随着机械加工工业的发展，生产中采用冷作模具制造的零件越来越多，使用的冷变形模具的种类也越来越多。 冷卷模锻（冷镦、冷挤压、冲压等）； 钣金冲压（如拉伸、落料、切边、冲孔等）； 材料轧制（冷轧、车轮成型等）。 冷变形模具虽然种类繁多，工作条件不同，性能要求不同，但基本工作条件是相似的：即都是使金属在冷状态下变形，承受较大的剪切力、压力、弯曲力、冲击力和摩擦。

随着机械加工工业的发展，生产中采用冷作模具制造的零件越来越多，使用的冷变形模具的种类也越来越多。 冷卷模锻（冷镦、冷挤压、冲压等）； 钣金冲压（如拉伸、落料、切边、冲孔等）； 材料轧制（冷轧、车轮成型等）。 冷变形模具虽然种类繁多，工作条件不同，性能要求不同，但基本工作条件是相似的：即都是使金属在冷状态下变形，承受较大的剪切力、压力、弯曲力、冲击力和摩擦。 因此，该类模具钢应具有以下基本性能：

1）高硬度、高强度，保证在承受高应力时不易产生微量塑性变形或损坏。 2）高耐磨性，可以保证模具在高磨损条件下的尺寸精度，这对于拉深模和冷冲压模更为重要。 3）足够的韧性，使其在冲击载荷和动载荷作用下不易发生工作韧性的剥落或塌陷。 4）热处理变形要小。 由于大多数模具型腔复杂、精度较高，热处理变形很难通过磨削消除。 此外，一些冷变形模具还应具有足够的耐热性。 如何合理选择冷变形模具材料和适当的热处理方法以增加模具的使用寿命是生产中最关心的问题。 冷变形模具的正常失效应为磨损、微量塑性变形和疲劳失效。 但在实际生产中，除了磨损失效外，断裂、开裂等过早失效的情况也并不少见。 众所周知，冷变形模具的使用寿命是一个综合因素； 原材料选择的合理性、原材料内部冶金质量、设计和制造工艺的合理性、使用条件和操作工人的技术水平等。但模具材料的选择和相应的热处理工艺应重要因素。 本文将简要介绍材料选择和热处理工艺，以作为起点。

1、冷变形模具钢的选材问题

冷变形模具材料选择时应考虑以下因素：

1）模具的工作条件，包括设备类型、加工频率、被加工材料、润滑和环境等；

2）模具形状和加工工序的复杂性；

3）产品生产批次及技术要求；

4）模具材料采购和加工条件困难。 大型模具的材料成本往往占模具成本的50%以上。 对于形状复杂、精度要求高的模具，应选用淬火变形小的模具钢。

根据实际用途，常用的冷变形模具钢有低淬透性钢、低变形钢、微变形钢、高强度钢、高韧性钢、耐冲击冷变形模具钢等。

二、各类冷变形模具钢的特点及相应的加工工艺

2.1 低淬透性冷变形模具钢。 这类钢主要是碳素工具钢，特别是高碳钢GCr15和9Cr2Mo。 其中GCr15轴承钢和9Cr2Mo用于制造各种成型滚轮和冷轧辊。 、GCr15钢具有良好的耐磨性，但淬透性差，淬火变形大。 作为小型冷轧辊（φ≤200m/m），可采用整体加热或整体高温900-950℃快速加热，并用盐水→油淬火，控制工件在盐水中的冷却时间，然后在200-220℃回火。 控制辊面硬度在Rc60-62之间，可获得较高的使用寿命。 若硬度Rc≥62以上，易造成滚压辊表面发生表面剥落，GCr15材质的各种成型滚压轮可在碱浴中等温淬火，或用二硝酸盐或三硝酸盐溶液淬火。 控制溶液中的冷却时间，采取风冷或油冷，可使滚压轮获得较高的表面质量。 硬度变形小的影响。

