高强度不锈钢冷挤压模具（不锈钢挤压模具用什么材料）

今天给各位分享高强度不锈钢冷挤压模具的知识，其中也会对不锈钢挤压模具用什么材料进行解释，现在开始吧！

冷挤压模具损坏分析要谨慎

冷挤压模具损坏分析要谨慎

冷挤压模具损坏分析一定要谨慎

模具是实现少、无切削加工的重要工艺装备，在现代生产中日益得到广泛的应用。

在冷挤压加工时，常常遇到一些妨碍正常投产的重要问题，就是模具受到损坏，主要表现有如下三种失效类型：

(1)断裂失效，如，塑性断裂失效、疲劳断裂失效、 蠕 变断裂失效、低应力脆断失效、介质加速断裂失效等。

(2)过量变形失效，主要包括过量的弹性和塑性变形失效。

(3)型腔表面损伤失效，如，磨损失效、腐蚀失效、表面疲劳(点蚀或剥落)失效等。

当凸、凹零件产生上述这种缺陷时，那就不能制造出合格的挤压件，严重影响工厂的生产计划，为此，工程技术人员应要及时解决造成这些缺陷的关键问题。

生产实践指出，每副模具的承载能力、工作使用寿命、制造精度及产品合格率，在很大程度上取决于模具钢的化学成分、模具零件的加工质量及热处理工艺等。

为了生产出高质量、高经济效益的产品挤压件，必须从模具结构设计、选用模具材料、机械加工、热处理、生产成本等方面全面进行考虑，才能达到应有的技术经济效果。

1.模具早期失败的统计数据

任何一种失败原因，都需要了解及分析模具损坏的根本因素，应从生产实践中收集第一手资料，即社会调查。

以模具外表和内部检验结果为依据，找出其中影响模具失效的决定性因素，就可以查明模具失效的特征和损坏的根本原因。当然，模具失效往往是由几个因素综合作用的结果，在进行具体分析时，必须充分考虑各个因素之间的相互影响和有机联系。

模具早期失效是由原材料质量不好、模具使用条件不好、模具加工方法不好、模具毛坯锻造工艺不好、模具热处理工艺不佳及模具结构设计不合理等原因造成的。因此，为了防止模具早期失效，延长模具使用寿命，应从上述几方面采取有效的、相应的预防措施。

2.冷挤压模具的工作条件

冷挤压模具工作条件极其恶劣。冷挤凸模的受力情况随挤压方法的不同而异。

正挤压凸模主要承受压应力的作用，而反挤压凸模或复合挤压凸模，在挤压工作行程时，承受着很大的.压应力作用，在回程时则承受较小的拉应力，这个拉、压应力是交变产生的。不论是正挤压还是反挤压，往往还受到偏心负荷所引起的弯曲应力的作用。由此可以看出，冷挤压凸模受到拉、压和弯曲应力的综合作用，其受力状态是比较复杂的。

冷挤压凹模内壁由于承受着较大的内压力的作用，从而使凹模的圆周方向上作用着较大的拉应力。

此外，冷挤压成形是在很短时间内完成的，且将大截面的坯料变成小截面的挤压件，从而使模具承受着交变的冲击载荷。

冷挤压过程中的热效应以及模具工作表面受到的剧烈磨擦作用，使挤压件温升高达300~400℃，从而使模具在工作时温度升高，不工作时温度又有下降，这就是说，模具还承受着冷热交变应力的作用。

如此苛刻的工作条件，使得冷挤压模具的使用寿命比其它模具要短得多。因此，为了延长模具的使用寿命，降低产品成本，提高经济效益，查明模具失效的根本原因，并采取得力的措施加以解决，对于冷挤压模具显得比其它的模具更为重要。

3.模具损坏的各种具体因素

冷挤压模具因受使用情况不同，使用的钢种复杂，加工工序多等，可将影响模具使用寿命的各种具体因素分为如下六个方面：

(1)挤压件方面

在挤压件设计时，与模具失效有关的有：

①原材料钢号;

②制件形状及尺寸;

③挤压方式;

④变形程度;

⑤制件尺寸精度。

(2)模具设计方面

冷挤压时，影响模具使用寿命的有：

①模具材料使用不当;

②硬度不合理;

③面与面相交处有尖角;

④厚薄壁相差过大;

