冷鐓模具用最好的粉末鋼是什麼

A. 冷鐓模具材料為什麼選用SKD61

SKD61屬於日標熱作模具鋼，執行標准：JIS G4404-2006

SKD61是一種含硅、鉻、鉬、釩的中等合金熱作模具鋼經淬火、回火處理後得到組織細、晶粒適中的馬氏體組織,基本上分布著細小的炭化物,具有良好的綜合力學性能,而且淬透性能好,比較適合製造尺寸大、形狀復雜的模具。適用於熱作，鋁、鎂、鋅、銅合金壓鑄模，切槽刀，剪刀及熱鍛動作，塑膠型模，熱作鉸刀，軋刀，一般熱作鍛模，熱螺栓模，熱間各種工具等。

SKD61化學成分如下圖：

B. 好的模具鋼屬於哪幾種

模具鋼材主要分為：冷作模具鋼、熱作模具鋼、塑料模具鋼、碳素結構鋼，還有一些進口模具鋼：譬如說日本大同，日立，瑞典，撫順，一勝百等等，

按材料分最好的主要有：DC53 ,SKD11 ,SLD , 2379. .8407 ,NAK80 , D2 . SKH-9. DAC , DAC55 , H13 , S136 , S136H 718 ,718H 等等材料！

冷作模具鋼材包括冷沖模、拉絲模、拉延模、壓印模、搓絲模、滾絲板、冷鐓模和冷擠壓模等。冷作模具有鋼，按其所製造具的工作條件，應具有高的硬度、強度、耐磨性、足夠的韌性，以及高的淬透性、淬硬性和其他工藝性能。用於這類用途的合金工具用鋼一般屬於高碳合金鋼，碳質量分數在0.80%以上，鉻是這類鋼的重要合金元素，其質量分數通常不大於5%。但對於一些耐磨性要求很高，淬火後變形很小模具用鋼，最高鉻質量分數可達13%，並且為了形成大量碳化物，鋼中碳質量分數也很高，最高可達2.0%~2.3%。冷作模具鋼的碳含量較高，其組織大部分屬於過共析鋼或萊氏體鋼。常用的鋼類有高碳低合金鋼、高碳高鉻鋼、鉻鉬鋼、中碳鉻鎢釧鋼等。
熱作模具鋼材分為錘鍛、模鍛、擠壓和壓鑄幾種主要類型，包括熱鍛模、壓力機鍛模、沖壓模、熱擠壓模和金屬壓鑄模等。熱變形模具在工作中除要承受巨大的機械應力外，還要承受反復受熱和冷卻的做用，而引起很大的熱應力。熱作模具鋼除應具有高的硬度、強度、紅硬性、耐磨性和韌性外，還應具有良好的高溫強度、熱疲勞穩定性、導熱性和耐蝕性，此外還要求具有較高的淬透性，以保證整個截面具有一致的力學性能。對於壓鑄模用鋼，還應具有表面層經反復受熱和冷卻不產生裂紋，以及經受液態金屬流的沖擊和侵蝕的性能。這類鋼一般屬於中碳合金鋼，碳質量分數在0.30%~0.60%，屬於亞共析鋼，也有一部分鋼由於加入較多的合金元素（如鎢、鉬、釩等）而成為共析或過共析鋼。常用的鋼類有鉻錳鋼、鉻鎳鋼、鉻鎢鋼等。
塑料模具包括熱塑性塑料模具和熱固性塑料模具。塑料模具用鋼要求具有一定的強度、硬度、耐磨性、熱穩定性和耐蝕性等性能。此外，還要求具有良好的工藝性，如熱處理變小、加工性能好、耐蝕性好、研磨和拋光性能好、補焊性能好、粗糙度高、導熱性好和工作條件尺寸和形狀穩定等。一般情況下，注射成形或擠壓成形模具可選用熱作模具鋼；熱固性成形和要求高耐磨、高強度的模具可選用冷作模具鋼。
塑膠模具鋼
模具鋼材可加工性
——熱加工性能，指熱塑性、加工溫度范圍等；
熱作模具用鋼
——冷加工性能，指切削、磨削、拋光、冷拔等加工性能。
冷作模具鋼大多屬於過共析鋼和萊氏體鋼，熱加工和冷加工性能都不太好，因此必須嚴格控制熱加工和冷加工的工藝參數，以避免產生缺陷和廢品。另一方面，通過提高鋼的純凈度，減少有害雜質的含量，改善鋼的組織狀態，以改善鋼的熱加工和冷加工性能，從而降低模具的生產成本。
為改善模具鋼的冷加工性能，自20世紀30年代開始，研究向模具鋼中加入S、Pb、Ca、Te等易切削加工元素或導致模具鋼中碳的石墨化的元素，發展了各種易切削模具鋼，以進一步改善其切削性能和磨削性能，減少刀具磨料消耗、降低成本。
模具鋼材淬透性和淬硬性
淬透性主要取決於鋼的化學成分和淬火前的原始組織狀態；淬硬性則主要取決於鋼中的含碳量。對於大部分的冷作模具鋼，淬硬性往往是主要的考慮因素之一。對於熱作模具鋼和塑料模具鋼，一般模具尺寸較大，尤其是製造大型模具，其淬透性更為重要。另外，對於形狀復雜容易產生熱處理變形的各種模具，為了減少淬火變形，往往盡可能採用冷卻能力較弱的淬火介質，如空冷、油冷或鹽浴冷卻，為了得到要求的硬度和淬硬層深度，就需要採用淬透性較好的模具鋼。
模具鋼材淬火溫度和熱處理變形
為了便於生產，要求模具鋼淬火溫度范圍盡可能放寬一些，特別是當模具採用火焰加熱局部淬火時，由於難於准確地測量和控制溫度，就要求模具鋼有更寬的淬火溫度范圍。
模具在熱處理時，尤其是在淬火過程中，要產生體積變化、形狀翹曲、畸變等，為保證模具質量，要求模具鋼的熱處理變形小，特別是對於形狀復雜的精密模具，淬火後難以修整，對於熱處理變形程度的要求更為苛刻，應該選用微變形模具鋼製造。
氧化、脫碳敏感性
模具在加熱過程中，如果發生氧化、脫碳現象，就會使其硬度、耐磨性、使用性能和使用壽命降低；因此，要求模具鋼的氧化、脫碳敏感性好。對於含鉬量較高的模具鋼，由於氧化、脫碳敏感性強，需採用特種熱處理，如真空熱處理、可控氣氛熱處理、鹽浴熱處理等。
模具鋼材其他因素
