在模具生产成本中，材料成本一般占10%～20%，而机械加工、热处理、装配和管理成本则占80%以上。 因此，模具材料的工艺性能是影响模具生产成本和制造难度的主要因素。 一。 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。

大多数冷作模具钢是过共析钢和莱氏体钢，其热加工和冷加工性能较差。 因此，必须严格控制热加工和冷加工的工艺参数，避免产品出现缺陷和报废。 另一方面，通过提高钢的纯净度，降低有害杂质的含量，改善钢的组织状态，提高钢的热、冷加工性能，从而降低模具的生产成本。

为了提高模具钢的冷加工性能，从20世纪30年代开始，研究在模具钢中添加S、Pb、Ca、Te等易切削元素或引起模具钢中碳石墨化的元素，已开发出各种易切削材料。 切削模具钢进一步提高其切削性能和磨削性能，减少刀具磨料消耗，降低成本。

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下面我给大家分享一下我们常用的热作模具钢。 (1)锤锻模具用钢。 总体来说，锤锻模具用钢存在两个突出问题。 一是运行时的冲击载荷。 因此，对钢材的力学性能要求较高，特别是塑性变形抗力和韧性。 其次，锤锻模具的截面尺寸较大（<400mm），因此要求钢材的淬透性较高，以保证整个模具组织和性能的均匀。

(2)热挤压模具采用钢材。 热挤压模具的工作特点是加载速度慢。 因此，模腔的加热温度较高，通常可达500-800℃。 对这类钢的性能要求应以高的高温强度（即高的回火稳定性）和高的抗热疲劳性能为基础。 对ak和淬透性的要求可适当降低。 一般热挤压模具尺寸较小，常小于70~90mm。

(3)压铸模具用钢。 压铸模具用钢的性能要求与热挤压模具用钢相似，即主要要求高的回火稳定性和高的抗热疲劳性能。 因此，通常选择的钢种与热挤压模具所用钢种大致相同。 像平常一样使用 4CrW2Si。 及3Cr2W8V等钢种。 但有所不同，如熔点较低的锌合金压铸模具。 可选用40Cr、30CrMnSi、40CrMo等； 对于铝、镁合金压铸模，铜合金压铸模可采用4CrW2Si、4Cr5MoSiV等。 多采用3Cr2W8V钢。

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热作模具钢特性：3Cr3Mo3W2V代号HM1。 20世纪70年代开发的HM1钢提高了热稳定性和抗热疲劳性能。 该钢种已列入国家标准模具钢编号GB 1299-85。 具有良好的抗热疲劳性能、抗回火稳定性和良好的冶炼、锻造、热处理和机加工工艺性能。 是国内综合性能优良、符合我国资源条件的新型韧性热作模具钢。 高温性能明显优于H13钢。 热作模具钢应用实例：

(1)铝、铜合金压铸模具、热挤压模具等的使用寿命比3Cr2W8V可提高1～4倍。

(2)适用于高温、高负荷、快速加热和冷却条件下的压力锻模、轴承热锻凹模、成形滚锻模。

(3)高强度、高热强钢精密锻造模具。 热作模具钢具有优异的强度和韧性，较高的热强度、耐磨性、回火稳定性、抗冷热疲劳性能、良好的冷热加工性能，工作温度在700℃以上。 该钢具有很强的通用性。

耐磨性的测定可采用模拟试验方法，测出相对耐磨指数，该指数可作为表征不同化学成分和组织状态下耐磨水平的参数。 决定模具使用寿命的最重要因素往往是模具材料的耐磨性。 模具在运行过程中受到相当大的压应力和摩擦力，要求模具在强摩擦下保持其尺寸精度。 模具磨损主要有机械磨损、氧化磨损和熔体磨损三种。 为了提高模具钢的耐磨性，必须保持模具钢的高硬度，并保证钢中碳化物或其他硬化相的成分、形貌和分布合理。 对于在重载、高速磨损条件下使用的模具，要求模具钢表面形成一层薄而致密、附着力好的氧化膜，保持润滑，减少模具与模具之间的粘焊、熔焊等熔融磨损。工件。 可以减少模具表面氧化引起的氧化磨损。 因此，模具的工作条件对钢材的磨损影响较大。

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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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通常在锤锻模工作时。 模腔表面温度可达300-400℃以上，热挤压模具可达500-800℃以上； 压铸模具的型腔温度与压铸材料的种类和浇注温度有关。 例如，压铸黑色金属时，模腔温度可达1000℃以上。 如此高的工作温度会显着降低模具型腔的表面硬度和强度，使使用过程中容易出现堆料现象。 为此。 热作模具钢的基本性能要求是高的热塑性变形抗力，包括高温硬度和高温强度，高的热塑性变形抗力实际上反映了钢的高回火稳定性。 由此，我们可以找到第一种合金化热作模具钢的方法，即添加Cr、W、Si。 等合金元素可提高钢的回火稳定性。

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