【摘 冷模鋼用于制造沖裁模、拉絲模、彎曲模、拉深模等，使金屬在熱態下變形，有時用于制造其它工具(如剪刀片等)。模具的具體溫度一般不超過200~3000~℃。由于冷模鋼在加工過程中會受到很大的沖擊和摩擦，辦公環境相對較弱，必須進行特定的熱處理，以提高性能，達到最佳的使用體驗。
模具鋼；熱處理；溫度
Cold Work Die Steel and Their Heat Treatment Method
ZHANG Dong-wei
?。╔uzhou 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 冷模鋼的性能、成分和類型
1.1 冷模鋼應具有以下技術性能。
(1)強度和耐磨性高，工作時保持刀口鋒利；
(2)強度韌性高，工作時刃部不易開裂或塌陷；
(3)淬透性好，保證淬火態硬度大，淬透深度高；
(4)加工性能好，熱處理變形小，復雜段不易淬裂。
1.2 冷模鋼的化學成分特性
(1)高碳:碳的質量濃度一般在1%左右，有的在2.0%左右，以保證高韌性和高耐磨性。
1.2 冷模鋼的化學成分特性
(1)高碳:碳的質量濃度一般在1%左右，有的在2.0%左右，以保證高韌性和高耐磨性。
1.2 冷模鋼的化學成分特性
(1)高碳:碳的質量濃度一般在1%左右，有的在2.0%左右，以保證高韌性和高耐磨性。
(2)高合金:常見的合金元素有Cr、Mn、Mo、W、V等。Mn、Cr滲碳體產生的原素可形成不溶性滲碳體，細化晶粒，提高耐磨性。
1.3 常見的冷作模具鋼
冷模鋼分為碳工具鋼、低合金工具鋼、高鉻及中鉻模具鋼、基材鋼、高速鋼等。
(1)碳工具鋼和低合金工具鋼:碳鋼一般采用優質碳工具鋼，以提高模具韌性。耐磨性要求高，影響小或沖擊小T13A、T12A；應選用沖擊大的磨具T7A、T8A；具有一定耐磨性和韌性標準的磨具(如冷鐓模)T10A。特點是加工性能好，成本低；缺點是淬火特性低，耐磨性差，淬火變形大，使用壽命低。因此，一般只針對制造規格小、外觀簡單、精度低的負載磨具。
(3)低合金工具鋼的常見鋼號為9Mn2V、9SiCr、CrWMn滾動軸承鋼GCrl5.低合金工具鋼具有淬火性強、回火穩定性好、耐磨性好、淬火變形小、綜合物理性能好等特點。缺點是網狀碳化物通常較大，由于缺乏韌性，可能導致磨具坍塌或破裂。常用于制造尺寸大、外觀復雜、精度高的低中負載磨具。
(4)高鉻和中鉻冷作模具鋼:是一種淬火、耐磨、承載強度高、淬火變形小的專用冷作模具鋼，廣泛應用于尺寸大、外觀復雜、精度高的重型冷作模具。高鉻模具鋼Crl常見的2型有三種型號：Crl2和Crl2MoV、Crl2Mo1V1。Crl2鋼的ωC2.0%~2.3%的萊氏體鋼。淬透性和耐磨性好，但韌性差。主要用于拉伸模和沖裁模，耐磨性高或形狀簡單。在正確的設計下，沖壓厚度可低于6mm的鋼板。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鋼優勢的前提下，其韌性得到了提高，具有一定的熱硬性，已被韌性不足、易干裂、易干裂的磨具所取代Crl2鋼；必要時抗回火穩定性好，鉬和釩濃度強Crl2Mo1V1鋼。
高碳高鉻槽鋼是一種類似高速鋼的萊氏體鋼，淬火后強度小于255HBW（見表1）。
2 冷作模具鋼常用的熱處理工藝
2.1 碳工具鋼和低合金工具鋼的熱處理工藝
