冷作模具钢的性能要求是什么？

冷作模具是在室温下对材料进行压力加工或其他加工的模具。它具有种类繁多且结构复杂的特点。模具在使用过程中会承受压缩、拉伸、弯曲、冲击和摩擦等机械力。冷作模具的常见失效模式主要包括磨损、脆性断裂、弯曲、咬合、崩塌、啃伤、软化等。因此，冷作模具钢材需要在相变热处理后具有高的变形抗力、断裂抗力以及耐磨性，同时还需具备耐损伤性、耐疲劳性和耐咬合性等能力，以确保模具具有一定的使用寿命。

冷作模具是在室温下用于材料压力加工或其他加工的模具。它具有广泛的种类和复杂的结构。模具在使用过程中会承受压缩、拉伸、弯曲、冲击和摩擦等机械力。冷作模具的常见失效模式主要包括磨损、脆性断裂、弯曲、咬合、崩塌、啃伤、软化等。因此，冷作模具钢材需要在相变热处理后具有高的变形抗力、断裂抗力以及耐磨性。还需要具有耐损伤性、耐疲劳性和耐咬合性等能力，以确保模具具有一定的耐久性。

冷作模具的性能要求

根据冷作模具的工作条件和失效模式，冷作模具钢应具有以下基本性能：

۞ 高硬度和高耐磨性，工作时保持锋利的刀刃

۞ 高强度和韧性以及稳定的热硬度，刀刃在工作时不易开裂或崩塌。

۞ 较好的淬透性，以确保淬火状态具有较高的硬度和一定的硬化深度。

۞ 较好的加工工艺性和成形性，淬火安全性好，热处理变形小，在复杂截面上不易产生淬火裂纹。

a. 模具的耐磨性

冷作模具工作时，模具表面与坯料之间存在大量的摩擦。在这种情况下，模具仍必须保持较低的表面粗糙度值和较高的尺寸精度，以防止过早失效。为了提高冷作模具的耐磨性，通常要求模具的硬度比工件的硬度高30%到50%。材料的组织为分布均匀、细小的碳化物弥散的回火马氏体或下贝氏体。因此，钢中的碳质量分数一般在0.6%以上。

b. 模具的韧性

模具材料的韧性应根据模具的工作条件确定。对于承受强烈冲击载荷的模具，例如冷作模具的冲压模具、冷镦模具等，冲击载荷较大，需要较高的韧性；对于一般工作条件下的冷作模具，其失效模式为疲劳断裂，因此模具不必具有过高的冲击韧性值。

c. 模具的强度

模具的强度是指模具零件在工作过程中抵抗变形和断裂的能力。强度指标是冷作模具设计和材料选择的重要的依据，主要包括：抗拉屈服点、抗压屈服点等。屈服强度是衡量模具零件塑性变形抗力的指标，也是最常用的强度指标。为了获得高强度，在模具制造过程中，需要选择合适的模具材料，并通过适当的热处理工艺来达到其要求。

d. 模具的耐疲劳性

冷作模具通常在交变载荷的作用下发生疲劳。因此，为了提高模具的使用寿命，需要较高的耐疲劳性。导致模具疲劳的因素包括：钢中带状和网状碳化物、晶粒粗大；模具表面刀痕较小、沟槽和截面尺寸变化过大以及表面脱碳等。

e. 模具的耐咬合性

冲压R材料与模具表面接触时，润滑油膜在高压摩擦下被破坏。这时，冲压金属与模具型腔表面冷焊形成金属结瘤，从而在工件表面留下压痕。耐咬合性是指对高强度1.2343热作模具钢的耐受力。

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