随着加工业的发展和材料改造工业的大量发展，工业方法中需要使用各种高速多辊轧钢9Cr2Mo和德国轧辊钢86CrMoV7。

必须有新的突破，在强韧化处理上要下功夫，在采用新型轧辊钢材上要有新的突破。 目前，高速轧机中使用D2（Cr12MOv；Cr12Movco）和5H12（5Cr5MovSi）作为工作辊和传动辊。 笔者认为，工作辊的材料应根据接触挤压疲劳应力和摩擦磨损情况来选择，传动辊的材料应根据承受断裂引起的事故的能力来选择。

2.2低变形变形模具钢 1）Mn-Cr-W系列，是各国普遍使用的综合性能优良的代表钢种，以CrMn为代表钢种。 该钢具有热处理变形小、耐磨性高、淬透性和韧性高的特点。 CrWMn钢制造的模具，如果采用合理的热处理工艺，并进行良好的控制和调整，减少淬火时产生的热应力和组织应力，减少变形，完全可以替代工厂常用的Cr12制造的冲裁模具。 2）Mn系列，9Mn2V是我国CrWMn、9CrSi等的替代钢，可用于制造冷冲模、落料模、剪刀、弯曲模等。 3）SiMnMo石墨钢的特点是Si含量高。 在强石墨化元素Si的作用下，部分碳以石墨化状态存在，使钢具有自润滑性，具有较高的抗咬合性能，并有良好的切削性能和耐磨性，热处理变形小，尺寸稳定。 SiMnMo钢用于制造表面质量要求严格的弯曲、拉伸和整形模具，可显着提高冲压件的质量。

2.3高耐磨微变形冷变形模具钢以Cr12Mov型为代表，是国内外应用最广泛的高性能冷变形模具钢。 Cr12Mov是Cr12钢的改进型。 碳含量过高，造成严重不均匀的大碳化物。 Cr12Mov钢具有高耐磨性和淬透性的特点。 它是一种微变形冷冲裁模具。 冷镦模具的主要材料在一般工厂中仍广泛使用。 Cr12钢具有高硬度和高耐磨性。 其性能优良，淬透性高，特别是热处理后变形极小，虎钳加工时锉削性能良好。 目前仍广泛应用于冲裁模、拉深模等模具中。 但Cr12材料碳化物不均匀性严重，碳化物大块分布，成为模具在使用过程中出现塌陷、开裂、断裂等过早失效的根本原因。 根据笔者的实践经验，例如，某些冲裁模如果采用贝氏体和残余氧化铝加碳化物的混合组织，其使用寿命将会显着提高。

2.4高强度冷变形模具钢通常由高速钢W18Cr4和W6Mo5Cr4v2组成。 用于冷挤压模具和重型冷镦模具、中厚钢材（10-25m/m）冲头和直径小于5-6m/m的小型冲头。 例如，用于冲压链条内外件的小冲头，采用的是高速钢低温加热淬火的热处理工艺。 W18Cr4V（1220℃-1250℃加热淬火）、W6Mo5Cr4V2（1170℃-1190℃加热淬火），经低温加热淬火处理的模具具有高塑性变形抗力、高硬度和耐磨性； 具有足够的切削刃，实用证明，低温淬火的冲头可以显着延长使用寿命，大大减少冲头折断事故。

2.5高强韧性冷变形模具钢 一些冷挤压模具和冷镦模具需要承受高强度和高冲击韧性，而普通高速钢和高碳铬钢零件容易脆裂或断裂，因此模具需要具有高强度。 Tough fit分为两类：

1）碳素高速钢：将W系列或Mo系列高速钢的碳含量降低至0.5-0.6%，以增加处理后钢的韧性。 例如6W6Mo5Cr4V2，具体热处理工艺为加热温度1160-1180℃淬火，冷却后550-570℃回火3次。 硬度为Rc60-63。 可用于冷挤压冲头或冷镦冲头，可倍增使用。 生活。