在選擇模具鋼時，除了必須考慮使用性能和工藝性能之外，還必須考慮模具鋼的通用性和鋼材的價格。模具鋼一般用量不大，為了便於備料，應盡可能地考慮鋼的通用性，盡量利用大量生產的通用型模具鋼，以便於采購、備料和材料管理。另外還必須從經濟上進行綜合分析，考慮模具的製造費用、工件的生產批量和分攤到每一個工件上的模具費用。從技術、經濟方面全面分析，以最終選定合理的模具材料。
模具鋼材性能要求
1. 強度性能
（1）硬度硬度是模具鋼的主要技術指標，模具在高應力的作用下欲保持其形狀尺寸不變，必須具有足夠高的硬度。冷作模具鋼在室溫條件下一般硬度保持在HRC60左右，熱作模具鋼根據其工作條件，一般要求保持在HRC40~55范圍。對於同一鋼種而言，在一定的硬度值范圍內，硬度與變形抗力成正比；但具有同一硬度值而成分及組織不同的鋼種之間，其塑性變形抗力可能有明顯的差別。
（2）紅硬性 在高溫狀態下工作的熱作模具，要求保持其組織和性能的穩定，從而保持足夠高的硬度，這種性能稱為紅硬性。碳素工具鋼、低合金工具鋼通常能在180~250℃的溫度范圍內保持這種性能，鉻鉬熱作模具鋼一般在550~600℃的溫度范圍內保持這種性能。鋼的紅硬性主要取決於鋼的化學成分和熱處理工藝。
（3）抗壓屈服強度和抗壓彎曲強度 模具在使用過程中經常受到強度較高的壓力和彎曲的作用，因此要求模具材料應具有一定的抗壓強度和抗彎強度。在很多情況下，進行抗壓試驗和抗彎試驗的條件接近於模具的實際工作條件（例如，所測得的模具鋼的抗壓屈服強度與沖頭工作時所表現出來的變形抗力較為吻合）。抗彎試驗的另一個優點是應變數的絕對值大，能較靈敏地反映出不同鋼種之間以及在不同熱處理和組織狀態下變形抗力的差別。
2. 韌性
在工作過程中，模具承受著沖擊載荷，為了減少在使用過程中的折斷、崩刃等形式的損壞，要求模具鋼具有一定的韌性。
模具鋼的化學成分，晶粒度，純凈度，碳化物和夾雜物等的數量、形貌、尺寸大小及分布情況，以及模具鋼的熱處理制度和熱處理後得到的金相組織等因素都對鋼的韌性帶來很大的影響。特別是鋼的純凈度和熱加工變形情況對於其橫向韌性的影響更為明顯。鋼的韌性、強度和耐磨性往往是相互矛盾的。因此，要合理地選擇鋼的化學成分並且採用合理的精煉、熱加工和熱處理工藝，以使模具材料的耐磨性、強度和韌性達到最佳的配合。
沖擊韌性系表特徵材料在一次沖擊過程中試樣在整個斷裂過程中吸收的總能量。但是很多工具是在不同工作條件下疲勞斷裂的，因此，常規的沖擊韌性不能全面地反映模具鋼的斷裂性能。小能量多次沖擊斷裂功或多次斷裂壽命和疲勞壽命等試驗技術正在被採用。
3. 耐磨性
決定模具使用壽命最重要的因素往往是模具材料的耐磨性。模具在工作中承受相當大的壓應力和摩擦力，要求模具能夠在強烈摩擦下仍保持其尺寸精度。模具的磨損主要是機械磨損、氧化磨損和熔融磨損三種類型。為了改善模具鋼的耐磨性，就要既保持模具鋼具有高的硬度，又要保證鋼中碳化物或其他硬化相的組成、形貌和分布比較合理。對於重載、高速磨損條件下服役的模具，要求模具鋼表面能形成薄而緻密粘附性好的氧化膜，保持潤滑作用，減少模具和工件之間產生粘咬、焊合等熔融磨損，又能減少模具表面進行氧化造成氧化磨損。所以模具的工作條件對鋼的磨損有較大的影響。
耐磨性可用模擬的試驗方法，測出相對的耐磨指數，作為表徵不同化學成分及組織狀態下的耐磨性水平的參數。以呈現規定毛刺高度前的壽命，反映各種鋼種的耐磨水平；試驗是以Cr12MoV鋼為基準進行對比。
4. 抗熱疲勞能力
熱作模具鋼在服役條件下除了承受載荷的周期性變化之外，還受到高溫及周期性的急冷急熱的作用，因此，評價熱作模具鋼的斷裂抗力應重視材料的熱機械疲勞斷裂性能。熱機械疲勞是一種綜合性能的指標，它包括熱疲勞性能、機械疲勞裂紋擴展速率和斷裂韌性三個方面。
熱疲勞性能反映材料在熱疲勞裂紋萌生之前的工作壽命，抗熱疲勞性能高的材料，萌生熱疲勞裂紋的熱循環次數較多；機械疲勞裂紋擴展速率反映材料在熱疲勞裂紋萌生之後，在鍛壓力的作用下裂紋向內部擴展時，每一應力循環的擴展量；斷裂韌性反映材料對已存在的裂紋發生失穩擴展的抗力。斷裂韌性高的材料，其中的裂紋如要發生失穩擴展，必須在裂紋尖端具有足夠高的應力強度因子，也就是必須有較大的裂紋長度。在應力恆定的前提下，在一種模具中已經存在一條疲勞裂紋，如果模具材料的斷裂韌性值較高，則裂紋必須擴展得更深，才能發生失穩擴展。
也就是說，抗熱疲勞性能決定了疲勞裂紋萌生前的那部分壽命；而裂紋擴展速率和斷裂韌性，可以決定當裂紋萌生後發生亞臨界擴展的那部分壽命。因此，熱作模具如要獲得高的壽命，模具材料應具備高的抗熱疲勞性能、低的裂紋擴展速率和高的斷裂韌性值。
抗熱疲勞性能的指標可以用萌生熱疲勞裂紋的熱循環數，也可以用經過一定的熱循環後所出現的疲勞裂紋的條數及平均的深度或長度來衡量。
5. 咬合抗力
咬合抗力實際就是發生「冷焊」時的抵抗力。該性能對於模具材料較為重要。試驗時通常在干摩擦條件下，把被試驗的工具鋼試樣與具有咬合傾向的材料（如奧氏體鋼）進行恆速對偶摩擦運動，以一定的速度逐漸增大載荷，此時，轉矩也相應增大，該載荷稱為「咬合臨界載荷」，臨界載荷愈高，標志著咬合抗力愈強。

