① 冷作模具是如何選材的
冷作模具鋼
對冷作模具材料的主要性能要求是：良好的耐磨性，足夠的強度和韌性，高的疲勞壽命，良好的抗擦傷和咬合性能以及良好的工藝性能。
九十年代以前，國內常用的冷作模具鋼有：碳素工具鋼T1OA，合金工具鋼9SiCr、9Mn2V、CrWMn、Cr6WV、Cr12、Cr12MoV、5CrW2Si；高速工具鋼 W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2；軸承鋼GCr15；彈簧鋼60Si2Mn，滲碳鋼20Cr、12CrNi3A；不銹鋼3Crl3等。其中用量最大的是 C r12、Cr12MoV、T10A、CrWMn、9SiCr、9Mn2V、GCr15、60Si2Mn和 W18Cr4V。
為滿足生產要求，國內先後研究開發了一系列新型冷作模具鋼。
1、低合金冷作模具鋼
國內開發的低合金冷作模具鋼中，有7CrSiMnMoV（代號CH）、
6CrMnNiMoVSi（代號GD）、 6CrMnNiMoVWSi（DS）、CrNiWMoV等。這些鋼的淬透性好，淬火溫度較低，熱處理變形小，價格低，具有較好的強度和韌性的配合，適用於製造精度復雜模具。
7CrSiMnMoV，代號CH，在820～1000℃淬火，可獲得HRC60以上的硬度，是一種空淬微變形鋼，可以火焰加熱空冷淬硬。該鋼的耐磨性盡管比Cr12MoV差，但比9Mn2V和T10A好；抗彎強度、抗壓強度和沖擊韌性都優於Cr12MoV和9Mn2V；熱處理後的變形量和常用的Cr12MoV、Cr2Mn2SiWMoV、Cr4W2MoV等鋼相當。 CH鋼具有良好的強韌性和良好的工藝性，可用於代替T10A、9Mn2V、CrWMn、GCr15、Cr12MoV等製造對強韌性要求較高的冷作模具，如沖孔凸模、中薄鋼板（2～5mm厚）的修邊落料模等。由於該鋼可以採用火焰加熱空冷淬硬，所以也用於製造要求表面火焰淬火的部分汽車模具。 6CrMnNiMoVSi，代號GD，較CH鋼增加了0.85％左右的Ni，進一步強韌化了基體。該鋼的淬火溫度范圍較寬，淬透性好，也可火焰加熱空冷淬火，具有良好的強韌性。當用於製造易崩及斷裂的冷沖模具時，模具壽命較高。
2、高強韌耐磨鋼
Cr12系列冷作模具鋼是較廣泛採用的鋼種系列，具有良好的淬透性和耐磨性，但共晶碳化物偏析較嚴重，韌性較差，淬火後異常變形較大。為彌補此類鋼的性能缺陷，國內先後開發了一些高強韌耐磨鋼，如7 Cr7Mo2V2Si(代號 L D)、Cr8WmoV3Si(代號 ER5)、9 Cr6W3Mo2V2 (代號 GM)、Cr8MoV2Ti、80Cr7Mo3W2V等。與 Cr12、Cr12MoV相比，此類鋼的碳和鉻的含量較低，改善了碳化物不均性，提高了韌性；適當增加了 W、Mo、V等合金元素的含量，從而增強了二次硬化能力，提高了耐磨性。所以，此類鋼在具有良好的強韌性的同時，還有優良的耐磨性和較好的綜合性能，主要用於製造承受應力較大、要求高強韌性和耐磨損的各類冷作模具。