⑤连接圆角半径过小;

⑥材料纤维取向不合理;

⑦配合精度不当。

(3)模具材质方面

在选用模具材质时，密切有关的有：

①钢的纯净度差;

②化学成分偏析;

③钢内疏松;

④带状(网状)碳化物;

⑤带状组织;

⑥球化退火质量不好。

(4)机械加工方面

模具零件金属切削加工时，影响模具失效的有：

①磨削损伤，形成微裂纹痕迹;

②电加工质量差;

③连接圆角半径较小;

④表面粗糙度差;

⑤尺寸精度差;

⑥加工应力未除去。

(5)热处理方面

在热处理模具零件时，影响模具失效的有：

①加热速度不当;

②淬火温度不当;

③冷却速度不当;

④保温时间不当;

⑤炉内气氛不当;

⑥回火次数不够;

⑦表面硬度不够;

(6)使用操作方面

在冷挤压加工生产时，与模具失效有关的有：

①模具安装不当;

②润滑条件差;

③冷却条件不当;

④设备状况不好;

⑤实际操作不按要求。

通过如上所指出的，影响冷挤压模具使用寿命的各种各种诸多因素，使我们清楚地看到，对具体的实际生产问题，需采用相应的措施来逐步解决。

4.结束语

挤压模具对模具钢的韧性，表面硬度，强度以及抗回火性能要求比较高。

Toolox系列材料中的Toolox44材料，非常适合用于铝挤压模具，原因如下：

Toolox44材料，由于已经在钢厂就进行了热处理，内应力非常小，Toolox44具备了很高的韧性，比较同等硬度的H13系列材料，韧性有大幅度的提高，Toolox44回火温度达到640摄氏度左右，在600度以下保证Toolox44的力学性能不变。

由于Toolox44是全新的冶金成分设计，氮化性能非常优异，氮化层和Toolox基体材料结合非常好，Toolox44表面氮化的硬度可以达到HRC65。

Toolox44材料的氮化性能还体现在Toolox44可以多次氮化，可以达到10次以上。

Toolox44材料的抛光性能非常好，能得到很光滑的模具表面，在挤压时候的阻力能大大降低，因此Toolox44材料应用在铝挤压模具时，配合良好的表面氮化，能够得到非常理想的效果，从客户的实际使用情况来开，相比较欧洲的1.2344ESR“(8047)”模具寿命一般来说能提高一倍，即Toolox44的寿命是1.2344ESR“(8047)”材料的约2倍寿命，而且由于省去了热处理费用和时间，大大缩短了模具加工的时间，节省了很多费用。

冷挤压模具的工作条件极为复杂和恶劣，一副模具在使用过程中往往交织着各种损伤情形，这些损伤相互作用、相互促进，最后以一种或多种形式失效。为此，对冷挤压模具使用寿命的影响因素，应进行认真细致研究及分析，如有丰富的实践经验，可直接选用有效的方法，应以不断探索、不断更新、不断提高、不断总结的精神来完成现代模具生产。

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冷挤压模具材料

冷挤压模具材料

冷挤压模具中，受力最大的部分是凸、凹模，因此，凸、凹模材料的选择对冷挤压工艺能否奏效 至关重要。

根据宴践经验，对凸、凹模材料的选择大致应满足以下要求：(1)凸、凹模具在2450~2940MPa 高压下工作．必须具备很高的强度、硬度，以防止自身的塑性变形、磨损乃至损坏。(2)凸模、凹模是

在冲击条件下工作的，应当具有良好的冲击韧性 (3)凸模材料应具有较高的抗弯强度，以防工作时 损坏。(4)模具是在冷、热交变压力反复作用情况下工作的，必须能承受交变应力的反复作用而保持

原型。(5)模其的材料必须易加工。

根据实践经验，钢制工件凸模以选用6W6Mo5Cr4V1、W6Mo5Cr4Vg以及W18Cr4V材料为 好，凹模以选用Crl2MoV、CrWMn、GCr 材料为好}铝件凸模宜选用CrlgMo、9CrSi、Crl2、 wl8c“V．而凹模宜选用Crl2MoV、T10A、W18Cr4V以及YG20。 目前国内市场上W18Cr4V取材较易