C. 冷作模具鋼怎麼選用

根據冷作模具鋼的性能要求及形狀尺寸，材料的選用有以下幾種情況。
(1)工作時受力不大、形狀簡單、尺寸較小的模具，可用碳素工具鋼製造。
(2)工作時受力一般、形狀復雜或尺寸較大的模具，可用低合金工具鋼（如9Mn2V、9SiCr、9CrWMl3、CrWMn、Cr2等）製造。
(3)工作時受力大，要求高耐磨性、高淬透性、變形量小、形狀復雜的模具，多用高碳高鉻鋼（Crl2、Crl2MoV等）製造。又發展了幾種Crl2型鋼的代用鋼（如Cr6WV、Cr4W2MoV、Cr2Mn2SiWMoV等），另外，也可選用高速鋼、低碳高速鋼（6W6M05Cr4V等）和基體鋼（化學成分相當於高速鋼正常淬火後的基體成分的鋼）來製造這類模具。
(4)在沖擊條件工作，刃口單薄的模具，採用韌性較好的中碳合金工具鋼（如4CrW2Si、6CrW2Si等）製造。
冷作模具鋼選用時需考慮加工方法、應力狀態、成形加工對象的材料性質、生產數量、板材厚度等，此外模具的大小及尺寸精度也是不可忽略的因素。
負荷較小或小批量生產時使用低合金工具鋼（SKS），負荷較大或大批量生產時使用冷作模具鋼（SKD），負荷更大時選用高速工具鋼及粉末高速工具鋼。
適用於耐磨場合的有冷作模具鋼、高速工具鋼及高合金高速工具鋼，適用於耐沖擊場合的有8Cr-2Mo系模具鋼和基體型高速工具鋼。
冷作模具鋼是指使金屬在冷態下變形或成形所使用的模具鋼。最常用的專用冷作模具鋼是Crl2型鋼，其含碳量為1.45%～2.30%，含鉻量為11%～13%。由於冷作模具多為常溫下工作，材料的塑性變形抗力大，模具的工作應力大，工作條件苛刻，綜合起來這類模具性能上一般要求高的硬度和耐磨性、足夠的強度、適當的韌性。
因此，冷作模具鋼通常在成分上以高碳為主，以滿足高硬度和高耐磨性的需要。如果為了提高模具抗沖擊能力，需增加韌性時，可選用中碳鋼，這時可借用熱作模具鋼來代替。在冷作模具鋼中加入合金元素時，主要是為了提高淬透性和耐磨性，對於耐磨性要求高的模具，多採用加入碳化物形成元素，例如Cr、Mo、W、V等元素的多元合金鋼。

