb模具鋼的鍛造性能良好，但應緩慢加熱保證燒透。鍛造加熱溫度1120~1150℃，始鍛溫度1100℃，終鍛溫度850~900℃，緩冷。

為使原有帶狀碳化物和網狀碳化物破碎、細化、分布均勻，對于鐓坯尤其是大規格坯料，應進行改鍛后反復鐓拔；對于帶刃口的模具，如切邊模，經反復鐓拔后基本上克服了刃口剝落現象，壽命比僅經拔長的模具提高了4~5倍。

退火工藝

65Nb模具鋼的退火工藝有常規球化退火和等溫球化退火兩種，常規化退火工藝為800℃加熱3~4h，緩慢冷卻到500℃出爐；等溫球化退火工藝為860℃加熱3~4h，冷到740℃等溫5~6h，爐冷到500℃出爐，退火后硬度為217HBS。如將等溫時間由6h延長到9h，則硬度進一步降低到187HBS，可以采用冷擠壓成型，這是65Nb模具鋼的最大優點。

淬火、回火工藝

65Nb模具鋼的淬火溫度為1080~1180℃，淬火加熱時間應保證碳化物充分溶解并均勻化，同時不使晶粒長大，在鹽浴爐中加熱系數以15~20s/mm為宜。根據模具形狀和對變形的要求，冷卻方式可采用油冷、油淬-空冷和分級淬火等。65Nb模具鋼一般采用二次回火，回火溫度范圍為520~560℃。

不同溫度淬火，又經過不同溫度二次回火的硬度值，在回火過程中均會有二次硬化現象，硬度峰值出現在520~540℃，并隨淬火溫度的升高而增強。

應用范圍

65Nb模具鋼是一種高強韌性冷熱兼用模具鋼，廣泛用于制作各類冷作模具，特別適用于負責、大型或難變形金屬的冷擠壓模具和受沖擊負荷較大的冷鍛模具，有時也用于熱作模具，但以冷作模具為主。65Nb模具鋼還可燃用于鋼鐵材料的溫熱模具。由于65Nb模具鋼抗壓強度和耐磨性不足，不能用于擠壓2500MPa的鋼鐵材料擠壓模具及要求高耐磨的模具。

冷硬板用什么模具鋼，鉻12沖多了磨損

W18Cr4V和含鎢量較少的鉬高速鋼W6Mo5Cr4V2、6W6MoSCr4V。它們具有高強度、高硬度、高耐磨性、高韌性等性能，是制造高精密、高耐磨的高級模具材料。

鋼結硬質合金牌號有GT35、TLW50、TLMW50、GW50和DT等。

高鉻、高速鋼耐磨性高，但易脆斷。為此研究了高耐磨、高韌性的冷作模具鋼GM鋼和ER5鋼。

GM鋼在成分設計時，考慮了避免產生粗大的一次碳化物，在強韌性好的基礎上彌散分布細小、均勻的碳化物，使其具有最佳的二次碳化能力和磨損抗力。GM鋼的硬度指標遠高于基體鋼和高鉻工具鋼，而十分接近高速鋼，耐磨性高。在韌性和強度方面GM鋼優于高速鋼和高鉻工具鋼，耐磨性與強韌性得到了最佳配合。GM鋼作為一種新型耐磨鋼在冷作模具材料領域替代C12系列鋼種，有廣闊的應用前景。已在高速沖床多工位級進模、滾絲模、切邊模上應用，比Crl2MoV鋼的壽命提高2～6倍以上。

ER5鋼在強度、韌性、耐磨性等方面均優于Crl2型鋼，而且在鍛造、熱處理、機加工、電加工等方面無特殊要求，生產加工工藝簡單可行，材料成本適中，適用于制作大型重載冷鐓模、精密冷沖模以及其它冷沖、冷成型模具。