采用W18Cr4V制造工件冷挤压凸摸，寿命可达1～5万次；用硬质合金YG20制造凹模，钢制 工件可达2O～ 40万次．铝制工件可达400~500万次。

为了提高玲挤压模具的耐磨性．近年来．国内外一些厂家采用气体软氮化工艺以提高楼具表面 硬度t这样模具耐磨寿命可提高2o 以上，GCrl5材料作凹模．采用渗钒工艺．也可使模具寿命从3 万次提高到24万次; 金属工件少、无切削工艺之一的冷挤压工艺是当前生产中应用较为f 广泛的一种。它具有节约原材料、劳动生产率高以及成品机械强度高、刚性大、重量轻、表面光洁度及尺寸精度较高等优点。一些形状较复杂、切削加工较困难的金属工件，运用冷挤压工艺很容易加工成型。

冷挤压模具用什么材料好？ 需要能使用20W次以上的~LD钢能达到要求么？

可以使用硬质合金YG20、YG25，其使用寿命比一般的模具钢高5倍以上；也可以使用钢结硬质合金，其性能介于钢与硬质合金之间。它既有高的强、韧性又可进行各种机械加工及热加工，并具有硬质合金的高硬度(经淬火、回火后可达(68～73)HRC、高耐磨性。

冷挤压模模具选用什么材质

通常是高碳钢或轴承钢成分，以保证模具具有高硬度和耐磨性。

冷锻和热锻有什么区别

热锻图和冷锻图有三个区别:首先，两者的优势不同:1.热锻拉拔的优点:热挤压不仅可以成型塑性好、强度相对较低的有色金属及其合金，如中低碳钢，还可以成型高强度的高碳高合金钢，如特种不锈钢、高速工具钢、结构用耐热钢等。2.冷锻拉拔的优点:采用冷挤压技术制造锻件可以节省材料，冷挤压材料的利用率通常可以达到80%以上。如解放牌汽车活塞销的切削材料利用率为43.3%，而采用冷挤压时材料利用率提高到92%。又如万向节轴承套冷挤压后，材料利用率由过去的27.8%提高到64%。可以看出，用冷挤压生产机械零件，可以节省大量的钢材和有色金属材料。第二，两者的含义不同:1.热锻图的含义:热挤压是指将金属材料加热到热锻成形温度进行挤压，即在挤压前将坯料加热到金属再结晶温度以上的一定温度。2.冷锻图的含义:冷挤压是将金属坯料置于冷挤压模具型腔内，在室温下，通过固定在压力机上的冲头对坯料施加压力，使金属坯料发生塑性变形而产生零件的加工方法。第三，两者的适用对象不同:1.热锻图应用对象:热挤压主要用于制造不锈钢、镍基高温合金、耐火合金等的普通长件、型材、管材、棒材及各种机器零件、棒材、管材、型材等。2.冷锻图的应用对象:冷挤压技术主要用于冷挤压铅、锡、铝、铜、锌及其合金等金属，低碳钢、中碳钢、工具钢、低合金钢、不锈钢，甚至轴承钢、高碳高铝合金工具钢、高速钢等。可以冷挤压出一定的变形量。

常用的冷冲压模具材料有哪些，各有什么用途

冲压模具工作零件材料的要求

冲压模具工作时要承受冲击、振动、摩擦、高压和拉伸、弯扭等负荷，甚至在较高的温度下工作（如冷挤压），工作条件复杂，易发生磨损、疲劳、断裂、变形等现象。因此，对模具工作零件材料的要求比普通零件高。

由于各类冲压模具的工作条件不同，所以对模具工作零件材料的要求也有所差异。

1.冲裁模材料的要求

对于薄板冲裁模具的工作零件用材要求具有高的耐磨性和硬度，而对厚板冲裁 模除了 要求具有高的耐磨性、抗压屈服点外，为防止模具断裂或崩刃 ，还应具有高的断裂抗力、较高的抗弯强度和韧性。

