模具鋼：冷作模具鋼材的分類
模具鋼：冷作模具鋼材的分類
國外冷作模具鋼的生產相對于國內更大型集中化，其生產效率更高，產品樣式更多，質量更好。目前國外冷作模具鋼大致分為三類：低合金冷作模具鋼、中合金冷作模具鋼和高碳高鉻型冷作模具鋼。但隨著需求條件的增加，許多國家研制出了使用性能更佳的新型冷作模具鋼。
⑴低合金微變形冷作模具鋼，代表產品如日本的 G04、ACD37、DC53 冷作模具鋼和美國的 A4、A6 冷作模具鋼。此類鋼的優點在于熱處理階段變形量小，同時有良好的硬度和耐磨性，適用于生產形狀復雜并對尺寸要求精度高的模具。此類鋼的合金含量大多不超過 5%，其強化原理主要是通過對 Mn 和 Cr 含量的調整，使一定量殘余奧氏體在淬火和回火后仍能保留，減少馬氏體轉變帶來的體積變化，提高鋼的淬透性和降低淬火應力。同時加入 Mo 和 V 可以起到細化晶粒作用，加入Si 和 Ni 可以強化基體，使鋼獲得更佳的性能。
⑵火焰淬火冷作模具鋼，代表產品如日本的 HMD5、HMD1、SX4、SX5 冷作模具鋼。此類鋼的優點在于可淬火溫度區域廣，具有良好的淬透性、耐磨性、強韌性，并且易于補焊，適用于對一些尺寸大，形狀復雜，不易于整體淬火的模具，如：汽車沖裁模具。通過氧乙炔等加熱儀器，對模具鋼局部加熱并空冷淬火，也可對模具表面再進行不高于 200℃的低溫回火，回火后心部組織為回火索氏體或索氏體和鐵素體，表面組織為回火馬氏體，以便達到良好的使用性能。
⑶高韌性高耐磨冷作模具鋼，代表產品如日本的 AUF11、SLD 冷作模具鋼，瑞典的 XW42 冷作模具鋼。此類鋼的優點在于相對于傳統的 Cr12 型模具鋼，不僅具有高硬度，高耐磨性，同時具有很好的韌性。由于 Cr12 屬于高碳高鉻型冷作模具鋼，組織中分布著分割基體的網狀碳化物，使材料的韌性下降，所以此類新型模具鋼主要是通過降低 C 和 Cr 的含量來降低碳化物的偏析，改善鋼的韌性，并且通過適當增加 W、Mo 等合金元素含量來保持其高的耐磨性，使其綜合性能明顯高于Cr 型鋼。
⑷基體鋼，代表產品如日本的 MH85、MOD2、DRM1 冷作模具鋼。此類鋼的化學成分與高速鋼淬火后的基體成分相當，組織中共晶碳化物少而細小均勻，所以這種鋼既具有高硬度和高強度，又具有低合金鋼良好的韌性和塑性。
⑸粉末冶金冷作模具鋼，代表產品如日本的 HAP、DEX 冷作模具鋼，美國的CPM3V 冷作模具鋼，瑞典的 V10 冷作模具鋼等。此類鋼的優點在于相對于常規方法生產的高合金萊氏體型模具鋼，其共晶碳化物更細小均勻，所以具有良好的耐磨性與韌性，同時具有優良的切削性能。其生產工藝為：在惰性氣體保護下將熔融鋼水霧化后迅速凝固得到鋼粉，篩選得到細小均勻的合金碳化物，再進而燒結成坯料。雖然這類鋼的性能優越，但價格也比較昂貴，所以仍需要對此類鋼種進行進一步的研究優化。
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