7Cr7Mo2V2Si，代號LD，最初是針對冷鐓模具而研製的。其碳含量低於 G．Steven推薦的'平衡碳'規律，使鋼在具有高硬度的同時，又具有較好的韌性；加入Cr、Mo、V元素，有利於二次硬化，保證鋼具有較高的硬度、強度和良好的耐磨性；加入一定量的 Si，以強化基體，提高回火穩定性。LD鋼常用的熱處理工藝是1100～1150℃ 淬火，530～570℃ 回火，回火後硬度 HRC57～63。1100℃淬火後的組織為細針馬氏體十殘留奧氏體十剩餘碳化物，晶粒度10.5級。 l100℃ 淬火、570℃回火後的組織為回火馬氏體十殘余碳化物。 LD鋼已被廣泛應用於製造冷鍛、冷沖、冷壓、冷彎等承受沖擊、彎曲應力較大，又要求耐磨損的各類冷作模具。
Cr8MoWV3Si，代號 ER5，在具有較高強韌性的同時，又具有突出好的耐磨性。該鋼在回火過程中彌散析出的特殊碳化物，是 ER5比 Crl2系鋼具有更高強韌性和耐磨性的重要原因。ER5鋼適用於製造承受沖擊力較大，沖擊速度較高的精密冷沖，重載冷沖以及要求高耐磨的其他冷作模具。
9Cr6W3Mo2V2，代號GM，也是以提高耐磨性為主要目的而研製的高耐磨冷作模具鋼。該鋼通過 Cr、 W、Mo、V等碳化物形成元素的合理配比，並根據'平衡碳'規律配碳，使鋼具有最佳的二次硬化能力及抗磨損能力，同時又保持了較高的強韌性和良好的冷熱加工性能，適用於製造沖裁、冷擠、冷鍛、冷剪、高強度螺栓滾絲輪等精密、高耐磨冷作模具。
② 什麼是冷熱模具
就是冷作模具和熱作模具，前者用於冷沖壓，後者用於熱沖模、熱鐓模等。二者材料是不一樣的
③ 冷鐓模具用什麼材料，鎢鋼可以么
65Cr4W3Mo2VNb(65Nb)、7Cr7Mo3V2Si(LD)、6Cr4Mo3Ni2WV(CG2)及5Cr4Mo3SiMnVAl(012A1)等，採用新鋼種製造沖裁模的凸、凹模，可大大提高模具內的使用壽命(見表9—16)。對容其它模具來說，65Nb鋼適用於加工形狀復雜的有色金屬的冷擠壓模具和單位壓力為2450MPa左右的黑色金屑冷擠壓模具以及軸承、汽車、標准件行業的冷鐓模等。LD鋼有良好的韌性及耐磨性，可用於製造冷擠壓、冷鐓模。CG2和012A1鋼是冷熱模具兼用鋼，它們主要用於冷鐓用的凸、凹模，沖頭，搓絲板，多工位自動冷鐓機上生產螺柱用的切邊模，內六角沖頭等，其壽命比Crl2MoV鋼大幅度提高。
YG20C 適於製作標准件、軸承、工具等行業用的冷鐓、冷沖、冷壓模具；彈頭對彈殼的沖壓模具。
④ 熱作模具鋼都有哪些分類特點
熱作模具鋼成分特點：
1、含碳量
一般為中碳，碳的質量分數為0.3%～0.6%。保證材料具有較高的強度和硬度，較高的淬透性以及較好的望性、韌性。
2、合金元素
加入的合金元素有Cr、Mn、Si、Ni、W、Mo、V等合金元素。其中Cr、Mn、Si、Ni合金元素的作用是強化鐵素體和提高淬透性。W、Mo合金元素是為了防止回火脆性，Cr、W、Si合金元素能提高相變溫度，使模具在交替受熱與冷卻過程中不致發生相變而發生較大的容積變化，從而提高其抗熱疲勞的能力。另外，W、Mo、V等在回火時以碳化物形式析出而產生二次硬化，使熱作模具鋼在較高溫度下仍保持相當高的硬度，這是熱作模具鋼正常工作的重要條件之一，Cr、Si能提高鋼的抗氧化性。
熱作模具鋼分類：
熱作模具鋼的分類方法很多，可以根據合金元素含量及熱處理後的性能分類，可以按用途分，也可以按合金元素分類。
(1)按用途可分為熱鍛模用鋼、熱擠壓模用鋼、壓鑄模用鋼，熱沖裁模用鋼。
(2)按耐熱性可分為低耐熱鋼（350～370℃）、中耐熱鋼（550～600℃）、高耐熱鋼。
(3)按特有性能分為高韌性熱作模具鋼、高熱強熱作模具鋼、高耐磨熱作模具鋼。
