【摘 冷模钢用于制造冲裁模、拉丝模、弯曲模、拉深模等，使金属在热态下变形，有时用于制造其它工具(如剪刀片等)。模具的具体温度一般不超过200~3000~℃。由于冷模钢在加工过程中会受到很大的冲击和摩擦，办公环境相对较弱，必须进行特定的热处理，以提高性能，达到最佳的使用体验。
模具钢；热处理；温度
Cold Work Die Steel and Their Heat Treatment Method
ZHANG Dong-wei
（Xuzhou Electromedchanical Engineering Department of jiangsu United Vocational College，Xuzhou Jiangsu，221011）
【Abstract】Cold work die steel used in the manufacture of the metal under the cold deformation of the mold， such as blanking die， drawing die， bending die， drawing die， etc， sometimes used in the manufacture of other tools（such as scissors， etc.）. Actual temperature of this kind of mold work is generally not more than 200～300℃. Due to cold work die steel in the machining process will be affected by the larger impact force and friction force effect so the work environment is relatively bad， you need to specific heat treatment to improve its performance， to the best use effect.
【Key words】Die steel；Heat treatment；Temperature
1 冷模钢的性能、成分和类型
1.1 冷模钢应具有以下技术性能。
(1)强度和耐磨性高，工作时保持刀口锋利；
(2)强度韧性高，工作时刃部不易开裂或塌陷；
(3)淬透性好，保证淬火态硬度大，淬透深度高；
(4)加工性能好，热处理变形小，复杂段不易淬裂。
1.2 冷模钢的化学成分特性
(1)高碳:碳的质量浓度一般在1%左右，有的在2.0%左右，以保证高韧性和高耐磨性。
1.2 冷模钢的化学成分特性
(1)高碳:碳的质量浓度一般在1%左右，有的在2.0%左右，以保证高韧性和高耐磨性。
1.2 冷模钢的化学成分特性
(1)高碳:碳的质量浓度一般在1%左右，有的在2.0%左右，以保证高韧性和高耐磨性。
(2)高合金:常见的合金元素有Cr、Mn、Mo、W、V等。Mn、Cr渗碳体产生的原素可形成不溶性渗碳体，细化晶粒，提高耐磨性。
1.3 常见的冷作模具钢
冷模钢分为碳工具钢、低合金工具钢、高铬及中铬模具钢、基材钢、高速钢等。
(1)碳工具钢和低合金工具钢:碳钢一般采用优质碳工具钢，以提高模具韧性。耐磨性要求高，影响小或冲击小T13A、T12A；应选用冲击大的磨具T7A、T8A；具有一定耐磨性和韧性标准的磨具(如冷镦模)T10A。特点是加工性能好，成本低；缺点是淬火特性低，耐磨性差，淬火变形大，使用寿命低。因此，一般只针对制造规格小、外观简单、精度低的负载磨具。
(3)低合金工具钢的常见钢号为9Mn2V、9SiCr、CrWMn滚动轴承钢GCrl5.低合金工具钢具有淬火性强、回火稳定性好、耐磨性好、淬火变形小、综合物理性能好等特点。缺点是网状碳化物通常较大，由于缺乏韧性，可能导致磨具坍塌或破裂。常用于制造尺寸大、外观复杂、精度高的低中负载磨具。
