冲压模具材料的种类及特性

制造冲压模具的材料有钢材、硬质合金、钢结硬质合金、锌基合金、低熔点合金、铝青铜、高分子材料等等。目前制造冲压模具的材料绝大部分以钢材为主,常用的模具工作部件材料的种类谢谢阅读有：碳素工具钢、低合金工具钢、高碳高铬或中铬工具钢、中碳合金钢高速钢、基体钢以及硬精品文档放心下载质合金、钢结硬质合金等等。1.碳素工具钢在模具中应用较多的碳素工具钢为T8A、T10A等,优点为加工性能好,价格便

宜。但淬透性和红硬性差，热处理变形大，承载能力较低。谢谢阅读2。低合金工具钢低合金工具钢是在碳素工具钢的基础上加入了适量的合金元素。与碳素精品文档放心下载工具钢相比，减少了淬火变形和开裂倾向，提高了钢的淬透性，耐磨性亦较好.用于制造模具的低精品文档放心下载合金钢有CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV（代号GD）等。

3。高碳高铬工具钢常用的高碳高铬工具钢有Cr12和Cr12MoV、Cr12Mo1V1（代号精品文档放心下载它们具有较好的淬透性热处理变形很小，为高耐磨微变形模具钢，承载能力仅

次于高速钢。但碳化物偏析严重，必须进行反复镦拔（轴向镦、径向拔）改锻，以降低碳化物的不均匀性，提高使用性能。感谢阅读4。高碳中铬工具钢用于模具的高碳中铬工具钢有Cr4W2MoV、Cr6WV、Cr5MoV等,它们的含铬量较低，与碳化物偏析相对较严重的高碳高铬钢相比，性能有所改善。谢谢阅读5.高速钢高速钢具有模具钢中最高的硬度、耐磨性和抗压强度，承载能力很高.模具中常

用的有8-4-1)和含钨量较少的W6Mo5Cr4V2(代号6-5-4—2,美国牌号为M2)以及为提高韧性开发的降碳降钒高速钢6W6Mo5Cr4V(代号6W6或称低碳M2）.高速钢也需要改锻，以改善其碳化物分布。精品文档放心下载6.基体钢这样的钢种统称基体钢.它们不仅有高速钢的特点，具有一定的耐磨性和硬度，而且抗疲劳强度和

韧性均优于高速钢,为高强韧性冷作模具钢,材料成本却比高速钢低.模具中常用的基体钢有6Cr4W3Mo2VNb（代号LD)、5Cr4Mo3SiMnVAL（代号012AL)等。谢谢阅读7。硬质合金和钢结硬质合金硬质合金的硬度和耐磨性高于其它任何种类的模具钢，但抗弯强度量较低的硬质合金。对冲击性大的模具，可选用含钴量较高的硬质合金。谢谢阅读钢结硬质合金是以铁粉加入少量的合金元素粉末（如铬、钼、钨、钒等)做粘合剂,以碳化

钛或碳化钨为硬质相,用粉末冶金较差、加工困难的缺点，可以切削、焊接、锻造和热处理。钢结硬质合金含有大量的碳化物,虽然

硬度和耐磨性低于硬质合金,但仍高于其它钢种，经淬火、回火后硬度可达68~73HRC.谢谢阅读冲裁模具材料的选用及热处理要求选用冲裁模具材料应考虑工件生产的批量,若批量不大就没有必要选择高寿命的模具材料；还寿命的重要因素,钢材的耐磨性取决于碳化物等硬质点相的状况和基体的硬度，两者的硬度越高，模具钢材耐磨性的劣优依次为碳素工具钢—合金工具钢-基体钢—高碳高铬钢—高速钢—钢结硬质合金—硬质合金。谢谢阅读此外还必须考虑工件的厚度、形状、尺寸大小、精度要求等因素对模具材料选择的影响。

