模具大致可分為冷作模具、熱作模具和塑料模具3類(lèi)，用于鍛造、沖壓、切型、壓鑄等。由于各種模具用途不同，工作條件復雜，因此對模具用鋼，按其所制造模具的工作條件，應具有高的硬度、強度、耐磨性，足夠的韌性，以及高的淬透性、淬硬性和其他工藝性能。
由于這類(lèi)用途不同，工作條件復雜，因此對模具用鋼的性能要求也不同。
冷作模具包括冷沖模、拉絲模、拉延模、壓印模、搓絲模、滾絲板、冷鐓模和冷擠壓模等。
冷作模具有鋼，按其所制造具的工作條件，應具有高的硬度、強度、耐磨性、足夠的韌性，以及高的淬透性、淬硬性和其他工藝性能。
合金鋼分析儀分析用于這類(lèi)用途的合金工具用鋼一般屬于高碳合金鋼，碳質(zhì)量分數在0.80％以上，鉻是這類(lèi)鋼的重要合金元素，其質(zhì)量分數通常不大于5％。但對于一些耐磨性要求很高，淬火后變形很小模具用鋼，更高鉻質(zhì)量分數可達13％，并且為了形成大量碳化物，鋼中碳質(zhì)量分數也很高，更高可達2.0％~2.3％。
冷作模具鋼的碳含量較高，其組織大部分屬于過(guò)共析鋼或萊氏體鋼。
常用的鋼類(lèi)有高碳低合金鋼、高碳高鉻鋼、鉻鉬鋼、中碳鉻鎢釧鋼等。
[應用場(chǎng)合]：冷作模具用于冷態(tài)下（工作溫度低于200～300℃）金屬的成形加工，如冷沖模、冷擠壓模、剪切模等。這類(lèi)模具承受很大的壓力、強烈的摩擦和一定的沖擊，因此，要求具有高硬度、耐磨性和足夠的韌性。此外，形狀復雜、精密、大型的模具還要求具有較高的淬透性和小的熱處理變形。
[化學(xué)成分]：碳硫分析儀分析冷作模具鋼一般具有高的含碳量，wC=1.0％～2.0％，以獲得高硬度和高耐磨性。加入合金元素Cr、Mo、W、V等，以提高耐磨性、淬透性和耐回火性。
[常用冷作模具鋼]：Cr12型鋼包括Cr12、Cr12MoV等，這類(lèi)鋼的淬透性及耐磨性好，熱處理變形小，常用于大型冷作模具。其中Cr12MoV鋼除耐磨性不及Cr12鋼外，強度、韌性都較好，應用更廣。尺寸較小的冷作模具可選用低合金冷作模具鋼CrWMn等，也可采用刃具鋼9CrSi或軸承鋼GCr15。
[熱處理]：Cr12型鋼屬于萊氏體鋼，加工前應進(jìn)行反復鍛打并退火。Cr12型鋼的更終熱處理一般為淬火和回火，獲回火馬氏體、碳化物和殘余奧氏體組織，硬度為 60～64HRC。
熱作模具分為錘鍛、模鍛、擠壓和壓鑄幾種主要類(lèi)型，包括熱鍛模、壓力機鍛模、沖壓模、熱擠壓模和金屬壓鑄模等。熱變形模具在工作中除要承受巨大的機械應力外，還要承受反復受熱和冷卻的做用，而引起很大的熱應力。熱作模具鋼除應具有高的硬度、強度、紅硬性、耐磨性和韌性外，還應具有良好的高溫強度、熱疲勞穩定性、導熱性和耐蝕性，此外還要求具有較高的淬透性，以保證整個(gè)截面具有一致的力學(xué)性能。對于壓鑄模用鋼，還應具有表面層經(jīng)反復受熱和冷卻不產(chǎn)生裂紋，以及經(jīng)受液態(tài)金屬流的沖擊和侵蝕的性能。這類(lèi)鋼一般屬于中碳合金鋼，碳質(zhì)量分數在0.30％~0.60％，屬于亞共析鋼，也有一部分鋼由于加入較多的合金元素（如鎢、鉬、釩等）而成為共析或過(guò)共析鋼。常用的鋼類(lèi)有鉻錳鋼、鉻鎳鋼、鉻鎢鋼等。
[應用場(chǎng)合]：熱作模具用于熱態(tài)金屬的成形式加工，如熱鍛模、壓鑄模、熱擠壓模等。熱作模具工作時(shí)受到比較高的沖擊載荷，同時(shí)模腔表面要與熾熱金屬接觸并發(fā)生摩擦，局部溫度可達500℃以上，并且還要不斷反復受熱與冷卻，常因熱疲勞而使模腔表面龜裂，故要求熱作模具鋼在高溫下具有較高的綜合力學(xué)性能及良好的耐熱疲勞性。此外，必須具有足夠的淬透性。
[化學(xué)成分]：熱作模具鋼為中碳成分，wC=0.3％～0.6％，以獲得綜合力學(xué)性能；合金分析儀分析合金元素有Cr、Mn、Ni、Mo、W、Si等，其中Cr、Mn、Ni主要作用是提高淬透性；W、Mo提高耐回火性并防止回火脆性；Cr、W、Mo、Si還提高鋼的耐熱疲勞性。
[常用熱作模具鋼]：5CrMnMo和5CrNiMo是更常用的熱鍛模具鋼，其中5CrMnMo常用來(lái)制造中小型熱鍛模，5CrNiMo常用于制造大中型熱鍛模；對于受靜壓力作用的模具（如壓鑄模、擠壓模等），應選用3Cr2W8V或4Cr5W2VSi鋼。
[熱處理]：熱鍛模坯料鍛造后需進(jìn)行退火，以消除鍛造應力，降低硬度，利于切削加工；更終熱處理為淬火、高溫（或中溫）回火，回火后獲得均勻的回火索氏體或回火馬氏體，硬度約為40HRC左右。
塑料模具包括熱塑性塑料模具和熱固性塑料模具。塑料模具用鋼要求具有一定的強度、硬度、耐磨性、熱穩定性和耐蝕性等性能。此外，還要求具有良好的工藝性，如熱處理變小、加工性能好、耐蝕性好、研磨和拋光性能好、補焊性能好、粗糙度高、導熱性好和工作條件尺寸和形狀穩定等。一般情況下，注射成形或擠壓成形模具可選用熱作模具鋼；熱固性成形和要求高耐磨、高強度的模具可選用冷作模具鋼。
[性能要求]：塑料模具所受的應力和磨損較小，主要失效形式為模具表面質(zhì)量下降，因此應具備以下性能：①良好的加工性能，在較高預硬硬度（28～35HRC），便于進(jìn)行切削加工或電火花加工，易于蝕刻各種圖案、文字和符號；②良好的拋光性，模具拋光后表面達到高鏡面度（一般Ra值為0.1～0.012μm）；③較高的硬度（熱處理后硬度應超過(guò)45~55HRC），良好的耐磨性，足夠的強度和韌性；④熱處理變形?。ūＷC精度）、良好的焊接性（便于進(jìn)行模具焊補）等。
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