全面解读模具钢材的使用性能要求

模具的工作条件不同，对模具钢材的性能要求也不同。一般来讲，冷冲压模具要求其材料具有高的强度，良好的失效和韧性，高的硬度及耐磨性；冷挤压模具要求其材料具有高强度、高韧性、高淬透性以及良好的耐磨性、热稳定性和切削加工性；热作模具钢要求在工作稳定下保持和韧性、良好的耐蚀性、热稳定性和优良的热疲劳抗力。
⒈强度：
模具在使用时承受拉压、振动、扭转和弯曲等应力，重负荷的模具往往由于强度不够、韧性不足，造成模具局部塌陷、断裂而发生早期失效。因此，使模具材料保持足够的强度，将有利于延长模具的使用寿命。屈服点是衡量模具钢塑性变形抗力最常用的强度指标。对模具材料要求具有高的屈服点，当模具的工作应力超过模具材料的相应屈服点时，模具就会产生塑性变形，用其加工出来的工件尺寸和形状就会发生变化，产生废品，模具也就因此失效。东莞市弘超模具科技有限公司专业销售日本大同模具钢NAK80、PAC5000、NAK-PRM、PD613、S-STAR、440C-ESR、DCMX、DCLT、DC53、DHA1、DHA-WORLD、DH31-EX、DRM1、DRM2、DRM3等以及瑞典Uddeholm高品质工模具钢。
为了确保模具在使用过程中不会发生过早塑性变形失效，模具材料的屈服点必须大于模具的工作应力。热作模具的工作对象是高温软化状态的坯料，故所受的工作应力要比冷作模具小得多。热作模具与高温坯料接触的部分会受热而软化，因此热作模具的表面层需有足够的高温强度。而冷作模具材料的断裂抗力指标是室温下的抗拉强度、抗压强度和抗弯强度等。
⒉韧性：
韧性是材料在冲击载荷作用下抵抗产生裂纹折断、崩刃的一种特性，反映了模具的脆断抗力，常用冲击韧度ak来评定。许多模具要承受冲击载荷（如冷作模具的凸模，锤用热锻模具、冷镦模具、热镦锻模具等）的作用。除了要求钢材具有较高的强度外，还要具有足够的韧性。材料的韧性越高，脆断的危险性越小，热疲劳强度也越高。
⒊硬度和热硬性：
硬度是具有材料的主要性能指标，模具在高应力的作用下工作必须具有足够的硬度，才能保持原有形状和尺寸不变。通常硬度可以间接地反映零件的强度、塑性、韧性、疲劳抗力和耐磨性能等力学性能指标。因此，模具材料的各种性能要求，在图样上只通过标注硬度来表示。冷作模具硬度一般要求60HRC左右，热作模具硬度一般在42~50HRC范围内，塑料模具硬度通常在45~60HRC范围。
热硬性是指模具材料在受热或高温条件下保持高硬度的能力。多数热作模具和某些冷作模具，都要求具有一定的热硬性。
⒋耐磨性：
模具的失效通常都是由磨损引起的，决定模具使用寿命的重要因素往往是模具材料的耐磨性。模具在使用时承受相当大的压应力和摩擦力，这就要求模具材料能够在强烈摩擦下仍保持精度不变。
冷作模具的磨损形式通常是磨粒磨损和粘着磨损，而热作模具的磨损形式主要是氧化磨损。磨损形式不同，影响耐磨性的因素也各不相同。一般情况下，当冲击载荷较小时，耐磨性与硬度成正比关系；当冲击载荷较大时，表面硬度越高并非耐磨性越好，超过一定的硬度值之后耐磨性反而下降。
⒌抗疲劳性：
抗疲劳性是反映材料在交变载荷作用下抗疲劳破坏的性能指标。模具工作时承受着机械冲击和热冲击的交变应力。对于热作模具，大多数在急冷、极热条件下工作，比然发生不同程度的冷、热疲劳，往往是在型腔表面形成浅而细的裂纹，裂纹迅速传播和扩展导致灾难性事故而使模具报废。提高材料的抗疲劳性，可有效地推迟疲劳裂纹的形成与扩展。

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