模具在工作过程中受到冲击载荷。为了减少使用过程中断裂、崩刃等形式的损坏，要求模具钢具有一定的韧性。

模具钢的化学成分、晶粒度、纯净度、数量、碳化物和夹杂物的形貌、尺寸和分布等因素，以及模具钢的热处理制度和热处理后得到的金相组织等因素，都有影响。对钢材的影响。韧性有很大的影响。特别是钢的纯净度和热加工变形对其横向韧性影响更为明显。钢的韧性、强度和耐磨性往往是矛盾的。因此，必须合理选择钢材的化学成分，采用合理的精炼、热处理工艺，以达到模具材料耐磨性、强度和韧性的匹配。

冲击韧性是指特性材料在冲击过程中整个断裂过程中样品所吸收的总能量。然而，许多工具在不同的工作条件下会因疲劳而断裂。因此，常规冲击韧性不能反映模具钢的断裂性能。正在采用小能量多次冲击断裂功或多次断裂寿命、疲劳寿命等测试技术。

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如何检测模具钢的硬度？硬度是模具钢的重要性能之一。快速、准确地测试模具钢的硬度对于模具制造和使用单位来说非常关键。同时，也具有重要的意义。它可以提高模具的质量、制造水平并延长模具的使用寿命。模具钢是模具工业的主要材料。模具钢应根据模具的使用条件、环境和状态而具有不同的特性。在工业生产中，模具的使用寿命和所制成零件的精度、质量、外观性能不仅与模具的设计技术和制造精度有关，还与机床的精度和制造操作有关。 ，还在于模具材料的正确选择和热处理工艺的正确执行。这也是至关重要的。数据显示，模具早期失效是由于选材不当和材料内部缺陷造成的，约占10%，热处理不当约占49%。硬度是模具材料和成品模具的重要性能指标。模具工作时的应力状态复杂。例如，热加工模具通常在交变温度场下承受交变应力。因此，应具有良好的防止模具转变为较软或塑性状态的能力，并在长期工作条件下保持模具的形状和尺寸精度不变。一般情况下，冷作模具成品模具硬度通常选择在59～60HRC之间，热作模具则选择在48HRC左右。

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偏析是钢的成分和结构不均匀的表现。这是模具钢低倍组织检查中经常存在的缺陷。它是在钢锭凝固过程中形成的，与钢的化学成分和浇注温度有关。一般分为枝晶偏析、方形偏析、点偏析等。由于枝晶偏析的存在，不同方向的力学性能表现出明显的差异。方形偏析是由于结晶时柱状晶两端与铸锭中心等轴晶之间积累了较多的杂质和气孔而造成的。严重的方形偏析对钢材的质量影响显着，特别是切削量较大的零件或型芯受力的模具零件。除了影响模具钢力学性能的各向同性外，偏析还对模具的抛光性能有一定的影响。因此，国外相关标准中有严格的规定。

热作模具钢除了承受载荷的周期性变化外，在使用条件下还要承受高温和周期性的快速冷却和加热。因此，在评价热作模具钢的断裂性能时，应关注材料的热机械疲劳断裂性能。 。热机械疲劳是一项综合性能指标，它包括热疲劳性能、机械疲劳裂纹扩展速率和断裂韧性三个方面。

热疲劳性能反映了热疲劳裂纹萌生前材料的工作寿命。具有高热疲劳抗力的材料有更多的热循环来引发热疲劳裂纹。机械疲劳裂纹扩展率反映了热疲劳裂纹萌生后材料的锻造性能。当裂纹在压力作用下向内扩展时，每个应力周期的扩展量；断裂韧性反映了材料对现有裂纹不稳定扩展的抵抗能力。对于断裂韧性高的材料，如果裂纹要不稳定扩展，则裂纹前沿必须有足够高的应力强度因子，即裂纹长度必须很大。在应力恒定的前提下，模具中已经存在疲劳裂纹。如果模具材料的断裂韧性值很高，则裂纹必须扩展得更深，然后才会出现不稳定的扩展。

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模具钢是用于制造冷冲压模具、热锻模具、压铸模具等模具的钢材。模具是机械制造、无线电仪表、电机、电器等工业部门制造零件的主要加工工具。模具的质量直接影响压力加工工艺的质量、产品的精度、产量和生产成本。模具的质量和使用寿命除合理的结构设计和加工精度外，主要受模具材料和热处理的影响。模具钢大致可分为冷轧模具钢、热轧模具钢和塑料模具钢三大类，用于锻造、冲压、切削、压铸等。由于各种模具用途不同，结构复杂。模具用钢根据其所制造的模具的工作条件，应具有较高的硬度、强度、耐磨性、足够的韧性以及较高的淬透性和淬透性。硬度和其他工艺性能。由于这几类模具的用途不同、工作条件复杂，对模具钢的性能要求也不同。

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美国是最早将塑料模具钢列入工具钢的国家，主要以P为代表，分为五类。

◆ 渗碳塑料模具钢：P1、P2、P3、P4、P5、P6。这种钢的碳含量非常低。主要采用美国早期的挤压成型方法生产。要求冷塑性好，挤压性能高。成型后表面渗碳淬火，增加表面硬度，使用寿命长。

◆调质塑料模具：P20、P21。 P20在塑料模具中大量使用，已成为主要成分。大部分在预硬状态下使用。

◆ 热固性塑料模具采用中碳合金工具钢。钢级包括H13、L2和S7，也使用O1和A2。该类别的特点是：

(1)它基本上是一种二次硬化金钢，在500-600oC时具有良好的热强度。

(2)含铬量高，对大气有较强的腐蚀性。

(3)淬透性优良，适合大型模块。

◆耐腐蚀要求高的塑料模具采用不锈钢。主要钢种有420、414L、440、416。

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