(4)按合金元素分類可分為低合金熱作模具鋼（鎢系、鉻系和鉬系）、中合金熱作模具鋼和高合金熱作模具鋼（鎢鉬系和鉻鉬系）；或分為鎢系熱模鋼、鉻系熱模鋼及鉻鎢鉬系熱模鋼。鉻鎢系高合金熱作模具鋼的高溫強度及熱穩定性不及鎢鉬系，而冷熱疲勞抗力及韌性比鎢鉬系高。
熱作模具鋼是指適宜於製作對金屬進行熱變形加工的模具用的合金工具鋼，如熱鍛模、熱擠壓模、壓鑄模、熱鐓模等。由於熱作模具長時間處於高溫高壓條件下工作，因此，要求模具材料具有高的強度、硬度及熱穩定性，特別是應有高熱強性、熱疲勞性、韌性和耐磨性。
⑤ 熱作模具材料的選用應考慮哪些主要因素
一滿足工作條件要求
1、耐磨性
坯料在模具型腔中塑性變性時，沿型腔表面既流動又滑動，使型腔表面與坯料間產生劇烈的摩擦，從而導致模具因磨損而失效。所以材料的耐磨性是模具最基本、最重要的性能之一。
硬度是影響耐磨性的主要因素。一般情況下，模具零件的硬度越高，磨損量越小，耐磨性也越好。另外，耐磨性還與材料中碳化物的種類、數量、形態、大小及分布有關。
2、強韌性
模具的工作條件大多十分惡劣，有些常承受較大的沖擊負荷，從而導致脆性斷裂。為防止模具零件在工作時突然脆斷，模具要具有較高的強度和韌性。
模具的韌性主要取決於材料的含碳量、晶粒度及組織狀態。
3、疲勞斷裂性能
模具工作過程中，在循環應力的長期作用下，往往導致疲勞斷裂。其形式有小能量多次沖擊疲勞斷裂、拉伸疲勞斷裂接觸疲勞斷裂及彎曲疲勞斷裂。
模具的疲勞斷裂性能主要取決於其強度、韌性、硬度、以及材料中夾雜物的含量。
4、高溫性能
當模具的工作溫度較高進，會使硬度和強度下降，導致模具早期磨損或產生塑性變形而失效。因此，模具材料應具有較高的抗回火穩定性，以保證模具在工作溫度下，具有較高的硬度和強度。
5、耐冷熱疲勞性能
有些模具在工作過程中處於反復加熱和冷卻的狀態，使型腔表面受拉、壓力變應力的作用，引起表面龜裂和剝落，增大摩擦力，阻礙塑性變形，降低了尺寸精度，從而導致模具失效。冷熱疲勞是熱作模具失效的主要形式之一，幫這類模具應具有較高的耐冷熱疲勞性能。
6、耐蝕性
有些模具如塑料模在工作時，由於塑料中存在氯、氟等元素，受熱後分解析出HCI、HF等強侵蝕性氣體，侵蝕模具型腔表面，加大其表面粗糙度，加劇磨損失效。
（二）模具滿足工藝性能要求
模具的製造一般都要經過鍛造、切削加工、熱處理等幾道工序。為保證模具的製造質量，降低生產成本，其材料應具有良好的可鍛性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性；還應具有小的氧化、脫碳敏感性和淬火變形開裂傾向。
1、可鍛性
具有較低的熱鍛變形抗力，塑性好，鍛造溫度范圍寬，鍛裂冷裂及析出網狀碳化物傾向低。
2、退火工藝性
球化退火溫度范圍寬，退火硬度低且波動范圍小，球化率高。
3、切削加工性
切削用量大，刀具損耗低，加工表面粗糙度低。
4氧化、脫碳敏感性
高溫加熱時抗氧化懷能好，脫碳速度慢，對加熱介質不敏感，產生麻點傾向小。
5、淬硬性
淬火後具有均勻而高的表面硬度。
6、淬透性
淬火後能獲得較深的淬硬層，採用緩和的淬火介質就能淬硬。
7、淬火變形開裂傾向
常規淬火體積變化小，形狀翹曲、畸變輕微，異常變形傾向低。常規淬火開裂敏感性低，對淬火溫度及工件形狀不敏感。
8、可磨削性