2. 拉深模材料的要求

要求模具工作零件材料具有良好的抗粘附性（抗咬合性）、高的耐磨性和硬度、一定的强韧性以及较好的切削加工性能，而且热处理时变形要小。

3. 冷挤压模材料 的要求

要求模具工作零件有高的强度和硬度、高耐磨性，为避免冲击折断，还要求有一定的韧性。由于挤压时会产生较大的升温，所以还应具有一定的耐热疲劳性和热硬性

11.2.2 冲压模具材料的种类及特性

制造冲压模具的材料有钢材、硬质合金、 钢结硬质合金、锌基合金、低熔点合金、铝青铜、高分子材料等等。目前制造冲压模具的材料绝大部分以钢材为主，常用的模具工作部件材料的种类有：碳素工具钢、低合金工具钢、高碳 高铬或中 铬工具钢、中碳合金钢、高速钢、基体钢以及硬质合金、 钢结硬质合金 等等。

1. 碳素工具钢

在模具中应用较多的碳素工具钢为T8A、T10A等，优点为加工性能好，价格便宜。但淬透性和红硬性差，热处理变形大，承载能力较低。

2. 低合金工具钢

低合金工具钢是在碳素工具钢的基础上加入了适量的合金元素。与碳素工具钢相比，减少了淬火变形和开裂倾向，提高了钢的淬透性，耐磨性亦较好。用于制造模具的低合金钢有 CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV(代号CH-1)、6CrNiSiMnMoV(代号GD)等。

3. 高碳高铬工具钢

常用的高碳高铬工具钢有Cr12和Cr12MoV、Cr12Mo1V1（代号D2），它们具有较好的淬透性、淬硬性和耐磨性，热处理变形很小，为高耐磨微变形模具钢，承载能力仅次于高速钢。但碳化物偏析严重 ，必须进行反复镦拔 （轴向镦、径向拔）改 锻，以降低碳化物的不均匀性，提高使用性能。

4. 高碳中铬工具钢

用于模具的高碳中铬工具钢有Cr4W2MoV、Cr6WV 、Cr5MoV等，它们的含铬量较低， 共晶碳化物 少，碳化物分布均匀，热处理变形小，具有良好的淬透性和尺寸稳定性。与碳化物偏析相对较严重的高碳高铬钢相比，性能有所改善。

5. 高速钢

高速钢具有模具钢中最高的 的 硬度、耐磨性和抗压强度，承载能力很高。模具中常用的有 W18Cr4V（代号8-4-1）和含钨量较少的W6Mo5 Cr4V2（代号6-5-4-2，美国牌号为M2）以及为提高韧性开发的 降碳降钒 高速钢 6W6Mo5 Cr4V（代号6W6或称低碳M2）。高速钢也需要改 锻 ，以改善其碳化物分布 。

6. 基体钢

在高速钢的基本成分上添加少量的其它元素，适当增减含碳量，以改善钢的性能。这样的钢种统称基体钢。它们不仅有高速钢的特点，具有一定的耐磨性和硬度，而且抗疲劳强度和韧性均优于高速钢，为高强 韧性冷作模具钢 ，材料成本却比高速钢低。模具中常用的基体钢有 6Cr4W3Mo2VNb（代号65Nb）、7Cr7Mo2V2Si（代号LD）、5Cr4Mo3SiMnVAL（代号012AL）等。

7. 硬质合金和钢结硬质合金

硬质合金的硬度和耐磨性高于其它任何种类的模具钢，但抗弯强度和韧性差。用作模具的硬质合金是 钨钴类 ，对冲击性小而耐磨性要求高的模具，可选用 含钴量较低 的硬质合金。对冲击性大的模具，可选用 含钴量较高 的硬质合金。

钢结硬质合金 是以铁粉加入少量的合金元素粉末（如铬、 钼 、钨、钒等）做粘合剂，以碳化 钛或碳化钨为硬质相 ，用粉末冶金方法烧结而成。钢结硬质合金 的基体是钢，克服了硬质合金韧性较差、加工困难的缺点，可以切削、焊接、锻造和热处理。 钢结硬质合金含有大量的碳化物，虽然硬度和耐磨性低于硬质合金，但仍高于其它钢种，经淬火、回火后硬度可达 68 ~ 73HRC。

11.2.3 冲压模具材料的选用及热处理要求

一. 冲裁模具材料的选用及热处理要求

选用冲裁模具材料应考虑工件生产的批量，若批量不大就没有必要选择高寿命的模具材料；还应考虑被冲工件的材质，不同材质适用的模具材料亦有所不同。对于冲裁模具，耐磨性是决定模具寿命的重要因素，钢材的耐磨性取决于碳化物等硬质点相的状况和基体的硬度，两者的硬度越高，碳化物的数量越多，则耐磨性越好。常用冲压模具钢材耐磨性 的劣优依次 为碳素工具钢 — 合金工具钢 — 基体钢 — 高碳高铬钢 — 高速钢 — 钢结 硬质合金 — 硬质合金。