D. 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。

E. 粉末鋼是什麼材料

合金粉末。粉末高速鋼是合金粉末的製成技術，在冶金技術較先進國家發展研發距今已逾二十五年歷史，經過不斷的改良及突破，研發出高質量的粉末合金高速鋼，簡稱粉末高速鋼，而粉末高速鋼有ASP23、ELMAX等產品。可以獲得極高硬度（HRC63~70），而且在550~600℃仍可保持高硬度（HRC60以上）和高耐磨性的耐熱耐磨鋼類，其主要用途為製造各種機床的切削工具，也部分用於高載荷模具，航空高溫軸承及特殊耐熱耐磨零部件等。

粉末鋼：
粉末冶金高速鋼，簡稱粉冶高速鋼，或PM高速鋼。採用粉末冶金方法（霧化粉末在熱態下進行等靜壓處理）製得緻密的鋼坯，再經鍛、軋等熱變形而得到的高速鋼型材，簡稱粉末高速鋼。粉末高速鋼組織均勻，晶粒細小，消除了熔鑄高速鋼難以避免的偏析，因而比相同成分的熔鑄高速鋼具有更高的韌性和耐磨性，同時還具有熱處理變形小、鍛軋性能和磨削性能良好等優點。粉末高速鋼中的碳化物含量大大超過熔鑄高速鋼的允許范圍，使硬度提高到HRC67以上，從而使耐磨性能得到進一步提高。如果採用燒結緻密或粉末鍛造等方法直接製成外形尺寸接近成品的刀具、模具或零件的坯件，更可取得省工、省料和降低生產成本的效果。粉末高速鋼的價格雖然高於相同成分的熔鑄高速鋼，但由於性能優越、使用壽命長，用來製造昂貴的多刃刀具如拉刀、齒輪滾刀、銑刀等，仍具有顯著的經濟效益。

F. 冷鐓機一般都是鐓什麼材質的鋼材

冷鐓機可以鐓低碳鋼和中碳鋼，俗稱A3鋼，不銹鋼302，304，316。

G. 常用的冷沖壓模具材料有哪些，各有什麼用途

沖壓模具工作零件材料的要求

沖壓模具工作時要承受沖擊、振動、摩擦、高壓和拉伸、彎扭等負荷，甚至在較高的溫度下工作（如冷擠壓），工作條件復雜，易發生磨損、疲勞、斷裂、變形等現象。因此，對模具工作零件材料的要求比普通零件高。

由於各類沖壓模具的工作條件不同，所以對模具工作零件材料的要求也有所差異。

1.沖裁模材料的要求
對於薄板沖裁模具的工作零件用材要求具有高的耐磨性和硬度，而對厚板沖裁 模除了 要求具有高的耐磨性、抗壓屈服點外，為防止模具斷裂或崩刃 ，還應具有高的斷裂抗力、較高的抗彎強度和韌性。

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、一定的強韌性以及較好的切削加工性能，而且熱處理時變形要小。

3. 冷擠壓模材料 的要求
要求模具工作零件有高的強度和硬度、高耐磨性，為避免沖擊折斷，還要求有一定的韌性。由於擠壓時會產生較大的升溫，所以還應具有一定的耐熱疲勞性和熱硬性

11.2.2 沖壓模具材料的種類及特性
製造沖壓模具的材料有鋼材、硬質合金、 鋼結硬質合金、鋅基合金、低熔點合金、鋁青銅、高分子材料等等。目前製造沖壓模具的材料絕大部分以鋼材為主，常用的模具工作部件材料的種類有：碳素工具鋼、低合金工具鋼、高碳 高鉻或中 鉻工具鋼、中碳合金鋼、高速鋼、基體鋼以及硬質合金、 鋼結硬質合金 等等。

1. 碳素工具鋼
在模具中應用較多的碳素工具鋼為T8A、T10A等，優點為加工性能好，價格便宜。但淬透性和紅硬性差，熱處理變形大，承載能力較低。

2. 低合金工具鋼
低合金工具鋼是在碳素工具鋼的基礎上加入了適量的合金元素。與碳素工具鋼相比，減少了淬火變形和開裂傾向，提高了鋼的淬透性，耐磨性亦較好。用於製造模具的低合金鋼有 CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV(代號CH-1)、6CrNiSiMnMoV(代號GD)等。

3. 高碳高鉻工具鋼
常用的高碳高鉻工具鋼有Cr12和Cr12MoV、Cr12Mo1V1（代號D2），它們具有較好的淬透性、淬硬性和耐磨性，熱處理變形很小，為高耐磨微變形模具鋼，承載能力僅次於高速鋼。但碳化物偏析嚴重 ，必須進行反復鐓拔 （軸向鐓、徑向拔）改 鍛，以降低碳化物的不均勻性，提高使用性能。

