金屬在冷態(tài)下變形或成形使用的模具鋼被稱(chēng)為冷模具鋼，目前應(yīng)用于很多領(lǐng)域，但對(duì)冷模具鋼的特性要求較多，如高耐磨性強(qiáng)、強(qiáng)度和韌性、強(qiáng)耐咬合性等。

　　冷沖模常常在常溫下工作，材料塑性變形阻力大，沖模功應(yīng)力大，工作條件嚴(yán)格，綜合來(lái)說(shuō)，這種沖模的性能要求高硬度和耐磨性、足夠的強(qiáng)度、適度的韌性。

　　因此，冷作模具鋼通常以高碳為主要成分，滿(mǎn)足高硬度和高耐磨性的需要。 為了提高模具的耐沖擊性，需要提高強(qiáng)韌性時(shí)，可以選擇中碳鋼，這時(shí)可以將熱量轉(zhuǎn)用到模具中。 在冷作模具鋼中添加合金元素時(shí)，為了主要提高淬火性和耐磨損性，耐磨損性高的模具多采用添加了碳化物形成元素、例如Cr、Mo、w、v等元素的多合金鋼.

　　冷作模具鋼是指用于使金屬冷變形或成形的模具鋼。 常用的專(zhuān)用冷模具鋼為Crl2型鋼，碳含量為1.45%~2.30%，鉻含量為11%~13%。

　　1 .冷作模具鋼的使用性能

　　1 )高耐磨損性

　　冷沖模在工作中，表面與坯料之間多次發(fā)生摩擦，即使在這種情況下，沖模也必須保持較低的表面粗糙度值和較高的尺寸精度，以防止早期故障。

　　由于模具材料的硬度和組織是影響模具耐磨性的重要因素，為了提高冷模具的耐磨性，通常要求模具硬度高于加工材料硬度的30%~50%，材料的組織為回火馬氏體或下貝氏體，其上分布有均勻細(xì)的顆粒狀碳化物。 為了達(dá)到這個(gè)目的，鋼中碳的質(zhì)量分率通常在0.60%以上。

　　2 )高 強(qiáng)度和韌性

　　模具的強(qiáng)度是指模具零件在作業(yè)中抵抗變形或斷裂的能力。 強(qiáng)度指標(biāo)是冷沖模設(shè)計(jì)和材料選擇的重要依據(jù)，主要包括拉伸屈服點(diǎn)、壓縮屈服點(diǎn)等。 屈服點(diǎn)是測(cè)量模具零件塑性變形阻力的指標(biāo)，也是常用的強(qiáng)度指標(biāo)。 為了獲得高 強(qiáng)度，在模具的制造過(guò)程中，模具材料的韌性必須取決于模具的工作條件。 對(duì)于強(qiáng)沖擊負(fù)荷的模具，例如冷模具的沖頭模具、冷鐓模具等，由于沖擊負(fù)荷大，因此需要較高的韌性。 一般工作條件下的冷沖模通常以較小的能量多次承受沖擊載荷，沖模的故障形式為疲勞破壞，因此沖模不必具有太多的沖擊韌性值。

　　3 )強(qiáng)烈的抗咬合性

　　咬合阻力實(shí)際上是對(duì)“冷焊”發(fā)生的阻力。 通常，在干式摩擦條件下，使被試驗(yàn)?zāi)＞咪撛嚇优c具有咬合傾向的材料(例如奧氏體鋼)進(jìn)行恒速對(duì)偶摩擦運(yùn)動(dòng)，以一定速度逐漸增大負(fù)荷，此時(shí)轉(zhuǎn)矩也相應(yīng)地增大。 負(fù)荷增大到某個(gè)閾值時(shí)，扭矩急劇增大，意味著發(fā)生咬合，該負(fù)荷稱(chēng)為“咬合臨界負(fù)荷”。 臨界載荷越高，表示咬合阻力越強(qiáng)。

　　4 )熱軟化能力

　　熱軟化能力反映了冷作模具鋼承載時(shí)溫度上升對(duì)硬度、變形阻力及耐磨性的影響。 表示冷作模具鋼熱軟化阻力的指標(biāo)主要為軟化溫度(℃)和二次硬化硬度( HRC )。

　　2 .冷作模具鋼的工藝性能要求

　　冷作模具鋼的工藝性能直接關(guān)系到模具的生產(chǎn)周期和生產(chǎn)成本。 對(duì)冷作模具鋼工藝性能的要求主要有鍛造工藝性、切削工藝性、熱處理工藝性等。

　　1 )鍛造技術(shù)性

　　鍛造不僅減少了模具材料的機(jī)械加工馀量，節(jié)約了鋼材，還減少了碳化物偏析、有害雜質(zhì)、改善了鋼的組織狀態(tài)等，改善了模具材料的內(nèi)部缺陷。

　　為了獲得良好的鍛造質(zhì)量，對(duì)鍛造性的要求是熱鍛變形阻力低，塑性好，鍛造溫度范圍寬，鍛造裂紋、冷裂紋及網(wǎng)狀碳化物析出傾向小。

　　2 )切削加工性

　　磨損小，加工后模具表面清潔。 冷作模具鋼主要屬于過(guò)共析鋼和萊氏體鋼，很多切削加工困難，為了得到良好的切削加工性，需要正確的熱處理，對(duì)表面品質(zhì)要求的模具可以選擇含有s、Ca等元素的易切削模具鋼。

　　3 )熱處理工藝性

　　熱處理工藝性主要包括淬火性、淬火性、耐回火性、過(guò)熱敏感性、氧化脫碳傾向、淬火變形和裂紋傾向等。