砂輪相對損耗小，無燒傷極限磨削用量大，對砂輪質量及冷卻條件不敏感，不易發生磨傷及磨削裂紋。
（三）模具滿足經濟性要求
在給模具選材是，必須考慮經濟性這一原則，盡可能地降低製造成本。因此，在滿足使用性能的前提下，首先選用價格較低的，能用碳鋼就不用合金鋼，能用國產材料就不用進口材料。
另外，在選材時還應考慮市場的生產和供應情況，所選鋼種應盡量少而集中，易購買。
⑥ 冷墩機模具 開裂是什麼情況 什麼材料比較好用
冷墩機模具開裂，從模具角度考慮是模具鋼韌性差。用UNIMAX，LG，8566材料比較好用。
1）UNIMAX模具鋼價格很貴，很多模具都吃不消。
2）LG是高硬度，韌性優異的多用途模具鋼材。熱處理硬度HRC56-58，具有高耐磨性的同時，具有高韌性，模具或沖頭不會開裂。
LG主要用於型腔復雜的冷擠壓模具；要求耐磨和鏡面拋光的塑膠模具（LG模具鋼鏡面拋光可達12000-15000號）；型腔復雜的熱擠壓模具；也可用於重裁落料模具，粉末壓制模具，中溫熱鍛模具。韌性比VIKING還好，硬度比VIKING高，耐磨性自然比VIKING好。
3）8566韌性和LG一樣，耐磨性比LG好。8566熱處理硬度HRC58-60，適合型腔復雜，要求耐磨性長壽命的冷鐓模具。
⑦ 模具失效的特點
模具失效
冷熱模具在服役中失效的基本形式可分為：塑性變形；磨損；疲勞；斷裂。
(1)塑性變形。
塑性變形即承受負荷大於屈服強度而產生的變形。如凹模出現型腔塌陷、型孔擴大、稜角倒塌陷以及凸模出現鐓粗、縱向彎曲等。尤其熱作模具，其工作表面與高溫材料接觸，使型腔表面溫度往往超過熱作模具鋼的回火溫度，型槽內壁由於軟化而被壓塌或壓堆。低淬透性的鋼種用作冷鐓模時，模具在淬火加熱後，對內孔進行噴水冷卻產生一個硬化層。模具在使用時，如冷鐓力過大，硬化層下面的基底抗壓屈服強度不高，模具孔腔便被壓塌。模具鋼的屈服強度一般隨碳(c)的含量從某些合金元素的增多而升高，在硬度相同的情況下，不同化學成分的鋼具有的抗壓強度不同，當鋼硬度為63HRC時，下列4種鋼的抗屈服強度由高到低依次順序為：W18Cr4V>Cr12>Cr6WV>5CrNiW。
(2)磨損失效。
磨損失效是指刃門鈍化、稜角變圓、平面下陷、表面溝痕、剝落粘膜(在摩擦中模具工作表而粘了些坯料金屬)。另外，凸模在工作中，由於潤滑劑燃燒後轉化為高壓氣體，對凸模表面進行劇烈沖刷，形成氣蝕。
冷沖時，如果負荷不大，磨損類型主要為氧化，磨損也可為某種程度的咬合磨損，當刃口部分變鈍或沖壓負荷較大時，咬合磨損的情況會變得嚴重，而使磨損加快，模具鋼的耐磨性不僅取決於其硬度，還決定於碳化物的性質、大小、分布和數量，在模具鋼中，目前高速鋼和高鉻鋼的耐磨性較高。但在鋼中存在有嚴重的碳化物偏析或大顆粒的碳化物情況下，這些碳化物易剝落，而引起磨粒磨損，使磨損加快。較輕冷作模具鋼(薄板沖裁、拉伸、彎曲等)的沖擊，載荷不大，主要為靜磨損。在靜磨損條件下，模具鋼的含碳量多，耐磨性就大。在沖擊磨損條件下(如冷鐓、冷擠、熱鍛等)，模具鋼中過多的碳化物無助於提高耐磨性，反而因沖擊磨粒磨損，而降低耐磨性。
研究表明，在沖擊磨粒磨損條件下，模具鋼含碳量以O.6％為上限，冷鐓模在沖擊載荷條件下工作，如模具鋼中碳化物過多，容易固沖擊磨損而山現表面剝落。這些剝落的硬粒子將成為磨粒，加快磨損速度。熱作模具的型腔表面，由於高溫軟化而使耐磨性降低，此外，氧化鐵皮也起到磨料的作用，同時還有高溫氧化腐蝕作用。