1.传统模具用钢长期以来，国内薄板冲裁模用钢为T10A、CrWMn、9Mn2V、Cr12和精品文档放心下载Cr12MoV等.其中T10A只适用于工件形状简单、尺寸小、数量少的冲裁模具.精品文档放心下载T10A碳素工具钢的热处理工艺为：760～810℃水或油淬，160~180℃回火，硬度感谢阅读59~62HRC。CrWMn、9Mn2V是高碳低合金钢种,淬火操作简便,淬透性优于碳素工具钢，变形易控制。但精品文档放心下载CrWMn钢的热处理工艺为:精品文档放心下载淬火温度820~840℃油冷，回火温度200℃,硬度60～62HRC。9Mn2V钢的热处理工艺为：精品文档放心下载淬火温度780～820℃油冷,回火温度150～200℃，空冷,硬度60~62HRC。注意回火温度在精品文档放心下载200～300℃范围有回火脆性和显著体积膨胀，应予避开.谢谢阅读Cr12和Cr12MoV为高碳高铬钢，耐磨性较高，淬火时变形很小，淬透性好,可用于大批量生产的模具,如硅钢片偏析崩刃或断裂。其中,Cr12含碳量较高,碳化物分布不均比Cr12MoV严重，脆性更大一些。Cr12型钢的热处理工艺选择取决于模具的使用要求,当模具要求比较小的变形和一定韧性时,可采用低温淬火、回火（Cr12为950~980℃淬火，150～200℃回火;Cr12MoV为1020～1050℃淬火，180~200℃回火回火（Cr12为1000~1100℃淬火，480~500℃回火；Cr12MoV为1110～1140℃淬火，500～520℃回火）.高铬钢在275~375℃区域有回火脆性，应予避免。精品文档放心下载2.常用模具新钢种为了弥补传统模具钢种性能的不足,国内开发或引进了以下性能较好的冲压模具用钢：感谢阅读（1）Cr12Mo1V1（代号D2为仿美国ASTM标准中的D2钢引进Cr12型

钢。由于D2钢中Mo、V含量增加,细化了晶粒,改善了碳化物的分布状况，因此D2钢的强韧抗弯强度挠度)比Cr12MoVCr12MoV更

高.可用深冷处理D2钢制作的冲裁模具寿命要高于Cr12MoV钢模具。D2钢的锻造性能和热塑成形性比Cr12MoV钢略差，机械加工性能和热处理工艺与Cr12型钢相似。感谢阅读（2)Cr6WV钢为高耐磨微变形高碳中铬钢，碳、铬含量均低于Cr12型钢,碳化物的分布状态较Cr12MoV均匀，具有良好的淬透性。热处理变形小，机械加工性能较好。抗弯强度、冲击

韧度优于Cr12MoV，只是耐磨性略低于Cr12型钢.用于承受较大冲击力的高硬度、高耐磨板料冲裁模，其效果好于Cr12型钢.钢的常用热处理工艺为：淬火温度9701～000℃，一般可热油或硝盐分级淬火冷却,尺寸不大的部件可采取空冷。淬火后应立即回火,回火温度160210~℃，硬度58~62HRC.精品文档放心下载（3)Cr4W2MoV钢也是高耐磨微变形高碳中铬钢，替代Cr12型钢而研制的钢种，碳化物均匀性好，耐磨性高于Cr12MoV，适于制作形状复杂、尺寸精度要求高的冲压模具，可用于硅钢

片冲裁模。谢谢阅读Cr4W2MoV谢谢阅读960~980280~320℃,硬度60~62HRC高温回火工艺：淬火温度1020~1040℃，回火温度500~540℃，硬度60～62HRC。

（4）7CrSiMnMoV(代号CH-1）钢为空淬微变形低合金钢、火焰淬火钢，可以利用火焰

800~1000℃淬硬性（可达60HRC刃后能补焊.可代替CrWMn、Cr12MoV钢，制作形状复杂的冲裁模。CH-1900～920℃，油冷,190～200℃回火1~3

