本篇文章給大家談談冷作模具鋼標準要求，以及冷作模具選材的基本原則對應的知識點，希望對各位有所幫助。

CrWMn冷作模具鋼的抗拉強度是多少??

抗拉在2500-3000mpa

CrWMn：是制作模具最常用的高碳合金工具鋼

CrWMn 鋼的化學成分w/%

CrWMn合金工具鋼

碳C ：0.90～1.05

硅Si：≤0.40

錳Mn：0.80～1.10

硫S ：≤0.03

磷P ：≤0.03

鉻Cr：0.90～1.20

鎳Ni：允許殘余含量≤0.25

銅Cu：允許殘余含量≤0.30

鎢W ：1.20～1.60

供貨

供貨品種：熱軋材、鍛材、冷拉材、冷拉鋼絲、銀亮鋼絲、熱軋鋼板和冷軋鋼板。

硬度207 -255HBW。

力學性能

硬度：退火，255～207HB，壓痕直徑3.8～4.2mm；淬火，≥62HRC

熱處理規(guī)范及金相組織：

熱處理規(guī)范：淬火,800～830℃油冷。

交貨狀態(tài)：鋼材以退火狀態(tài)交貨。

物理性能

CrWMn鋼臨界溫度示于表1其飽和磁感Bs為1.82~1.86T；電阻約為0.2410-6m。

CrWMn鋼具有高淬透性。由于鎢形成碳化物，這種鋼在淬火和低溫回火后具有比鉻鋼和9SiCr鋼更多的過剩碳化物和更高的硬度及耐磨性。此外，鎢還有助于保存細小晶粒，從而使鋼獲得較好的韌性。所以由CrWMn鋼制成的刃具，崩刃現(xiàn)象較少，并能較好地保持刀刃形狀和尺寸。但是，鋼對形成碳化物網比較敏感，這種網的存在，就使工具刃部有剝落的危險，從而使工具的使用壽命縮短，因此，有碳化物網的鋼，必須根據(jù)其嚴重程度進行鍛壓和正火。這種鋼用來制造在工作時切削刃口不劇烈變熱的工具和淬火時要求不變形的量具和刃具，例如制作刀、長絲錐、長鉸刀、專用銑刀、板牙和其他類型的專用工具，以及切削軟的非金屬材料的刀具。

預先熱處理

CrWMn鋼的有關預先熱處理曲線示于圖2-13-1~圖2-13-5，退火前后的相成分、硬度和顯微組織示于表2-13-4，需要說明的是：（1）退火加熱保溫時間在全部爐料加熱到退火溫度后為1~2h，冷卻；等溫保溫為3~4h；（2）高溫回火用于消除冷變形加工硬化（如稱為再結晶退火）；消除熱處理前的切削加工內應力。對熱處理后硬度過低的零件在二次淬火以前亦先進行高溫回火保溫時間在全部爐料加熱到溫后為2~3h；（3）正火用于細化過熱鋼的晶粒和消除炭化物網；（4）當鋼的退火硬度HB低于183時，調質處理用于提高切削加工表面光潔度。

冷作模具鋼的工作條件及性能要求

冷作模具鋼在工作時．由于被加工材料的變形抗力比較大，模具的工作部分承受很大的壓力、彎曲力、沖擊力及摩擦力。因此，冷作模具的正常報廢原因一般是磨損．也有因斷裂、崩力和變形超差而提前失效的。

冷作模具鋼與刃具鋼相比．有許多共同點。要求模具有高的硬度和耐磨性、高的抗彎強度和足夠的韌性，以保證沖壓過程的順利進行、其不同之處在于模具形狀及加工藝復雜．而且摩擦面積大．磨損可能性大．所以修磨起來困難。因此要求具有更高的耐磨化模具工作時承受沖壓力大．又由于形狀復雜易于產生應力集中，所以要求具有較高的韌性；模具尺寸大、形狀復雜．所以要求較高的淬透性、較小的變形及開裂傾向性?？傊?，冷作模具鋼在淬透性、耐磨性與韌性等方面的要求要較刃具鋼高一些．而在紅硬性方面卻要求較低或基本上沒要求（因為是冷態(tài)成形），所以也相應形成了一些適于做冷作模具用的鋼種，例如，發(fā)展了高耐磨、微變形冷作模具用鋼及高韌性冷作模具用鋼等。下面結合有關鋼種選用進一步說明。 性能：高碳、高鉻類型萊氏體鋼，具有較好的淬透性和良好的耐磨性。由于鋼中碳質量分數(shù)最高可達2.30%，從而鋼變得硬而脆，所以沖擊韌性較差，幾乎不能承受較大的沖擊荷載，易脆裂，而且易形成不均勻的共晶碳化物。