4. 高碳中鉻工具鋼
用於模具的高碳中鉻工具鋼有Cr4W2MoV、Cr6WV 、Cr5MoV等，它們的含鉻量較低， 共晶碳化物 少，碳化物分布均勻，熱處理變形小，具有良好的淬透性和尺寸穩定性。與碳化物偏析相對較嚴重的高碳高鉻鋼相比，性能有所改善。

5. 高速鋼
高速鋼具有模具鋼中最高的 的 硬度、耐磨性和抗壓強度，承載能力很高。模具中常用的有 W18Cr4V（代號8-4-1）和含鎢量較少的W6Mo5 Cr4V2（代號6-5-4-2，美國牌號為M2）以及為提高韌性開發的 降碳降釩 高速鋼 6W6Mo5 Cr4V（代號6W6或稱低碳M2）。高速鋼也需要改 鍛 ，以改善其碳化物分布 。

6. 基體鋼
在高速鋼的基本成分上添加少量的其它元素，適當增減含碳量，以改善鋼的性能。這樣的鋼種統稱基體鋼。它們不僅有高速鋼的特點，具有一定的耐磨性和硬度，而且抗疲勞強度和韌性均優於高速鋼，為高強 韌性冷作模具鋼 ，材料成本卻比高速鋼低。模具中常用的基體鋼有 6Cr4W3Mo2VNb（代號65Nb）、7Cr7Mo2V2Si（代號LD）、5Cr4Mo3SiMnVAL（代號012AL）等。

7. 硬質合金和鋼結硬質合金
硬質合金的硬度和耐磨性高於其它任何種類的模具鋼，但抗彎強度和韌性差。用作模具的硬質合金是 鎢鈷類 ，對沖擊性小而耐磨性要求高的模具，可選用 含鈷量較低 的硬質合金。對沖擊性大的模具，可選用 含鈷量較高 的硬質合金。

鋼結硬質合金 是以鐵粉加入少量的合金元素粉末（如鉻、 鉬 、鎢、釩等）做粘合劑，以碳化 鈦或碳化鎢為硬質相 ，用粉末冶金方法燒結而成。鋼結硬質合金 的基體是鋼，克服了硬質合金韌性較差、加工困難的缺點，可以切削、焊接、鍛造和熱處理。 鋼結硬質合金含有大量的碳化物，雖然硬度和耐磨性低於硬質合金，但仍高於其它鋼種，經淬火、回火後硬度可達 68 ~ 73HRC。

11.2.3 沖壓模具材料的選用及熱處理要求

一. 沖裁模具材料的選用及熱處理要求
選用沖裁模具材料應考慮工件生產的批量，若批量不大就沒有必要選擇高壽命的模具材料；還應考慮被沖工件的材質，不同材質適用的模具材料亦有所不同。對於沖裁模具，耐磨性是決定模具壽命的重要因素，鋼材的耐磨性取決於碳化物等硬質點相的狀況和基體的硬度，兩者的硬度越高，碳化物的數量越多，則耐磨性越好。常用沖壓模具鋼材耐磨性 的劣優依次 為碳素工具鋼 — 合金工具鋼 — 基體鋼 — 高碳高鉻鋼 — 高速鋼 — 鋼結 硬質合金 — 硬質合金。
此外還必須考慮工件的厚度、形狀、尺寸大小、精度要求等因素對模具材料選擇的影響。

1.傳統模具用鋼
長期以來，國內薄板沖裁模用鋼為 T10A 、 CrWMn 、9Mn2V、Cr12 和 Cr12MoV 等。

其中 T10A 為碳素工具鋼，有一定強度和韌性。但耐磨性不高，淬火容易變形及開裂，淬透性差，只適用於工件形狀簡單、尺寸小、數量少的沖裁模具。
T10A 碳素工具鋼的熱處理工藝為： 760~810 ℃水或油 淬， 160~180 ℃ 回火，硬度 59~62HRC 。

CrWMn 、 9Mn2V 是高碳低合金鋼種，淬火操作簡便，淬透性優於碳素工具鋼，變形易控制。但耐磨性和韌性仍較低，應用於中等批量、工件形狀較復雜的沖裁模具。 CrWMn 鋼的熱處理工藝為：淬火溫度 820~840 ℃ 油冷 ，回火溫度 200 ℃，硬度 60~62HRC 。 9Mn2V 鋼的熱處理工藝為：淬火溫度 780~820 ℃ 油冷 ，回火溫度 150~200 ℃，空冷，硬度 60~62HRC 。注意 回火溫度在 200~300 ℃范圍有回火脆性和顯著體積膨脹，應予避開。

Cr12 和 Cr12MoV 為高碳高鉻鋼，耐磨性較高，淬火時變形很小，淬透性好，可用於大批量生產的模具，如硅鋼片沖裁模。但該類鋼種存在碳化物不均勻性，易產生碳化物偏析，沖裁時容易出現崩 刃 或斷裂。其中， Cr12 含碳量較高，碳化物分布不均比 Cr12MoV 嚴重，脆性更大一些。
Cr12 型鋼的熱處理工藝選擇取決於模具的使用要求，當模具要求比較小的變形和一定韌性時，可採用低溫淬火、回火（ Cr12 為 950~980 ℃淬火， 150~200 ℃回火； Cr12MoV 為 1020~1050 ℃淬火， 180~200 ℃回火 ）。若要提高模具的使用溫度，改善其淬透性和紅硬性，可採用高溫淬火、回火 （ Cr12 為 1000~1100 ℃淬火， 480~500 ℃回火； Cr12MoV 為 1110~1140 ℃淬火， 500~520 ℃回火 ）。
高鉻鋼在 275~375 ℃區域有回火脆性，應予避免。