小时,硬度58~62HRC。感谢阅读（5）6CrNiSiMnMoV(代号GD）钢为高韧性低合金钢，淬透性好,空淬变形小,耐磨性较精品文档放心下载高。其强韧性显著高于CrWMn和Cr12MoV钢，不易崩刃或断裂。尤其适用于细长、薄片状凸模感谢阅读及大型、形状复杂、薄壁凸凹模。GD钢的推荐热处理工艺:淬火温度870～930900℃最佳盐浴炉加热（45s/mm油谢谢阅读冷或空冷、风冷，175～230℃回火2小时，硬度58～62HRC.由于空冷即可淬硬，也可采感谢阅读用火焰加热淬火。（6）9Cr6W3Mo2V2（代号GM）钢为高耐磨高强韧合金钢,各项工艺性能良好，其耐磨精品文档放心下载Cr12压力机冲压下的多工位级进模等精密模感谢阅读具，是较理想的耐磨、精密冲压模具用钢.GM钢的热处理工艺：淬火温度1080～1120℃，硬度感谢阅读64~66HRC.回火温度540～560℃，回火二次。精品文档放心下载（7）Cr8MoWV3Si（代号ER5)钢属高耐磨高强韧合金钢,具有较好的电火花加工性能，谢谢阅读Cr12硅钢片刃磨精品文档放心下载寿命为21360万次,是目前合金钢冲模冲裁硅钢片的较高寿命水平.ER5钢的谢谢阅读1150℃淬火,520～530℃回火3次；对精品文档放心下载重载服役条件下的模具，采用1120～1130℃淬火，550℃回火3次.感谢阅读3、硬质合金及钢结硬质合金当工件的批量极大时，可以考虑选用硬度和耐磨性比各类模具钢种更高的硬质合金或钢结硬精品文档放心下载质合金钨钴类谢谢阅读降低。对于承受冲击力较小的模具，可以选用含钴量较低的YG10X；承受冲击力中等或较大的模具，可以选用含钴量较高的YG15或YG20。硬质合金的缺点为韧性较差、难以加工，作为模

具的工作部件可以设计为镶拼结构。钢结硬质合金的性能介于硬质合金和高速钢之间,能够机械加工和热处理，可以用于制作复杂的高寿命模具。用作冲裁模的钢结硬质合金有DT、GT35、

TLMW50、GW50等。感谢阅读4、厚板冲裁模具厚板冲裁模承受的冲压力高于薄板冲模，为重载冲裁模,易磨损、崩刃和断裂，所以要求模感谢阅读具材料应具有高的耐磨性和强韧性。传统模具用钢传统的重载冲裁模具钢种主要有T8A、Cr12MoV、W18Cr4VCr4V2等。其中T8AT10A只能用于工件批量较小的中厚冲裁模。T8A工具钢的热处理工艺为：790～820℃水或油淬,160～180℃回火，硬度58~61HRC。精品文档放心下载W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2为高速工具钢，具有很高的硬度、抗压强度和耐磨性,但韧性较低，工

作时有可能产生崩刃或断裂，而且价格较贵。建议采用低温淬火、快速加温淬火等工艺措施来改W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2钢做凸钢

做凹模。精品文档放心下载W18Cr4V钢的推荐热处理工艺：1220～1250℃淬火;550～570℃回火3次。W6Mo5Cr4V2精品文档放心下载钢的推荐热处理工艺：1160～1200℃淬火：550~570℃回火3次。感谢阅读5。常用模具新钢种为了克服高速工具钢的缺点,提高使用寿命，重载冲裁模具可选用降碳降钒高速钢6W6Mo5Cr4V（6W6）和以高速钢成分为基础，添加少量的其它元素构成的高强韧性模具钢—基体钢，如

65Nb钢、LD钢、012AL钢、CG—2钢等等.精品文档放心下载（1）6W6Mo5Cr4V（6W6）钢为高强韧性高速钢，由于降低了碳化物的含量和分布均匀性，谢谢阅读使其在保持硬度和耐磨性的同时，抗弯强度、冲击韧性可用低温氮碳共渗提高表面硬度和耐磨性。其热处理工艺和高速钢W6Mo5Cr4V2相似。

(2）6Cr4W3Mo2VNb(65Nb)钢65Nb钢取自W6Mo5CrV2钢正常淬火后的基本成分，碳含

量比高速钢低,碳质量分数的中限为0.65％，故名65Nb。各合金元素在钢中的作用和在高速钢中相似，另加入3％的Nb可形成高稳定性的碳化物NbC，能有效阻止奥氏体晶粒长大，改善钢的力学性能和工艺性能。这种钢具有较好的耐磨性和较强的高温韧性，可以代替Cr12MoV、