此外还必须考虑工件的厚度、形状、尺寸大小、精度要求等因素对模具材料选择的影响。

1.传统模具用钢

长期以来，国内薄板冲裁模用钢为 T10A 、 CrWMn 、9Mn2V、Cr12 和 Cr12MoV 等。

其中 T10A 为碳素工具钢，有一定强度和韧性。但耐磨性不高，淬火容易变形及开裂，淬透性差，只适用于工件形状简单、尺寸小、数量少的冲裁模具。

T10A 碳素工具钢的热处理工艺为： 760~810 ℃水或油 淬， 160~180 ℃ 回火，硬度 59~62HRC 。

CrWMn 、 9Mn2V 是高碳低合金钢种，淬火操作简便，淬透性优于碳素工具钢，变形易控制。但耐磨性和韧性仍较低，应用于中等批量、工件形状较复杂的冲裁模具。 CrWMn 钢的热处理工艺为：淬火温度 820~840 ℃ 油冷 ，回火温度 200 ℃，硬度 60~62HRC 。 9Mn2V 钢的热处理工艺为：淬火温度 780~820 ℃ 油冷 ，回火温度 150~200 ℃，空冷，硬度 60~62HRC 。注意 回火温度在 200~300 ℃范围有回火脆性和显著体积膨胀，应予避开。

Cr12 和 Cr12MoV 为高碳高铬钢，耐磨性较高，淬火时变形很小，淬透性好，可用于大批量生产的模具，如硅钢片冲裁模。但该类钢种存在碳化物不均匀性，易产生碳化物偏析，冲裁时容易出现崩 刃 或断裂。其中， Cr12 含碳量较高，碳化物分布不均比 Cr12MoV 严重，脆性更大一些。

Cr12 型钢的热处理工艺选择取决于模具的使用要求，当模具要求比较小的变形和一定韧性时，可采用低温淬火、回火（ Cr12 为 950~980 ℃淬火， 150~200 ℃回火； Cr12MoV 为 1020~1050 ℃淬火， 180~200 ℃回火 ）。若要提高模具的使用温度，改善其淬透性和红硬性，可采用高温淬火、回火 （ Cr12 为 1000~1100 ℃淬火， 480~500 ℃回火； Cr12MoV 为 1110~1140 ℃淬火， 500~520 ℃回火 ）。

高铬钢在 275~375 ℃区域有回火脆性，应予避免。

2.常用模具新钢种

为了弥补传统模具钢种性能的不足，国内开发或引进了以下性能较好的冲压模具用钢：

（ 1 ） Cr12Mo1V1 （代号 D2 ）钢 为仿美国 ASTM 标准中的 D2 钢引进 的钢种，属 Cr12 型钢。由于 D2 钢中 Mo 、 V 含量增加，细化了晶粒，改善了碳化物的分布状况，因此 D2 钢的强韧性（冲击韧度、抗弯强度、挠度）比 Cr12MoV 钢有所提高，耐磨性和抗回火稳定性也比 Cr12MoV 更高。可用深冷处理，提高硬度并改善尺寸稳定性。用 D2 钢制作的冲裁模具寿命要高于 Cr12MoV 钢模具。

D2 钢的锻造性能和热塑成形性比 Cr12MoV 钢略差，机械加工性能和热处理工艺与 Cr12 型钢相似。

（ 2 ） Cr6WV 钢 为高 耐磨微 变形高碳中铬钢，碳、铬含量均低于 Cr12 型钢，碳化物的分布状态较 Cr12MoV 均匀，具有良好的淬透性。热处理变形小，机械加工性能较好。抗弯强度、冲击韧度优于 Cr12MoV ， 只是耐磨性略低于 Cr12 型钢。用于承受较大冲击力的高硬度、高耐磨板料冲裁模，其效果好于 Cr12 型钢。

钢的常用热处理工艺为：淬火温度9701 ~ 000℃，一般可热油或硝盐分级淬火冷却，尺寸不大的部件可采取空冷。淬火后应立即回火，回火温度160210 ~ ℃，硬度 58 ~ 62HRC。