2.常用模具新鋼種
為了彌補傳統模具鋼種性能的不足，國內開發或引進了以下性能較好的沖壓模具用鋼：

（ 1 ） Cr12Mo1V1 （代號 D2 ）鋼 為仿美國 ASTM 標准中的 D2 鋼引進 的鋼種，屬 Cr12 型鋼。由於 D2 鋼中 Mo 、 V 含量增加，細化了晶粒，改善了碳化物的分布狀況，因此 D2 鋼的強韌性（沖擊韌度、抗彎強度、撓度）比 Cr12MoV 鋼有所提高，耐磨性和抗回火穩定性也比 Cr12MoV 更高。可用深冷處理，提高硬度並改善尺寸穩定性。用 D2 鋼製作的沖裁模具壽命要高於 Cr12MoV 鋼模具。
D2 鋼的鍛造性能和熱塑成形性比 Cr12MoV 鋼略差，機械加工性能和熱處理工藝與 Cr12 型鋼相似。

（ 2 ） Cr6WV 鋼 為高 耐磨微 變形高碳中鉻鋼，碳、鉻含量均低於 Cr12 型鋼，碳化物的分布狀態較 Cr12MoV 均勻，具有良好的淬透性。熱處理變形小，機械加工性能較好。抗彎強度、沖擊韌度優於 Cr12MoV ， 只是耐磨性略低於 Cr12 型鋼。用於承受較大沖擊力的高硬度、高耐磨板料沖裁模，其效果好於 Cr12 型鋼。
鋼的常用熱處理工藝為：淬火溫度9701 ~ 000℃，一般可熱油或硝鹽分級淬火冷卻，尺寸不大的部件可採取空冷。淬火後應立即回火，回火溫度160210 ~ ℃，硬度 58 ~ 62HRC。

（ 3 ） Cr4W2MoV 鋼 也是高 耐磨微 變形高碳中鉻鋼，替代 Cr12 型鋼而研製的鋼種，碳化物均勻性好，耐磨性高於 Cr12MoV ，適於製作形狀復雜、尺寸精度要求高的沖壓模具，可用於硅鋼片沖裁模。
Cr4W2MoV 鋼的熱處理工藝：要求強度、韌性較高時，採用低溫淬火、低溫回火工藝：淬火溫度 960~980 ℃，回火溫度 280~320 ℃，硬度 60~62HRC 。要求熱硬性和耐磨性較高時，採用高溫淬火、高溫回火工藝：淬火溫度 1020~1040 ℃，回火溫度 50 0~540 ℃，硬度 60~62HRC 。

（ 4 ） 7CrSiMnMoV( 代號 CH-1) 鋼 為 空淬微變形低合金鋼、火焰淬火鋼，可以利用火焰進行局部淬火，淬硬模具刃口部分。淬火溫度（ 800~1000 ℃ ），具有良好的淬透性和 淬硬性 （可達 60 HRC 以上），強度和韌性較高，崩 刃 後能補焊。可代替 CrWMn 、 Cr12MoV 鋼，製作形狀復雜的沖裁模。 CH-1 鋼的推薦熱處理工藝：淬火溫度 900~920 ℃， 油冷 ， 190~200 ℃ 回火 1~3 小時，硬度 58~62 HRC 。

（ 5 ） 6CrNiSiMnMoV( 代號 GD) 鋼 為高韌性低合金鋼，淬透性好，空淬變形小，耐磨性較高。其強韌性顯著高於CrWMn 和 Cr12MoV 鋼，不易崩刃或斷裂。尤其適用於細長、薄片狀 凸模及 大型、形狀復雜、薄壁凸凹模。
GD 鋼的推薦熱處理工藝：淬火溫度 870~930 ℃（ 900 ℃ 最佳 ），鹽浴爐加熱（ 45s/mm ）， 油冷或 空冷、風冷 ， 175~230 ℃ 回火 2 小時，硬度 58~62 HRC 。由於空冷即可淬硬 ，也可採用火焰加熱淬火。

（ 6 ） 9Cr6W3Mo2V2( 代號 GM) 鋼為高耐磨高強 韌 合金鋼，各項工藝性能良好，其耐磨性、強韌性、加工性能均優於 Cr12 型鋼，能夠用於高速壓力機沖壓下的多工位 級進模等 精密模具，是較理想的耐磨、精密沖壓模具用鋼。
GM 鋼的熱處理工藝：淬火溫度 1080~1120 ℃，硬度 64~66HRC 。 回火溫度 540~560 ℃，回火二次。