W18Cr4V钢,用于重载冲裁模和冷挤压模、冷镦模。感谢阅读65Nb1080～1180精品文档放心下载温度在520~600℃之间选择。当采用比W6Mo5CrV2钢正常淬火温度低的温度淬火后,其组织为在碳含量较低的马氏体基体上均匀不同的强度、韧性、耐磨性配合，以适合不同模具的性能要求。65Nb钢的热处理工艺：1080～1180℃盐浴炉加热（15~20s/mm）油淬，520~560℃回火2次，硬度57~63HRC。感谢阅读（3)7Cr7Mo2V2Si（LD）钢LD钢含碳、含钴量高于65Nb钒可细化晶

65Nb而适于制造各种重载模具。LD钢的推荐热处理工艺：850℃预热，1100~1150℃淬火；油冷后530～570℃回火2~3次，每次1～2小时,硬度57～63HRC。精品文档放心下载（4)5Cr4Mo3SiMnVAL（012AL)钢012AL钢中加入质量分数为0.3~0.7%的铝，目的是为感谢阅读冲击韧性Si则为了强化基体。012AL钢强韧性高,综合精品文档放心下载挠度高于W18Cr4V高速钢，代替高速钢谢谢阅读中厚板料冲裁模具和各类冷钢的推荐谢谢阅读热处理工艺:1090~1120℃盐浴炉加热（30s/mm）油淬,510℃回火2次，每次油冷2小感谢阅读时，硬度60～62HRC。（5）钢CG—2钢在成分中加Ni,强化了基体，改善了韧性和高温

性能。同时增加Mo减少W,以降低碳化物的偏析.CG—2钢具有高的强度和强韧性，在热处理到硬度偏高.亦可用作中厚板料冲裁模具和各类冷、热作模具。感谢阅读CG—21100～114020s/mm油冷，540℃回火2

次，每次2小时，空冷，硬度60～62HRC。精品文档放心下载二。拉深模具材料的选用及热处理要求由于拉深模具的失效主要为粘附磨损和磨粒磨损,并以粘附磨损为主.因此选用的模具材料必感谢阅读须具有较高的耐磨性和抗粘附性能，以及足够的强度。按被拉深材料考虑适用的拉深模材料可感谢阅读以参考表11—1。选用时还应考虑被拉深材料的板料厚度、拉深件的尺寸形状以及生产批量的谢谢阅读大小等因素.（一）轻载拉深（拉深薄钢板和铜、铝合金)时的模具材料谢谢阅读生产批量较小时，对于形状简单的筒形浅拉深件,可选用T8、T10钢；对于形状复杂的

中小型件，选用CrWMn、9Mn2V。中批量生产或生产批量较大时，选用Cr12MoV。生产批量很大时，选用硬质合金或钢结硬质合金。谢谢阅读（二）重载拉深（拉深厚钢板、反拉深、变薄拉深）时的模具材料谢谢阅读生产批量较小时，可选用T10、CrWMn。生产批量较大时，选用Cr12MoV以及GM钢。GM钢的强度和韧性高于高速钢、Cr12MoVCr12MoV，

在拉深模方面已得到较好应用。生产批量很大时,考虑选用硬质合金或钢结硬质合金.感谢阅读（三）拉深不锈钢、高镍合金钢、耐热钢板的模具材料精品文档放心下载拉深这类材料时，容易发生粘附和拉毛，首选模具材料为铝青铜.生产批量较小时，可选用铝青铜、T10A(镀硬铬镀硬铬选用铝青铜、Cr12MoV、Cr12Mo1V1(表面渗氮)。生产批量很大时,选用硬质合金。感谢阅读（四)大型拉深件、汽车覆盖件的拉深模具材料可以选用合金铸铁或高强度球墨铸铁球墨铸铁石墨具有自润滑作感谢阅读用，能有效地减轻拉深中的摩擦，而且成本较低、容易加工。谢谢阅读高强度球墨铸铁可以采用双介质延迟冷却马氏体55~58HRC。先将模具缓慢预热后再加热至880～900℃，保温后先空气预冷，然后盐水淬冷至

