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模具是工业发展的基石，世界各国制造业为降低产品成本，提高产品质量和生产效率，改善材料利用率，节约能源，广泛采用各种模具成形工艺来代替传统的切削加工工艺，目前机械制造、电子工业、轻工业等工业部门约有60% - 80%的工件采用模具成型。很多产品的质量取决于模具质量，尺寸精度取决于模具质量，表面粗糙度取决于模具质量，更新换代速度取决于模具质量，产品成本也很大程度上取决于模具质量，产品成本还取决于模具使用寿命，产品成本同样取决于模具制造周期。模具钢材是主要模具材料，是模具制造的基础，随着模具工业迅速发展，对模具钢材的数量提出更高、更新的要求，对模具钢材的质量提出更高、更新的要求，对模具钢材的品种提出更高、更新的要求，对模具钢材的规格提出更高、更新的要求，对模具钢材的性能提出更高、更新的要求 。近年来，国内外模具钢材在产量方面取得了比较迅速的发展，在生产技术方面取得了比较迅速的发展，在工艺装备方面取得了比较迅速的发展，在质量方面取得了比较迅速的发展，在品种等方面取得了比较迅速的发展。模具钢材具有加工模具时使用的功能，由于模具的用途十分广泛，各种模具的工作条件差别极大，所以，制造模具用的材料范围很广，在模具材料中应用最为广泛的是模具钢。有一般的碳素结构钢，有碳素工具钢，有合金结构钢，有合金工具钢，有弹簧钢，有高速工具钢，有不锈耐热钢，直到适应特殊模具需要的马氏体时效钢，还有粉末高速钢，粉末高合金模具钢等 。模具钢按用途一般可分为三大类，分别是冷作模具钢、热作模具钢和塑料成型用模具钢。特殊钢具有一些性质，特殊钢与普通钢相比，特殊钢具有更高的强度，特殊钢具有更高的韧性，特殊钢具有更高的物理性能，特殊钢具有更高的化学性能，特殊钢具有更高的生物相容性，特殊钢具有更高的工艺性能。

加工模具时会用到这些材料，模具用途广泛，各种模具工作条件差别大，因此制造模具用材料范围广，模具材料中应用最广的是模具钢，包括一般的碳素结构钢、碳素工具钢、合金结构钢、合金工具钢、弹簧钢、高速工具钢、不锈耐热钢，还有适应特殊模具需要的马氏体时效钢以及粉末高速钢、粉末高合金模具钢等 。模具钢按用途通常可分为冷作模具钢、热作模具钢以及塑料模具用钢 。冷作模钢属于冷作模具钢 ，冷作模具钢主要用于制造模具 ，这种模具用于对处于冷状态下的工件进行压制成型 。比如冷冲裁模具 、冷冲压模具 、冷拉深模具 、压印模具 、冷挤压模具 、螺纹压制模具以及粉末压制模具等 。冷作模具钢范围广泛，涵盖各种碳素工具钢，涵盖合金工具钢，涵盖高速工具钢，还包括粉末高速工具钢以及粉末高合金模具钢。热作模具钢主要用于制造模具，这些模具用于对处于高温状态下的工件进行压力加工，比如热锻模具，比如热挤压模具，比如压铸模具，比如热镦锻模具等。常用的热作模具钢包括：合金模具钢，其含碳量处于中高水平，还添加了Cr、W、Mo、V等合金元素；对于有特殊要求的热作模具钢，有时会采用高合金奥氏体耐热模具钢来制造 。3．塑料模具用钢 因为塑料品种繁多，对塑料制品的要求差异极大，所以对制造塑料模具的材料也提出了各种不同的性能要求 。所以，不少工业发达的国家，已经形成了塑料模具用钢系列，这个系列的范围很广 。

包括碳素结构钢，渗碳型塑料模具钢，预硬型塑料模具钢，时效硬化型塑料模具钢，耐蚀塑料模具钢，易切塑料模具钢，整体淬硬型塑料模具钢，马氏体时效钢，镜面抛光用塑料模具钢等。在模具生产成本里，材料费用通常占比为10%至20%。机械加工、热处理、装配以及管理费用占比在80%以上。所以，模具材料的工艺性能是影响模具生产成本的主要因素之一。同时，它也是影响模具制造难易程度的主要因素之一 。下面介绍模具钢材工艺：可加工性包含热加工性能与冷加工性能。热加工性能指热塑性、加工温度范围等。冷加工性能指切削、磨削、抛光、冷拔等加工性能。冷作模具钢大多属于过共析钢和莱氏体钢，其热加工和冷加工性能都不太好。所以必须严格控制热加工和冷加工的工艺参数，以此避免产生缺陷和废品。另一方面，提高钢的纯净度，减少有害杂质的含量，改善钢的组织状态，以此改善钢的热加工和冷加工性能，进而降低模具的生产成本。自20世纪30年代开始，人们就致力于改善模具钢的冷加工性能，研究向模具钢中加入S、Pb、Ca、Te等易切削加工元素，或加入导致模具钢中碳的石墨化的元素，由此发展出了各种易切削模具钢，其目的是进一步改善模具钢的切削性能和磨削性能，减少刀具磨料消耗，降低成本 。淬透性主要由钢的化学成分以及淬火前的原始组织状态所决定，淬硬性主要取决于钢中的含碳量 。

对于大部分冷作模具钢来说，淬硬性常常是主要考虑因素之一。热作模具钢和塑料模具钢，一般模具尺寸较大，特别是制造大型模具时，其淬透性更为重要。对于形状复杂、容易产生热处理变形的各种模具，为减少淬火变形，往往尽可能采用冷却能力较弱的淬火介质，比如空冷、油冷或盐浴冷却，为得到要求的硬度和淬硬层深度，就需要采用淬透性较好的模具钢。为了便于生产，对模具钢淬火温度范围有要求，要尽可能放宽一些。特别是当模具采用火焰加热局部淬火时，因为难于准确地测量和控制温度，所以就要求模具钢有更宽的淬火温度范围。模具在热处理时会产生体积变化，在淬火过程中会产生形状翘曲、畸变等情况，为保证模具质量，要求模具钢热处理变形小，特别是形状复杂的精密模具，淬火后难以修整，所以对热处理变形程度的要求更为苛刻，这种情况下应该选用微变形模具钢制造。模具在加热过程中，若出现氧化现象，会致使其硬度降低，会使其耐磨性降低，会使其使用性能降低，会使其使用寿命降低；若出现脱碳现象，同样会致使其硬度降低，会使其耐磨性降低，会使其使用性能降低，会使其使用寿命降低；所以，要求模具钢的氧化、脱碳敏感性良好。对于含钼量较高的模具钢，因其氧化、脱碳敏感性强，需要采用特种热处理，像真空热处理，像可控气氛热处理，像盐浴热处理等 。选择模具钢时，除了要考虑使用性能与工艺性能，还得考虑模具钢的通用性以及钢材价格等其他因素。模具钢通常用量不多，为便于备料，应尽可能考虑钢的通用性，尽量选用大量生产的通用型模具钢，这样便于采购、备料以及材料管理。另外还必须展开经济方面的综合分析，要考虑模具的制造费用，要考虑工件的生产批量，还要考虑分摊到每一个工件上的模具费用。从技术、经济两方面进行全面分析，进而最终选定合理的模具材料。苏州凯迪特金属材料有限公司