(3)疲勞失效。
疲勞失效的特徵：模具某些部位經過一定的服役期，萌生了細小的裂紋，並逐漸向縱深擴展，擴展到一定尺寸時，嚴重削弱模具的承載能力而引起斷裂。疲勞裂紋萌生於應力較大部位，特別是應力集中部位(尺寸過渡、缺口、刀痕、磨損裂紋等處)，疲勞斷裂時斷門分兩部分，一部分為疲勞裂紋發展形成的疲勞處破裂斷面，呈現貝殼狀，疲勞源位於貝殼頂點。另一部分為突然斷裂，呈現不平整粗糙斷面。
使模具發生疲勞損傷的根本原因為特環載荷，凡可促使表面拉應力增大的因素均能加速疲勞裂紋的萌生。
冷作模具在高硬狀態下工作時，模具鋼具有很高的屈服強度和很低的斷裂韌性。高的屈服強度有利於推遲疲勞裂紋的產生，但低的斷裂韌性使疲勞裂紋的擴展速率加快和臨界長度減小，使疲勞裂紋擴展循環數大大縮短，因此，冷作模具疲勞壽命主要取決於疲勞裂紋萌生時間。
熱作模具一般在中等或較低的硬度狀態下服役，模具斷裂韌性比冷作模具高得多，因此，在熱作模具中，疲勞裂紋的擴展速度低於冷作模具，臨界長度大於冷作模，熱作模具疲勞裂紋的亞臨界擴展周期較冷作模長得多，但熱作模具表面受急冷，急熱很易萌生冷熱疲勞裂紋，熱作模具的疲勞裂紋萌生時間比冷作模短得多，因此，許多熱作模其疲勞斷裂壽命主要取決於疲勞裂紋擴展的時間。
(4)斷裂失效。
斷裂失效常見形式有：崩刃、腡齒、劈裂、折斷、脹裂等，不同模具斷裂的驅動力不同。冷作模具、所受的主要為機械作用力(沖壓力)。熱作模所受除機械力外，還有熱應力和組織應力，有許多熱作模具的工作溫度較高，又採用強製冷卻，其內應力可遠遠超過機械應力，因此，許多熱作模的斷裂主要與內應力過大有關。
模具斷裂過程有兩種：一次性斷裂和疲勞斷裂。一次性斷裂為模具有時在沖壓時突然斷裂，裂紋一旦萌生，後即失穩、擴展。它的主要原因為嚴重超載或模具材料嚴重脆化(如過熱、回火不足、嚴重應力集十及嚴重的冶金缺陷等)。
3 模具失效原因及預防措施
(1)結構設計不合理引起失效。
尖銳轉角(此處應力集中高於平均應力十倍以上)和過大的截面變化造成應力集中，常常成為許多模具早期失效的根源。並且在熱處理淬火過程中，尖銳轉角引起殘余拉應力，縮短模具壽命。
預防措施：凸模各部的過渡應平緩圓滑，任何役小的刀痕都會引起強烈的應力集中，其直徑與長度應符合—定要求。
(2)模具材料質量差引起的失效。
模具材料內部缺陷，如疏鬆、縮孔、夾雜成份偏析、碳化物分布不均、原表面缺陷(如氧化、脫碳、折疊、疤痕等)影響鋼材性能，
a．夾雜物過多引起失效。
鋼中存在夾雜物足模具內部產生裂紋的根源，尤其是脆性氧化物和硅酸鹽等，在熱壓力加工中不發生塑性變形，只會引起脆性的破裂而形成微裂紋。在以後的熱處理和使用中訪裂紋進一步擴展，而引起模具的開裂。此外，在磨削中，由於大顆粒夾雜物剝落造成表面孔洞。
b．表面脫碳引起失效。
模具鋼在熱壓力加工和退火時，常常由於加熱溫度過高，保溫時間過長，而造成鋼材表面脫碳，嚴重脫碳的鋼材在機械加工後，有時仍殘留有脫碳層，這樣在淬火時，由於內外層組織的不同(表面脫碳層為鐵索體，內部為珠光體)造成組織轉變不一致，而產生裂紋。
c．碳化物分布不勻，引起失效。
Crl2、Cr112MoV等模具鋼含碳量和合金元素較高，形成了許多共晶碳化物，這些碳化物在鍛造比較小時，易呈現帶狀和網狀偏析，導致淬火時常出現沿帶狀碳化物分布的裂紋，模具在使用中裂紋進一步擴展，而造成模具開裂失效。