550℃左右即转入降至250180～200℃的热油中等温保持2～3小

时，再将油温降至170℃左右等温5～7小时，最后转入空冷。精品文档放心下载Cr12MoVCr12MoV钢有高淬透性,截面为300~400㎜以下者可以完全淬透,在300～400℃时仍

可保持良好硬度和耐磨性，韧性较Cr12钢高，淬火时体积变化最小.可用来制造断面较大、形状复杂、经受较大冲击负荷的各种模具和工具。例如，形状复杂的冲孔凹模、复杂模具上的镶块、钢板深拉深模、拉丝模、螺纹挫丝板、冷挤压模、冷切剪刀、圆锯、标准刀具、量具等。精品文档放心下载简介特性合金工具钢：Cr12MoV［1］

标准：GB/T1299—2000谢谢阅读适用范围冷作模具钢高。用于制造截面较大、

形状复杂、工作条件繁重下的各种冷冲模具和工具，如冲孔凹模、切边模、滚边模、钢板深拉伸模、圆锯、标准工具和量规、螺纹滚模等。精品文档放心下载对应牌号中国GB标准牌号：首特钢铁cr12mov、中国台湾cNS标准牌号SKD11、德国DlN标准材料编谢谢阅读号1.26o1、德国DIN标准牌号x165CrM0v12、日本Jis标准牌号sKD11、韩国Ks标准牌号sTD11、精品文档放心下载意大利UN1标准牌号SS标准牌号标准牌号X160CrM0V12、感谢阅读美国AISi/sAE标准牌号D3、俄罗斯roCT标准牌号x12M.精品文档放心下载物理性能Cr12MoV是国标的说法，德标叫做：X165CrMoV12化学成份：精品文档放心下载碳C：1。45～1。70

硅Si：≤0。40锰Mn：≤0。40硫S：≤0。030磷P：≤0。030感谢阅读铬Cr：11.00～12。50镍Ni:允许残余含量≤0。25

铜Cu：允许残余含量≤0.30钒V:0。15～0。30钼Mo：0。40～0。60力学性能：谢谢阅读硬度：退火，255～207HB,压痕直径3。8~4.2mm；淬火,≥60HRC感谢阅读Cr12MoV用途Cr12MoV模具钢淬透性、淬火回火后的硬度、强度、韧性比CR12高，直径为300~400mm以下谢谢阅读的工件可完全淬透,淬火变形小,但高温塑性多用于制造截面较大、形状复杂、工作感谢阅读负荷较重的合种模具和工具.如冲孔凹模、切边模、滚边模、钢板等.

热处理规范精品文档放心下载热处理规范:1。淬火，950～1000℃油冷；2.淬火1020℃，200℃回火2h。

金相组织：细粒状珠光体+碳化物。交货状态：钢材以退火状态交货。谢谢阅读普通等温球化退火规范850~870℃×3～4h，随炉冷却到740～760℃×4～5h等温，出炉空冷硬度≤241HBW，共晶

碳化物等级≤3级，最佳等温温度740~76o°C，时间≥4~5h谢谢阅读球化退火规范30°C/hx4—6h,随炉缓慢冷却到500～感谢阅读600°C,出炉空冷。硬度207～255HBW。感谢阅读深冷处理Crl2MoV钢经深冷处理，深冷处理可使淬火马氏体析出高度弥散的超微细碳化物,随后进行

200℃低温回火后，在低温回火后，

仅在某些局部区域析出有少量的碳化物.Crl2MoV采用低温化学热处理方法，在保持Crl2MoV钢气体氮碳共渗层的粘着抗力.种低温化学热处理渗层均有显著的抗冲击粘着作用，其中尤以盐浴硫氰共渗最佳。

Crl2MoV钢制不锈钢器皿拉伸模经气体氮碳共渗处理后,使用寿命达3万件以上,火处理的同类模具寿命提高10倍以上。谢谢阅读加硬处理为提高模具寿命达到80万模次以上，可对预硬钢实施淬火加低温回火的加硬方式来实现.淬