（ 7 ） Cr8MoWV3Si ( 代號 ER5) 鋼 屬高耐磨高強韌合金鋼，具有較好的電火花加工性能，強度、韌性、耐磨性都優於 Cr12 型鋼，適用於大型精密沖壓模具。用於硅鋼片沖裁模，一次 刃 磨壽命為 21 萬次，總壽命高達 360 萬次，是目前合金鋼沖模沖裁硅鋼片的較高壽命水平。
ER5 鋼的推薦熱處理工藝：對高耐磨性、高強韌性的模具，採用 1150 ℃ 淬火， 520~530 ℃ 回火 3 次； 對重載服役條件下的模具，採用 1120~1130 ℃ 淬火， 550 ℃ 回火 3 次。

3 ．硬質合金及鋼結硬質合金
當工件的批量極大時，可以考慮選用硬度和耐磨性比各類模具鋼種更高的硬質合金 或鋼結硬質合金 。用作模具材料的硬質合金為 鎢鈷類 ，隨著 含鈷量的增加，韌性及抗彎強度提高而硬度降低。對於承受沖擊力較小的模具，可以選用 含鈷量較低 的 YG10X ；承受沖擊力中等或較大的模具，可以選用含鈷量較高 的 YG15 或 YG20 。硬質合金的缺點為韌性較差、難以加工，作為模具的工作部件可以設計為鑲拼結構。 鋼結硬質合金的性能介於硬質合金和高速鋼之間，能夠機械加工和熱處理，可以用於製作復雜的高壽命模具。用作沖裁模 的鋼結硬質合金 有 DT 、 GT35 、 TLMW50 、 GW50 等。

厚板沖裁模具
厚板沖裁模承受的沖壓力高於薄板沖模，為重載沖裁模，易磨損、崩 刃 和斷裂，所以要求模具材料應具有高的耐磨性和強韌性。
傳統模具用鋼傳統的重載沖裁模具鋼種主要有 T8A 、 Cr12MoV 、 W18Cr4V 、
W6Mo5 Cr4V2 等。

其中 T8A 為碳素工具鋼，雖然淬透性、韌性比 T10A 鋼有所改善，但易殘存網狀碳化物、熱硬性差，只能用於工件批量較小的中厚沖裁模。 T8A 工具鋼的熱處理工藝為： 790~820 ℃水或油 淬， 160~180 ℃ 回火，硬度 58~61HRC 。

W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2為高速工具鋼，具有很高的硬度、抗壓強度和耐磨性，但韌性較低，工作時有可能產生崩 刃或斷裂，而且價格較貴。建議採用低溫淬火、快速加溫淬火等工藝措施來改善其韌性。對於工件批量較大的厚板沖裁模，可以用W18Cr4V、 W6Mo5Cr4V2鋼做 凸 模，Cr12MoV 鋼做凹模 。

W18Cr4V 鋼的推薦熱處理工藝： 1220~1250 ℃ 淬火； 550~570 ℃ 回火 3 次。
W6Mo5Cr4V2 鋼的推薦熱處理工藝： 1160~1200 ℃ 淬火 ： 550~570 ℃ 回火 3 次。

3. 常用模具新鋼種
為了克服高速工具鋼的缺點，提高使用壽命，重載沖裁模具可選用 降碳降釩 高速鋼6 W6Mo5 Cr4V（6W6）和以高速鋼成分為基礎，添加少量的其它元素構成的高強韌性模具鋼 — 基體鋼，如 65Nb鋼、LD鋼、012AL鋼、CG-2 鋼等等 。

（ 1）6 W6Mo5 Cr4V (6W6)鋼 為高強韌性高速鋼，由於降低了碳化物的含量和分布均勻性，使其在保持硬度和耐磨性的同時，抗彎強度、沖擊韌性和塑性都有顯著提高，雖然耐磨性略低，仍可用低溫 氮碳共滲提高 表面硬度和耐磨性。其熱處理工藝和高速鋼W6Mo5Cr4V2相似。

（ 2 ） 6Cr4W3Mo2VNb (65Nb) 鋼 65Nb 鋼取自 W6Mo5CrV2 鋼正常 淬火後的基本成分，碳含量比高速鋼低，碳質量 分數 的中限為 0.65% ，故名 65Nb 。各合金元素在鋼中的作用和在高速鋼中相似， 另加入 3% 的 Nb 可形成高穩定性的碳化物 NbC ，能有效阻止奧氏體晶粒長大，改善鋼的力學性能和工藝性能。這種鋼具有較好的耐磨性和較強的高溫韌性，可以代替 Cr12MoV 、 W18Cr4V 鋼，用於重載沖裁模和冷擠壓模、 冷鐓模 。

65Nb 鋼鍛造和退火工藝性能良好，熱處理溫度范圍寬，淬火溫度可以在 1080~1180 ℃，回火溫度在 520~600 ℃之間選擇。當採用比 W6Mo5CrV2 鋼正常 淬火溫度低的溫度淬火後，其組織 為在碳含量 較低的馬氏體基體上均勻 分布有細粒狀未溶碳化物。通過熱處理參數的調整，可以得到不同的強度、韌性、耐磨性配合，以適合不同模具的性能要求。 65Nb 鋼的熱處理工藝： 1080~1180 ℃鹽浴爐加熱（ 15~20s/mm ）油 淬， 520~560 ℃ 回火 2 次，硬度 57~63 HRC 。