用途：用于制造受沖擊荷載較小，且要求高耐磨性的冷沖模和沖頭，剪切硬且薄的金屬的冷切剪刃、鉆套、量規(guī)、拉絲模、壓印模、搓絲板、拉延模和螺絲滾模等。

生產品種：熱軋材、冷拉材、鍛材、熱軋鋼板、冷拉鋼絲。 性能：高碳、高鉻類型萊氏體鋼，無特殊要求時鉆不作為必加元素。由于鉬和釩的含量比Cr12高，故鋼的組織和晶粒度進一步細化，提高了鋼的淬透性、強度和韌性，使鋼的綜合性能更好。

用途：用于制造要求高耐磨性的大型復雜冷作模具，如冷切剪刀、切邊模、拉絲模、搓絲板、螺紋滾模、滾邊模和要求高耐磨的冷沖模和沖頭等。

生產品種：熱軋材、鍛材、冷拉材、熱軋鋼板、冷拉鋼絲。 性能：高碳、高鉻類型萊氏體鋼，具有良好的淬透性，截面尺寸在400mm以下可以完全淬透，且具有很高的耐磨性，淬火時體積變化小。其碳含量比Cr12鋼低很多，且加入了鉬、釩，因此，鋼的熱加工性能、沖擊韌性和碳化物分布都得到了明顯改善。

用途：用于制造斷面較大、形狀復雜、耐磨性要求高、承受較大沖擊負荷的冷作模具，如冷切剪刀、切邊模、滾邊模、量規(guī)、拉絲模、搓絲板、螺紋滾模、形狀復雜的沖孔凹模、鋼板深拉伸模，以及要求高耐磨的冷沖模和沖頭等。

生產品種：熱軋材、鍛材、冷拉材、熱軋鋼板、冷拉鋼絲。 性能：合金含量中等，由于含有鉬和釩，所以鋼的淬透性良好，碳化物分布均勻，具有一定的沖擊韌性和較好的耐磨性。

用途：用于制造定型模、鉆套、冷沖模、沖頭、切邊模、螺紋滾模、搓絲板和量規(guī)等。

生產品種：熱軋材、鍛材、冷拉材、熱軋鋼板、冷拉鋼絲。 性能：綜合力學性能比碳素工具鋼好，具有較高的硬度和耐磨性，淬透性很好，淬火時變形較小。由于鋼中含有一定量的釩，細化了晶粒，減小了過熱敏感性。碳化物不均勻性比CrWMn鋼好。

用途：用于制造各種精密量具、樣板，以及一般要求的尺寸較小的沖模、冷壓模、雕刻模、料模、剪刀、絲錐、板牙和鉸刀等。

生產品種：熱軋材、鍛材、冷拉材、熱軋鋼板、冷拉鋼絲。

根據(jù)需方要求可供應中小規(guī)格的模塊。 性能：具有較高的淬透性，由于加入1.20%%26mdash;1.60%（質量分數(shù)）鎢，形成碳化物，所以在淬火和低溫回火后具有一定的硬度和耐磨性。鎢有助于保持細小晶粒，從而使鋼具有較好的韌性，該鋼對形成網狀碳物比較敏感，而且這種碳公物網使工具刃部有剝落的危險。

用途：使用較為廣泛的冷作模具鋼。用于制造量具，如板牙、塊規(guī)、樣柱和樣套，，以及形狀復雜的高精度沖模等。

生產品種：熱軋材、鍛材、冷拉材、冷拉鋼絲、銀亮鋼絲、熱軋鋼板、冷軋鋼板。 性能：低合金冷作模具鋼，具有一定的淬透性和耐磨性，淬火變形較小，碳化物分布均勻且顆粒細小。

