冷作模具钢和热作模具钢的成分差异

冷作模具钢工作时。由于被加工材料的变形阻力比较大，模具的工作部分承受着很大的压力、弯曲力、冲击力和摩擦力。因此，冷作模具的正常报废原因一般是磨损。也有由于断裂、挤毁力和超差变形而导致的早期失效。

冷作模具钢与切削工具钢相比较。有很多共同点。要求模具具有较高的硬度和耐磨性，较高的抗弯强度和足够的韧性，以保证冲压工艺的顺利进行。区别在于复杂的模具形状和加工艺。摩擦面积大。磨损的可能性很大。所以很难磨。因此，要求耐磨性较高的模具在工作时承受较大的）冲中击压力。由于其形状复杂，容易产生应力集中，所以对韧性要求很高。模具体积大，形状复杂。所以要求淬透性更高，变形和开裂倾向更小，总之，冷作模具钢比切削工具钢要求更高的淬透性、耐磨性和韧性。但对红硬性的要求较低或基本不要求（因为是冷成型），于是相应地形成了一些话合冷作模具的钢种，例如开发了高耐磨、微变形冷作模具钢和高韧性冷作模具钢。钢种的选择将在下面进一步解释。

1.热作模具的工作条件

热作模制作包括锤锻模、热挤压模和压铸模。如前所述。热模的工作状态主要表现为与热金属接触，这是与冷模工作状态的主要区别。因此，它会带来以下两个问题：

（1）加热模腔的表面金属。通常在锤锻模工作时。模腔表面温度可达300~400℃以上，热挤压模具可达500~800℃以上。压铸型腔的温度与压铸材料的类型和浇注温度有关。例如黑色金属压铸时，型腔温度可达1000℃以上，这样高的使用温度会明显降低模腔表面的硬度和强度，使用中容易造成堆积。为此，热作模具钢的基本性能要求是高的热塑性变形抗力，包括高温硬度和强度，高的热塑性变形抗力，实际上反映了钢的高回火稳定性。因此，可以找到热作模具钢合金化的第一条途径，即添加CR、W、Si。合金元素可以提高钢的回火稳定性。

（2）在模腔的表面金属中发生热疲劳（开裂）。模具的工作特点是间歌的，每次形成热金属时，都要用水、油、空气等介质冷却型腔表面，因此。模具的工作状态是反复加热和冷却，使模腔表面金属反复热胀冷缩，即反复承受拉应力和压应力。结果，模具型腔表面出现裂纹，称为热疲劳现象。因此，提出了热作模具钢的第二个基本使用性能要求。也就是说，它具有高抗热疲劳性。

一般来说，影响钢材抗热疲劳性能的因素主要包括：

①钢的导热性。钢的高热导率可以降低模具表面金属的加热程度，从而降低钢的热疲劳倾向。一般认为钢的导热系数与碳合量有关，碳含量高时导热系数低，所以高碳钢不适合做热作模具钢。生产中通常使用的中碳钢（C 0.3%5～ 0.6%）含碳量太低。导致钢的硬度和强度降低。也是不利的。

②钢的临界点影响。一般钢的临界点（Acl）越高，钢的热疲劳倾向越低，因此。一般通过添加合金元素CR、W、S来提高钢的临界点。从而提高钢的抗热疲劳性。