預防措施：鋼在緞軋時，模具應反復多方向鍛造，從而鋼中的共晶碳化物擊碎得更細小均勻，保證鋼碳化物不均勻度級別要求。
(3)模具的機加上不當。
a 切削中的刀痕：模具的型腔部位或凸模的圓角部位在機加工中，常常因進刀太探而使局部留下刀痕，造成嚴重應力集中，當進行淬火處理時，應山集中部位極易產生微裂紋。
預防措施：在零件粗加工的最後一道切削中，應盡量減少進刀量，提高模具表面光潔度。
b 電加工引起失效。模具在進行電加工時，由於放電產生大量的熱，將使模具被加工部位加熱到很高溫度，使組織發生變化，形成所謂的電加工異常層，在異常層表面由於高溫發生熔融，然後很快地凝固，該層在顯微鏡下呈白色，內部有許多微細的裂紋，白色層下的區域發生淬火，叫淬火層，再往裡由於熱影響減弱，溫度不高，只發生回火，稱回火層。測定斷面硬度分布：熔融再凝固層，硬度很高，達610~740HRC，厚度為30μm，淬火層硬度400~500HRC，厚為20μm。回火屬高溫回火，組織較軟，硬度為380—400HRC，厚為10μm。
預防措施：①用機械方法去除開常層中的再凝固層，尤其是微觀裂紋；②在電加工後進行一次低溫回火，使異常層穩定化，以防微裂紋擴展。
c磨削加工造成失效。模具型腔面進行磨削加工時，由於磨削速度過大，砂輪粒度過細或冷卻條件差等因素影響，均會導致磨削表曲過熱或引起表面軟化，硬度降低，使模具在使用中因磨損嚴重，或熱應力而產生 磨削裂紋，導致早期失效。
預防措施：①採用切削力強的粗砂輪或粘結性差的砂輪；②減少工件進給量；③選用合適的冷卻劑；④磨削加工後採用250~350℃回火，以除磨削應力。
(4)模具熱處理工藝不合適。
加熱溫度的高低、保溫時間長短、冷卻速度快慢等熱處理工藝參數選擇不當，都將成為模具失效因素。
a．加熱速度：模具鋼中含有較多的碳和合命元素，導熱性差，因此，加熱速度不能太快，應緩慢進行，防止模具發生變形和開裂。在空氣爐中加熱淬火時，為防止氧化和脫碳，採用裝箱保護加熱，此時升溫速度不宜過快，而透熱也應較慢。這樣，不會產生大的熱應力，比較安全。若模具加熱速度快，透熱快，模具內外產生很大的熱應力。如果控制不當，很容易產生變形或裂紋，必須採用預熱或減慢升溫加速度來預防。
b．氧化和脫碳的影響。模具淬火是在高溫度下進行的，如不嚴格控制，表曲很易氧化和脫碳。另外，模具表面脫碳後，由於內外層組織差異、冷卻中出現較大的組織應力、導致淬火裂紋。
預防措施：可採用裝箱保護處理，箱內填充防氧化和脫碳的填充材料。
(1)冷卻條件的影響。
不同模具材料，據所要求的組織狀態、冷卻速度是不同的。對高合金鋼，由於含較多合金元素，淬透性較高，可以採用油冷、空冷甚至等溫淬火和等級淬火等熱處理工藝。
⑧ 模具材料是不是冷熱交替以後容易變硬
模具材料都是能夠耐溫度的變化的，尤其是熱作模具鋼，在正常使用范圍內，不會由於溫度的變化而變硬。倒是如果溫度過高，硬度會降低。
⑨ 模具沖壓中使用冷板和熱板對模具的損害那個大
當模具用冷作模具鋼製作時，因為冷作模具鋼高溫性能（即抗氧化性、抗冷熱疲勞能力、抗高溫軟化能力等）不如熱作模具鋼，故使用熱板對模具損害大。
當模具用熱作模具鋼製作時，因為熱作模具鋼的強度、硬度、耐磨性等不如冷作模具鋼製作的模具，故使用冷板對模具損害大。