用途：用于制造截面不大的，而形狀較復雜的冷沖模，以及量規(guī)、樣板等量具。

生產品種：熱軋材、鍛材、冷拉材、冷拉鋼絲、冷軋鋼板。 性能：新中型合金冷作模具鋼，性能較穩(wěn)定，與高合金冷作模具鋼Crl2、Crl2MoV相比，用其制成的模具使用壽命明顯提高。該鋼的共晶碳化物顆粒細小，分布均勻，具有較高的淬透性和淬硬性，以及較好的耐磨性和尺寸穩(wěn)定性。但鋼的熱加工溫度范圍較窄，變形抗力較大。

用途：用于制造各種沖模、冷鐓模、落料模、拉延模、冷擠壓凹模和搓絲板等。

生產品種：熱軋材、鍛材。

根據(jù)需方要求可供應小規(guī)格模塊。 性能：高韌性冷作模具鋼，其化學成分接近高速工具鋼的基體成分，屬于一種基體鋼。因此，它具有高速工具鋼的高硬度和高強度。又因該鋼沒有過剩的碳化物，所以具有較高的韌性和疲勞強度。該鋼含有0.20%%26mdash;0.35%（質量分數(shù)）的鈮，使晶粒細化，并提高晶粒精化溫度，從而提高了鋼的韌性，改善了其工藝性能。

用途：用于制造冷擠壓模具、冷鐓模、螺釘沖頭、冷沖模、拉延模和搓絲板等。

生產品種：熱軋材、鍛材。

根據(jù)需方求可供應部分扁鋼或其他條鋼。 性能：低碳高速工具鋼類型的冷作模具鋼，其淬透性好，并具有類似高速工具鋼的高硬度、高耐磨性、高強度等綜合性能，還具有比高速工具鋼韌性好的特性。用該鋼制造的冷擠壓模壽命較長。因鋼中鉬含量較高，其熱加工溫度范圍稍窄，變形抗力較大。此鋼易脫碳。

用途：用于制造冷擠壓凹模和上下沖頭等。

生產品種：熱軋材、鍛材。

冷作模具鋼怎么選用？

根據(jù)冷作模具鋼的性能要求及形狀尺寸，材料的選用有以下幾種情況。

(1)工作時受力不大、形狀簡單、尺寸較小的模具，可用碳素工具鋼制造。

(2)工作時受力一般、形狀復雜或尺寸較大的模具，可用低合金工具鋼（如9Mn2V、9SiCr、9CrWMl3、CrWMn、Cr2等）制造。

(3)工作時受力大，要求高耐磨性、高淬透性、變形量小、形狀復雜的模具，多用高碳高鉻鋼（Crl2、Crl2MoV等）制造。又發(fā)展了幾種Crl2型鋼的代用鋼（如Cr6WV、Cr4W2MoV、Cr2Mn2SiWMoV等），另外，也可選用高速鋼、低碳高速鋼（6W6M05Cr4V等）和基體鋼（化學成分相當于高速鋼正常淬火后的基體成分的鋼）來制造這類模具。

(4)在沖擊條件工作，刃口單薄的模具，采用韌性較好的中碳合金工具鋼（如4CrW2Si、6CrW2Si等）制造。

冷作模具鋼選用時需考慮加工方法、應力狀態(tài)、成形加工對象的材料性質、生產數(shù)量、板材厚度等，此外模具的大小及尺寸精度也是不可忽略的因素。

負荷較小或小批量生產時使用低合金工具鋼（SKS），負荷較大或大批量生產時使用冷作模具鋼（SKD），負荷更大時選用高速工具鋼及粉末高速工具鋼。

適用于耐磨場合的有冷作模具鋼、高速工具鋼及高合金高速工具鋼，適用于耐沖擊場合的有8Cr-2Mo系模具鋼和基體型高速工具鋼。

冷作模具鋼是指使金屬在冷態(tài)下變形或成形所使用的模具鋼。最常用的專用冷作模具鋼是Crl2型鋼，其含碳量為1.45%～2.30%，含鉻量為11%～13%。由于冷作模具多為常溫下工作，材料的塑性變形抗力大，模具的工作應力大，工作條件苛刻，綜合起來這類模具性能上一般要求高的硬度和耐磨性、足夠的強度、適當?shù)捻g性。