（ 3 ） Cr4W2MoV 钢 也是高 耐磨微 变形高碳中铬钢，替代 Cr12 型钢而研制的钢种，碳化物均匀性好，耐磨性高于 Cr12MoV ，适于制作形状复杂、尺寸精度要求高的冲压模具，可用于硅钢片冲裁模。

Cr4W2MoV 钢的热处理工艺：要求强度、韧性较高时，采用低温淬火、低温回火工艺：淬火温度 960~980 ℃，回火温度 280~320 ℃，硬度 60~62HRC 。要求热硬性和耐磨性较高时，采用高温淬火、高温回火工艺：淬火温度 1020~1040 ℃，回火温度 50 0~540 ℃，硬度 60~62HRC 。

（ 4 ） 7CrSiMnMoV( 代号 CH-1) 钢 为 空淬微变形低合金钢、火焰淬火钢，可以利用火焰进行局部淬火，淬硬模具刃口部分。淬火温度（ 800~1000 ℃ ），具有良好的淬透性和 淬硬性 （可达 60 HRC 以上），强度和韧性较高，崩 刃 后能补焊。可代替 CrWMn 、 Cr12MoV 钢，制作形状复杂的冲裁模。 CH-1 钢的推荐热处理工艺：淬火温度 900~920 ℃， 油冷 ， 190~200 ℃ 回火 1~3 小时，硬度 58~62 HRC 。

（ 5 ） 6CrNiSiMnMoV( 代号 GD) 钢 为高韧性低合金钢，淬透性好，空淬变形小，耐磨性较高。其强韧性显著高于CrWMn 和 Cr12MoV 钢，不易崩刃或断裂。尤其适用于细长、薄片状 凸模及 大型、形状复杂、薄壁凸凹模。

GD 钢的推荐热处理工艺：淬火温度 870~930 ℃（ 900 ℃ 最佳 ），盐浴炉加热（ 45s/mm ）， 油冷或 空冷、风冷 ， 175~230 ℃ 回火 2 小时，硬度 58~62 HRC 。由于空冷即可淬硬 ，也可采用火焰加热淬火。

（ 6 ） 9Cr6W3Mo2V2( 代号 GM) 钢为高耐磨高强 韧 合金钢，各项工艺性能良好，其耐磨性、强韧性、加工性能均优于 Cr12 型钢，能够用于高速压力机冲压下的多工位 级进模等 精密模具，是较理想的耐磨、精密冲压模具用钢。

GM 钢的热处理工艺：淬火温度 1080~1120 ℃，硬度 64~66HRC 。 回火温度 540~560 ℃，回火二次。

（ 7 ） Cr8MoWV3Si ( 代号 ER5) 钢 属高耐磨高强韧合金钢，具有较好的电火花加工性能，强度、韧性、耐磨性都优于 Cr12 型钢，适用于大型精密冲压模具。用于硅钢片冲裁模，一次 刃 磨寿命为 21 万次，总寿命高达 360 万次，是目前合金钢冲模冲裁硅钢片的较高寿命水平。

ER5 钢的推荐热处理工艺：对高耐磨性、高强韧性的模具，采用 1150 ℃ 淬火， 520~530 ℃ 回火 3 次； 对重载服役条件下的模具，采用 1120~1130 ℃ 淬火， 550 ℃ 回火 3 次。

3 ．硬质合金及钢结硬质合金

当工件的批量极大时，可以考虑选用硬度和耐磨性比各类模具钢种更高的硬质合金 或钢结硬质合金 。用作模具材料的硬质合金为 钨钴类 ，随着 含钴量的增加，韧性及抗弯强度提高而硬度降低。对于承受冲击力较小的模具，可以选用 含钴量较低 的 YG10X ；承受冲击力中等或较大的模具，可以选用含钴量较高 的 YG15 或 YG20 。硬质合金的缺点为韧性较差、难以加工，作为模具的工作部件可以设计为镶拼结构。 钢结硬质合金的性能介于硬质合金和高速钢之间，能够机械加工和热处理，可以用于制作复杂的高寿命模具。用作冲裁模 的钢结硬质合金 有 DT 、 GT35 、 TLMW50 、 GW50 等。