火时先在500—600℃预热2—42小时),放入油中冷却至200℃低温回火处理，谢谢阅读回火后，硬度可保持48HRC以上

盐浴渗钒处理Crl2MoV冷作模具钢的中性盐浴渗钒处理工艺,Crl2MoV钢经中性盐浴渗钒处理可获得碳化物精品文档放心下载精品文档放心下载很高的显微硬度和较高的耐磨性，表面硬度、耐磨性及抗粘着性等性能大幅度提高。二、VC在奥感谢阅读从铁索体中析出，使合金强化及谢谢阅读晶粒细化，化合物层表现出较高的硬度。Cr12MoV属于高碳高铬莱氏体钢,碳化物含量高,约占感谢阅读20％而常规热处理又很难改变碳化物偏析的状况，感谢阅读严重影响了钢的力学性能与模具的使用寿命。而碳化物的形状、大小对钢的性能也有很大的影响,精品文档放心下载尤其大块状尖角碳化物对钢基体的割裂作用比较大，往往成为疲劳断裂的策源地,为此必须对原材纤维组织围绕型腔或无定向

分布,从而改善钢材的横向力学性能.感谢阅读锻造时对钢坯从不同方向进行多次镦粗和拉拔，并采用“二轻一重”法锻造，即坯料始锻时谢谢阅读要轻击,防止断裂,在980～1020℃中间温度可重击，以保证击碎碳化物,Cr12MoV钢未改锻,采用固溶双细化处理[5],即500℃及800℃左右二级预热,1100～1150℃固溶处理，淬入热油或

等温淬火，750℃高温回火，机加工后960℃加热油冷后进行最终热处理，也可使碳化物细化、谢谢阅读棱角圆整化，晶粒细化。

5回火Cr12MoV钢推荐的回火规范方案淬火温度/℃回火淬火用途加热温度/℃介质硬度HBW介质硬度HRC消除应力Ⅰ去除应力,降低硬150～170油或硝盐61～63

Ⅱ1020~1040度200~275—57~59Ⅲ去除应力，降低硬400~425—55～57

度感谢阅读510~520℃多次回火去除应力及形成二

次硬化-78℃冷处理Ⅳ加510~520℃一次回-60~61

Ⅴ1115～1130火—60～61谢谢阅读去除应力及形成二

次硬化Ⅵ—78℃冷处理加一次-61~6去除应力及形成二

510~520℃回火，再

次硬化谢谢阅读-78℃冷处理6淬火第一次第二次硬度

方案淬火温度/℃冷却预热/℃预热/℃（HRC)介质温在介质

介质随后

度/℃中冷却20～60

Ⅰ950~1000油至室温空冷58～62

20～60精品文档放心下载Ⅱ1020～1040油至油温空冷62~63

550～840～400~550精品文档放心下载Ⅲ1020～1040熔融硝盐5~10min空冷62～63

66086020~60谢谢阅读Ⅳ1115～1130油至油温空冷42～50

400～谢谢阅读Ⅴ1115~1130熔融硝盐5～10min空冷42~50

450精品文档放心下载杂受冲击负荷的模具等；2。方案Ⅳ、Ⅴ用于要求获得红硬性及耐磨性的工件，但力学性能较差，尺寸变形较大，如450℃

以下工作的热冲模等；精品文档放心下载3.这种钢对脱碳很敏感,预热和加热用的盐浴必须经过充分的脱氧后再使用；若在普通电炉中加热感谢阅读可将工件装入箱内，填充以渗碳剂或生铁粉（这时工件可能有少许增碳现象,硬度可提高精品文档放心下载表2-3—1淬火状态的组织比例淬火方案冷却碳化物/%马氏体/%奥氏体/%Ⅰ、Ⅱ油、硝盐1273～6820~237对应牌号国标：cr12mov

台标：skd11德标：1.2601DIN:x165crmov12日标：skd11

韩标：STD11意大利标准：x165crmow12ku

瑞典标准：2310西班牙标准:x160crmov12美标：x12m

8淬火规