因此，冷作模具鋼通常在成分上以高碳為主，以滿足高硬度和高耐磨性的需要。如果為了提高模具抗沖擊能力，需增加韌性時，可選用中碳鋼，這時可借用熱作模具鋼來代替。在冷作模具鋼中加入合金元素時，主要是為了提高淬透性和耐磨性，對于耐磨性要求高的模具，多采用加入碳化物形成元素，例如Cr、Mo、W、V等元素的多元合金鋼。

冷作模具鋼應具備哪些特性

冷作模具鋼普遍具備：高硬度、高耐磨、高抗壓強度、淬火性能佳。

冷沖模、沖壓模、拉絲模、擠壓模等等都是冷作模具鋼。

9CrWMn鋼材

產品名稱：冷作模具鋼

產品牌號：9CrWMn

執(zhí)行標準：GB/T 1299-2014

一、9CrWMn主要特性：

9CrWMn模具鋼材為低合金冷作模具鋼。該鋼具有一定的淬透性和耐磨性，淬火變形較小，碳化物分布均勻顆粒細小。

9CrWMn模具鋼材通常用于制造截面不大而形狀較復雜的冷沖模以及各種量規(guī)量具等。

9CrWMn特性與CrWMn相似，但由于含碳量稍低，在碳化物偏析上比CrWMn好些，因而力學性能更好，但熱處理后硬度較低。

二、9CrWMn化學成分（GB/T 1299-2014）

C：0.85-0.95

Si：≤0.40

Mn ：0.90-1.20

Cr ：0.50-0.80

W：0.50-0.80

其他：

三、9CrWMn力學性能：

密度g/cm ：7.85

硬度 ：交貨硬度：（退火）≤241-197HBW。試樣熱處理制度及淬回火硬度：≥62HRC。

交貨狀態(tài)：以熱處理（正火、退火或高溫回火）或不熱處理狀態(tài)交貨，交貨狀態(tài)應在合同中注明。

四、熱處理工藝：

熱處理規(guī)范：

67715℃預熱，855℃(鹽浴)或9006℃(爐控氣氛)加熱，保溫5-15,油冷，58-204℃回火。

67715℃預熱，941℃(鹽浴)或9556℃(爐控氣氛)加熱，保溫5-15,空冷，56-204℃回火。

82015℃預熱，10006℃(鹽浴)或10106℃(爐控氣氛)加熱，保溫10～20,空冷，2006℃回火。

79015℃預熱，940℃(鹽浴)或9506℃(爐控氣氛)加熱，保溫5-15,空冷，2006℃回火。

79015℃預熱，1010℃(鹽浴)或10206℃(爐控氣氛)加熱，保溫5-15,空冷，5506℃回火。

79015℃預熱，10006℃(鹽浴)或10106℃(爐控氣氛)加熱，保溫5-15,空冷，5506℃回火。

五、9CrWMn應用舉例：

1、于制作截不形狀較復雜、精度的冷沖模。

2、可于制作薄沖壓摸、飾壓花模等。

3、多于制作變形、長形狀復雜的切削具，如拉、長絲錐、長鉸、專銑。

4、于整體淬硬性塑料模具。

5、于熱固性塑料成型摸， 要求耐磨、強度的模具。

模具鋼的性能要求

1. 強度性能

（1）硬度硬度是模具鋼的主要技術指標，模具在高應力的作用下欲保持其形狀尺寸不變，必須具有足夠高的硬度。冷作模具鋼在室溫條件下一般硬度保持在HRC60左右，熱作模具鋼根據(jù)其工作條件，一般要求保持在HRC40~55范圍。對于同一鋼種而言，在一定的硬度值范圍內，硬度與變形抗力成正比；但具有同一硬度值而成分及組織不同的鋼種之間，其塑性變形抗力可能有明顯的差別。