怎么防止冷作模具鋼材過熱和過燒？

近些年來，為了提高鍛造效率和鍛造的模具鋼尺寸精度，一般采用液壓快鍛機進行模具鋼的生產，對于鍛造應考慮的生產工藝要點有： 1)保證足夠的壓縮比從鋼錠到鋼胚、材的加工比，也稱壓縮比或鍛造比(簡稱鍛比)，一般用k=F0/F(FO-鋼錠平均截面積，F-胚或材截面積)。如果分步加工，則總鍛壓比是各步的鍛壓比的總和，這是工模具鋼的熱加工過程中最主要的工藝參數，在有的鋼種的技術條件中，有明確的規定，一般不應小于4，。尤其是模塊，對鍛造比和鐓粗比的要求更為嚴格。 2)加熱溫度和升溫速度鋼錠的加熱溫度是在模具鋼熱加工最重要的工藝參數，一般與鋼種的特性有關，主要取決于鋼的化學成分。如果加熱溫度過高，會引起過熱、過燒、晶粒粗大等缺陷。尤其是Cr12型的冷作模具鋼。加熱溫度過低，難以加工、也易出現裂紋，影響生產設備和效率。因此應嚴格規定模具鋼的加熱溫度。為保證鋼錠表面和中心部位的溫度梯度小和減小熱應力和組織應力，從而導致裂紋的產生，應緩慢升溫，并分幾段預熱保溫，然后逐漸升溫到加熱溫度，對于中、高合金模具鋼的冷錠一般不要高于600℃裝爐。 3)終鍛溫度在鍛造過程中，在確保模具鋼不出現裂紋的情況下，應盡量用較低的終鍛溫度，會獲得更細小的晶粒。其次，對于某些萊氏體鋼，在鍛造時避免終鍛溫度過低，而產生角裂和邊裂。 4)變形工藝對于模具鋼的變形可以使用多種變形方式，冶金廠一般以拔長為主，對于大斷面的材或模塊，為了保證質量，有事采用鐓拔，即鐓粗與拔長相結合，這是增加鍛造比的主要方式。在變形過程中，應注意變形量的控制。用精鍛機生產開胚時，尤其要注意變形道次和每道次的變形量的設計和鋼錠(鋼胚)的加熱溫度的控制，以免發生孔洞缺陷，因為精鍛機錘擊力小且高頻鍛打，這對變形抗力大的難變形鋼種十分有利，但由此造成鋼材的便面變形，從而易形成孔洞。 5)鋼胚的冷卻中山華氏撫順特鋼表示模具鋼的大多數鋼鍛后或軋后要求緩冷或紅松退火，在緩冷坑中緩冷時，注意入坑的溫度和緩冷坑的保溫性能，一般鋼種在鍛后入坑，保溫時間不要低于48h。

冷作模具鋼應具備哪些特性

冷作模具鋼使用范圍非常廣，可以用作建筑承載、也可以用來充當結構鋼架，當然他的主要作用還是沖壓切割，由于用途不一樣，只能綜合性地概括其特性。

較高的耐磨性：冷作模具在工作時，表面與坯料之間產生許多次摩擦，模具在這種情況下必須仍能保持較低的表面粗糙度值和較高的尺寸精度，以防止早期失效。

較高的強度和韌性：模具的強度是指模具零件在工作過程中抵抗變形和斷裂的能力。強度指標是冷作模具設計和材料選擇的重要依據，主要包括拉伸屈服點、壓縮屈服點等。

較強的抗咬合性：咬合抗力實際就是對發生“冷焊”的抵抗能力。通常在干摩擦條件下，把被試驗模具鋼試樣，與具有咬合傾向的材料，進行恒速對偶摩擦運動，以一定速度逐漸增大載荷，此時轉矩也相應增大。臨界載荷越高，標志著咬合抗力越強。

受熱軟化能力：受熱軟化能力反映了冷作模具鋼在承載時溫升對硬度、變形抗力及耐磨性的影響。

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