厚板冲裁模具

厚板冲裁模承受的冲压力高于薄板冲模，为重载冲裁模，易磨损、崩 刃 和断裂，所以要求模具材料应具有高的耐磨性和强韧性。

传统模具用钢传统的重载冲裁模具钢种主要有 T8A 、 Cr12MoV 、 W18Cr4V 、

W6Mo5 Cr4V2 等。

其中 T8A 为碳素工具钢，虽然淬透性、韧性比 T10A 钢有所改善，但易残存网状碳化物、热硬性差，只能用于工件批量较小的中厚冲裁模。 T8A 工具钢的热处理工艺为： 790~820 ℃水或油 淬， 160~180 ℃ 回火，硬度 58~61HRC 。

W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2为高速工具钢，具有很高的硬度、抗压强度和耐磨性，但韧性较低，工作时有可能产生崩 刃或断裂，而且价格较贵。建议采用低温淬火、快速加温淬火等工艺措施来改善其韧性。对于工件批量较大的厚板冲裁模，可以用W18Cr4V、 W6Mo5Cr4V2钢做 凸 模，Cr12MoV 钢做凹模 。

W18Cr4V 钢的推荐热处理工艺： 1220~1250 ℃ 淬火； 550~570 ℃ 回火 3 次。

W6Mo5Cr4V2 钢的推荐热处理工艺： 1160~1200 ℃ 淬火 ： 550~570 ℃ 回火 3 次。

3. 常用模具新钢种

为了克服高速工具钢的缺点，提高使用寿命，重载冲裁模具可选用 降碳降钒 高速钢6 W6Mo5 Cr4V（6W6）和以高速钢成分为基础，添加少量的其它元素构成的高强韧性模具钢 — 基体钢，如 65Nb钢、LD钢、012AL钢、CG-2 钢等等 。

（ 1）6 W6Mo5 Cr4V (6W6)钢 为高强韧性高速钢，由于降低了碳化物的含量和分布均匀性，使其在保持硬度和耐磨性的同时，抗弯强度、冲击韧性和塑性都有显著提高，虽然耐磨性略低，仍可用低温 氮碳共渗提高 表面硬度和耐磨性。其热处理工艺和高速钢W6Mo5Cr4V2相似。

（ 2 ） 6Cr4W3Mo2VNb (65Nb) 钢 65Nb 钢取自 W6Mo5CrV2 钢正常 淬火后的基本成分，碳含量比高速钢低，碳质量 分数 的中限为 0.65% ，故名 65Nb 。各合金元素在钢中的作用和在高速钢中相似， 另加入 3% 的 Nb 可形成高稳定性的碳化物 NbC ，能有效阻止奥氏体晶粒长大，改善钢的力学性能和工艺性能。这种钢具有较好的耐磨性和较强的高温韧性，可以代替 Cr12MoV 、 W18Cr4V 钢，用于重载冲裁模和冷挤压模、 冷镦模 。

65Nb 钢锻造和退火工艺性能良好，热处理温度范围宽，淬火温度可以在 1080~1180 ℃，回火温度在 520~600 ℃之间选择。当采用比 W6Mo5CrV2 钢正常 淬火温度低的温度淬火后，其组织 为在碳含量 较低的马氏体基体上均匀 分布有细粒状未溶碳化物。通过热处理参数的调整，可以得到不同的强度、韧性、耐磨性配合，以适合不同模具的性能要求。 65Nb 钢的热处理工艺： 1080~1180 ℃盐浴炉加热（ 15~20s/mm ）油 淬， 520~560 ℃ 回火 2 次，硬度 57~63 HRC 。

（ 3 ） 7Cr7Mo2V2Si (LD) 钢 LD 钢含碳、 含钴量高于 65Nb ，含钒量也较高。 钒可细化 晶粒，提高耐磨性。因此其抗压、抗弯强度和耐磨性均高于 65Nb 由于具有良好的强韧性和耐磨性，因而适于制造各种重载模具。

LD 钢的推荐热处理工艺： 850 ℃预热， 1100~1150 ℃ 淬火； 油冷后 530~570 ℃ 回火 2~3 次，每次 1~2 小时，硬度 57~63 HRC 。