（ 3 ） 7Cr7Mo2V2Si (LD) 鋼 LD 鋼含碳、 含鈷量高於 65Nb ，含釩量也較高。 釩可細化 晶粒，提高耐磨性。因此其抗壓、抗彎強度和耐磨性均高於 65Nb 由於具有良好的強韌性和耐磨性，因而適於製造各種重載模具。
LD 鋼的推薦熱處理工藝： 850 ℃預熱， 1100~1150 ℃ 淬火； 油冷後 530~570 ℃ 回火 2~3 次，每次 1~2 小時，硬度 57~63 HRC 。

（ 4 ） 5Cr4Mo3SiMnVAL (012AL) 鋼 012AL 鋼中加入質量分數為 0.3~0.7% 的鋁，目的是為了細化晶粒，提高鋼的沖擊韌性和熱加工塑性，加 Si 則為了強化基體。 012AL 鋼強韌性高，綜合性能好，通用性強，是冷、熱兼用型模具鋼。其抗彎強度及撓度高於 W18Cr4V 高速鋼，代替高速鋼作模具時很少發生折斷現象。可以用作中厚板料沖裁模具和 各類冷 、熱作模具。
012AL 鋼的推薦熱處理工藝： 1090~1120 ℃鹽浴爐加熱（ 30s/mm ）油 淬， 510 ℃ 回火 2 次， 每次油冷 2 小時 ，硬度 60~62 HRC 。

（ 5 ） 6Cr4Mo3Ni2WV(CG-2) 鋼 CG-2 鋼在成分中加 Ni ，強化了基體，改善了韌性和高溫性能。同時增加 Mo 減少 W ，以降低碳化物的偏析。 CG-2 鋼具有高的強度和強韌性，在熱處理到高硬度時仍能維持良好的韌性，較好地解決了高硬度與韌性的合理配合。但鍛造塑性較差，退火後硬度偏高。亦可用作中厚板料沖裁模具和 各類冷 、熱作模具。

CG-2 鋼的熱處理工藝：淬火溫度 1100~1140 ℃加熱（ 20s/mm ）， 油冷 ， 540 ℃ 回火 2 次，每次 2 小時，空冷，硬度 60~62 HRC 。

二. 拉深模具材料的選用及熱處理要求

表 11.2.1 各種板料適用的 拉深模材料

由於拉深模具的失效主要為粘附磨損和磨粒磨損，並以粘附磨損為主。因此選用的模具材料必須具有較高的耐磨性和抗粘附性能，以及足夠的強度。按被拉深材料 考慮適用的拉 深模材料 可以參考表 11-1 。選用時還應考慮被拉深材料的板料厚度、 拉深件的 尺寸形狀以及生產批量的大小等因素。

（一） 輕載拉深（拉深薄鋼板和 銅、 鋁合金）時的模具材料
生產批量較小時，對於形狀簡單的筒形 淺拉深件 ，可選用 T8 、 T10 鋼； 對於形狀復雜的中小型件，選用 CrWMn 、 9Mn2V 。
中批量生產或生產批量較大時，選用 Cr12MoV 。
生產批量很大時，選用硬質合金 或鋼結硬質合金 。

（二）重載拉深（拉深厚鋼板、反拉深、變薄拉深）時的模具材料
生產批量較小時，可選用 T10 、 CrWMn 。
生產批量較大時，選用 Cr12MoV 以及 GM 鋼。 GM 鋼的強度和韌性高於高速鋼、 Cr12MoV ；抗粘附磨損和磨粒磨損能力明顯優於基體鋼和 Cr12MoV ，在拉 深模方面 已得到較好應用。
生產批量很大時，考慮選用硬質合金 或鋼結硬質合金 。

（三）拉深不銹鋼、 高鎳合金鋼 、耐熱鋼板的模具材料
拉深這類材料時，容易發生粘附和拉毛，首選模具材料為鋁青銅。
生產批量較小時，可選用鋁青銅、 T10A （鍍硬鉻，注意採用鍍硬鉻工藝時鍍層不能太厚，以防拉深時剝落）。
生產批量較大時，選用鋁青銅、 Cr12MoV 、 Cr12Mo1V1 （表面滲氮）。
生產批量很大時，選用硬質合金。

（四）大型 拉深件 、汽車覆蓋件的拉深模具材料
可以選用合金鑄鐵或高強度球墨鑄鐵。球墨鑄鐵能夠浸入潤滑油，組織中的石墨具有自潤滑作用，能有效地減輕拉深中的摩擦，而且成本較低、容易加工。
高強度球墨鑄鐵可以採用雙介質延遲冷卻馬氏體等溫淬火，以獲得較高的強度和韌性，硬度為 55~58 HRC 。先將模具緩慢預熱後再加熱至 880~900 ℃，保溫後先空氣預冷，然後鹽水 淬冷至 550 ℃左右即轉入 油冷，當模溫 降至 250 ℃左右，放入 180~200 ℃的熱油中等溫保持 2~3 小時，再將油溫降至 170 ℃左右等溫 5~7 小時，最後轉入空冷。