(4)高铬和中铬冷作模具钢:是一种淬火、耐磨、承载强度高、淬火变形小的专用冷作模具钢，广泛应用于尺寸大、外观复杂、精度高的重型冷作模具。高铬模具钢Crl常见的2型有三种型号：Crl2和Crl2MoV、Crl2Mo1V1。Crl2钢的ωC2.0%~2.3%的莱氏体钢。淬透性和耐磨性好，但韧性差。主要用于拉伸模和冲裁模，耐磨性高或形状简单。在正确的设计下，冲压厚度可低于6mm的钢板。Crl2MoV和Crl2Mo1V1的ωC降至1.45%~1.70%，1.40%~1.60%。特性相似，淬透性好Crl在2钢优势的前提下，其韧性得到了提高，具有一定的热硬性，已被韧性不足、易干裂、易干裂的磨具所取代Crl2钢；必要时抗回火稳定性好，钼和钒浓度强Crl2Mo1V1钢。
高碳高铬槽钢是一种类似高速钢的莱氏体钢，淬火后强度小于255HBW（见表1）。
2 冷作模具钢常用的热处理工艺
2.1 碳工具钢和低合金工具钢的热处理工艺
热处理方法包括球化退火、淬火和低温回火。为保证淬火深度，适度提高淬火温度，增加保温时间，磨具尺寸大，精度要求高。加热温度一般升高10~30000℃。选择缓慢加热或分级加热，避免变形。变形要求严格，薄厚35mm低合金模具钢可采用碱液分级淬火。
2.2 高铬和中铬冷作模具钢的热处理工艺
(1)一次硬化法:低温淬火后再低温回火。Crl2MoV钢传热性差，淬火前一般加热2次。温度分别为400~500℃和800～850℃，淬火温度为1030~1050℃。Crl淬火温度为950~980℃，回火温度为180~200℃，保温期为2~3h。硬化使钢具有较高的强度和耐磨性，热处理变化较小。大部分Crl本工艺选用钢制冷磨具。
(2)二次硬化法:高温淬火，高温回火几次，将残余奥氏体转化为奥氏体，完成二次硬化。Crl2MoV钢淬火温度为1080~1120℃，回火温度为500~520℃，每次1h，淬火频率为3~4次。韧性高，强度高，但低，规格提高。
(3)中铬模具钢是针对的Crl在2型高铬模具钢中，渗碳体多而粗，遍布不均匀。典型品牌有Cr4W2MoV、Cr6WV、Cr5MolV，其中Cr4W2MoV应用较多。该类钢的ωC进一步降至1.0%~1.25%。渗碳体均匀，韧性明显增强，热处理变形小，综合物理性能好。适合于取代Crl2槽钢制造易坍塌、干裂、破裂的冷磨具，使用寿命大大提高。
（4）Cr6WV钢淬火温度为960~980℃，热油淬火。由于钢淬火干裂趋于高碳高铬钢，热处理时应注意加热和热物质淬火，并立即淬火。回火温度为160~200℃，保温期为1.5～3h。
2.3 低碳高速钢冷作模钢的热处理方法
磨具(如一些冷挤压冲针)必须耐磨性高。为了提高韧性，研究开发了基材钢。晶渗碳体数量少，细微匀称，韧性相对提高。基材钢是近年来开发的W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2钢基材成分基本开发改性。含镍基材钢6Cr4Mo3Ni2WV强冲击韧性高，但热处理容易产生内裂和损坏，产品成本高。含钛基材钢6W8Cr4VTi冷冲切边模具主要用于强度、强度、高温特性和高回火稳定性。而6Cr5Mo3W2VSiTi强韧性好，主要用于承受高冲击载荷的冷挤压冷冲压模具Cr4W3Mo2VNb和6W6Mo5Cr4V钢具有良好的生产工艺、良好的韧性、良好的耐磨性，一般用于高耐磨的冷挤压模具和冷冲压模具。基材钢韧性好，不仅可用作冷模钢，还可用作热模钢。由于低碳高速钢(如6)W6Mo5Cr4V等)碳质量浓度或合金元素质量分数降低，渗碳体总数降低，均匀性提高，钢韧性显著提高，常用于高冲击载荷耐磨工具（见表2）。
【参照】
[1]邓明.使用冲压模具简易指南[M].北京：机械工业出版社，2006，3.
[2]王鹏驹.模具技术指南(轻工磨具指南之一)[M].北京：1997年机械工业出版社.
[3]廖念钊，古莹庵，李硕根.交换与技术测量[M].北京：中国计量出版社，2万.
[4]近年来我国注塑模具的发展概况[OL].http： www.zaome.eom/read/6039.
[5]欧美磨具企业调查报告[OL].中国磨具线，http：//.
[6]杨宗毅.应用轧钢技术手册[S].1995.
[7]崔.国内外模具钢发展概况[J].2007(01)金属热处理.