熱處理方法包括球化退火、淬火和低溫回火。為保證淬火深度，適度提高淬火溫度，增加保溫時間，磨具尺寸大，精度要求高。加熱溫度一般升高10~30000℃。選擇緩慢加熱或分級加熱，避免變形。變形要求嚴格，薄厚35mm低合金模具鋼可采用堿液分級淬火。
2.2 高鉻和中鉻冷作模具鋼的熱處理工藝
(1)一次硬化法:低溫淬火后再低溫回火。Crl2MoV鋼傳熱性差，淬火前一般加熱2次。溫度分別為400~500℃和800～850℃，淬火溫度為1030~1050℃。Crl淬火溫度為950~980℃，回火溫度為180~200℃，保溫期為2~3h。硬化使鋼具有較高的強度和耐磨性，熱處理變化較小。大部分Crl本工藝選用鋼制冷磨具。
(2)二次硬化法:高溫淬火，高溫回火幾次，將殘余奧氏體轉化為奧氏體，完成二次硬化。Crl2MoV鋼淬火溫度為1080~1120℃，回火溫度為500~520℃，每次1h，淬火頻率為3~4次。韌性高，強度高，但低，規格提高。
(3)中鉻模具鋼是針對的Crl在2型高鉻模具鋼中，滲碳體多而粗，遍布不均勻。典型品牌有Cr4W2MoV、Cr6WV、Cr5MolV，其中Cr4W2MoV應用較多。該類鋼的ωC進一步降至1.0%~1.25%。滲碳體均勻，韌性明顯增強，熱處理變形小，綜合物理性能好。適合于取代Crl2槽鋼制造易坍塌、干裂、破裂的冷磨具，使用壽命大大提高。
?。?）Cr6WV鋼淬火溫度為960~980℃，熱油淬火。由于鋼淬火干裂趨于高碳高鉻鋼，熱處理時應注意加熱和熱物質淬火，并立即淬火?；鼗饻囟葹?60~200℃，保溫期為1.5～3h。
2.3 低碳高速鋼冷作模鋼的熱處理方法
磨具(如一些冷擠壓沖針)必須耐磨性高。為了提高韌性，研究開發了基材鋼。晶滲碳體數量少，細微勻稱，韌性相對提高?；匿撌墙陙黹_發的W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2鋼基材成分基本開發改性。含鎳基材鋼6Cr4Mo3Ni2WV強沖擊韌性高，但熱處理容易產生內裂和損壞，產品成本高。含鈦基材鋼6W8Cr4VTi冷沖切邊模具主要用于強度、強度、高溫特性和高回火穩定性。而6Cr5Mo3W2VSiTi強韌性好，主要用于承受高沖擊載荷的冷擠壓冷沖壓模具Cr4W3Mo2VNb和6W6Mo5Cr4V鋼具有良好的生產工藝、良好的韌性、良好的耐磨性，一般用于高耐磨的冷擠壓模具和冷沖壓模具?；匿擁g性好，不僅可用作冷模鋼，還可用作熱模鋼。由于低碳高速鋼(如6)W6Mo5Cr4V等)碳質量濃度或合金元素質量分數降低，滲碳體總數降低，均勻性提高，鋼韌性顯著提高，常用于高沖擊載荷耐磨工具（見表2）。
【參照】
[1]鄧明.使用沖壓模具簡易指南[M].北京：機械工業出版社，2006，3.
[2]王鵬駒.模具技術指南(輕工磨具指南之一)[M].北京：1997年機械工業出版社.
[3]廖念釗，古瑩庵，李碩根.交換與技術測量[M].北京：中國計量出版社，2萬.
[4]近年來我國注塑模具的發展概況[OL].http： www.zaome.eom/read/6039.
[5]歐美磨具企業調查報告[OL].中國磨具線，http：//.
[6]楊宗毅.應用軋鋼技術手冊[S].1995.
[7]崔.國內外模具鋼發展概況[J].2007(01)金屬熱處理.