（ 4 ） 5Cr4Mo3SiMnVAL (012AL) 钢 012AL 钢中加入质量分数为 0.3~0.7% 的铝，目的是为了细化晶粒，提高钢的冲击韧性和热加工塑性，加 Si 则为了强化基体。 012AL 钢强韧性高，综合性能好，通用性强，是冷、热兼用型模具钢。其抗弯强度及挠度高于 W18Cr4V 高速钢，代替高速钢作模具时很少发生折断现象。可以用作中厚板料冲裁模具和 各类冷 、热作模具。

012AL 钢的推荐热处理工艺： 1090~1120 ℃盐浴炉加热（ 30s/mm ）油 淬， 510 ℃ 回火 2 次， 每次油冷 2 小时 ，硬度 60~62 HRC 。

（ 5 ） 6Cr4Mo3Ni2WV(CG-2) 钢 CG-2 钢在成分中加 Ni ，强化了基体，改善了韧性和高温性能。同时增加 Mo 减少 W ，以降低碳化物的偏析。 CG-2 钢具有高的强度和强韧性，在热处理到高硬度时仍能维持良好的韧性，较好地解决了高硬度与韧性的合理配合。但锻造塑性较差，退火后硬度偏高。亦可用作中厚板料冲裁模具和 各类冷 、热作模具。

CG-2 钢的热处理工艺：淬火温度 1100~1140 ℃加热（ 20s/mm ）， 油冷 ， 540 ℃ 回火 2 次，每次 2 小时，空冷，硬度 60~62 HRC 。

二. 拉深模具材料的选用及热处理要求

表 11.2.1 各种板料适用的 拉深模材料

由于拉深模具的失效主要为粘附磨损和磨粒磨损，并以粘附磨损为主。因此选用的模具材料必须具有较高的耐磨性和抗粘附性能，以及足够的强度。按被拉深材料 考虑适用的拉 深模材料 可以参考表 11-1 。选用时还应考虑被拉深材料的板料厚度、 拉深件的 尺寸形状以及生产批量的大小等因素。

（一） 轻载拉深（拉深薄钢板和 铜、 铝合金）时的模具材料

生产批量较小时，对于形状简单的筒形 浅拉深件 ，可选用 T8 、 T10 钢； 对于形状复杂的中小型件，选用 CrWMn 、 9Mn2V 。

中批量生产或生产批量较大时，选用 Cr12MoV 。

生产批量很大时，选用硬质合金 或钢结硬质合金 。

（二）重载拉深（拉深厚钢板、反拉深、变薄拉深）时的模具材料

生产批量较小时，可选用 T10 、 CrWMn 。

生产批量较大时，选用 Cr12MoV 以及 GM 钢。 GM 钢的强度和韧性高于高速钢、 Cr12MoV ；抗粘附磨损和磨粒磨损能力明显优于基体钢和 Cr12MoV ，在拉 深模方面 已得到较好应用。

生产批量很大时，考虑选用硬质合金 或钢结硬质合金 。

（三）拉深不锈钢、 高镍合金钢 、耐热钢板的模具材料

拉深这类材料时，容易发生粘附和拉毛，首选模具材料为铝青铜。

生产批量较小时，可选用铝青铜、 T10A （镀硬铬，注意采用镀硬铬工艺时镀层不能太厚，以防拉深时剥落）。

生产批量较大时，选用铝青铜、 Cr12MoV 、 Cr12Mo1V1 （表面渗氮）。

生产批量很大时，选用硬质合金。

（四）大型 拉深件 、汽车覆盖件的拉深模具材料

可以选用合金铸铁或高强度球墨铸铁。球墨铸铁能够浸入润滑油，组织中的石墨具有自润滑作用，能有效地减轻拉深中的摩擦，而且成本较低、容易加工。

高强度球墨铸铁可以采用双介质延迟冷却马氏体等温淬火，以获得较高的强度和韧性，硬度为 55~58 HRC 。先将模具缓慢预热后再加热至 880~900 ℃，保温后先空气预冷，然后盐水 淬冷至 550 ℃左右即转入 油冷，当模温 降至 250 ℃左右，放入 180~200 ℃的热油中等温保持 2~3 小时，再将油温降至 170 ℃左右等温 5~7 小时，最后转入空冷。

高强度不锈钢冷挤压模具的介绍就聊到这里吧，感谢你花时间阅读本站内容。