（2）紅硬性 在高溫狀態(tài)下工作的熱作模具，要求保持其組織和性能的穩(wěn)定，從而保持足夠高的硬度，這種性能稱為紅硬性。碳素工具鋼、低合金工具鋼通常能在180~250℃的溫度范圍內保持這種性能，鉻鉬熱作模具鋼一般在550~600℃的溫度范圍內保持這種性能。鋼的紅硬性主要取決于鋼的化學成分和熱處理工藝。

（3）抗壓屈服強度和抗壓彎曲強度 模具在使用過程中經常受到強度較高的壓力和彎曲的作用，因此要求模具材料應具有一定的抗壓強度和抗彎強度。在很多情況下，進行抗壓試驗和抗彎試驗的條件接近于模具的實際工作條件（例如，所測得的模具鋼的抗壓屈服強度與沖頭工作時所表現(xiàn)出來的變形抗力較為吻合）。抗彎試驗的另一個優(yōu)點是應變量的絕對值大，能較靈敏地反映出不同鋼種之間以及在不同熱處理和組織狀態(tài)下變形抗力的差別。

2. 韌性

在工作過程中，模具承受著沖擊載荷，為了減少在使用過程中的折斷、崩刃等形式的損壞，要求模具鋼具有一定的韌性。

模具鋼的化學成分，晶粒度，純凈度，碳化物和夾雜物等的數(shù)量、形貌、尺寸大小及分布情況，以及模具鋼的熱處理制度和熱處理后得到的金相組織等因素都對鋼的韌性帶來很大的影響。特別是鋼的純凈度和熱加工變形情況對于其橫向韌性的影響更為明顯。鋼的韌性、強度和耐磨性往往是相互矛盾的。因此，要合理地選擇鋼的化學成分并且采用合理的精煉、熱加工和熱處理工藝，以使模具材料的耐磨性、強度和韌性達到最佳的配合。

沖擊韌性系表特征材料在一次沖擊過程中試樣在整個斷裂過程中吸收的總能量。但是很多工具是在不同工作條件下疲勞斷裂的，因此，常規(guī)的沖擊韌性不能全面地反映模具鋼的斷裂性能。小能量多次沖擊斷裂功或多次斷裂壽命和疲勞壽命等試驗技術正在被采用。

3. 耐磨性

決定模具使用壽命最重要的因素往往是模具材料的耐磨性。模具在工作中承受相當大的壓應力和摩擦力，要求模具能夠在強烈摩擦下仍保持其尺寸精度。模具的磨損主要是機械磨損、氧化磨損和熔融磨損三種類型。為了改善模具鋼的耐磨性，就要既保持模具鋼具有高的硬度，又要保證鋼中碳化物或其他硬化相的組成、形貌和分布比較合理。對于重載、高速磨損條件下服役的模具，要求模具鋼表面能形成薄而致密粘附性好的氧化膜，保持潤滑作用，減少模具和工件之間產生粘咬、焊合等熔融磨損，又能減少模具表面進行氧化造成氧化磨損。所以模具的工作條件對鋼的磨損有較大的影響。

耐磨性可用模擬的試驗方法，測出相對的耐磨指數(shù)，作為表征不同化學成分及組織狀態(tài)下的耐磨性水平的參數(shù)。以呈現(xiàn)規(guī)定毛刺高度前的壽命，反映各種鋼種的耐磨水平；試驗是以Cr12MoV鋼為基準進行對比。

4. 抗熱疲勞能力

熱作模具鋼在服役條件下除了承受載荷的周期性變化之外，還受到高溫及周期性的急冷急熱的作用，因此，評價熱作模具鋼的斷裂抗力應重視材料的熱機械疲勞斷裂性能。熱機械疲勞是一種綜合性能的指標，它包括熱疲勞性能、機械疲勞裂紋擴展速率和斷裂韌性三個方面。

熱疲勞性能反映材料在熱疲勞裂紋萌生之前的工作壽命，抗熱疲勞性能高的材料，萌生熱疲勞裂紋的熱循環(huán)次數(shù)較多；機械疲勞裂紋擴展速率反映材料在熱疲勞裂紋萌生之后，在鍛壓力的作用下裂紋向內部擴展時，每一應力循環(huán)的擴展量；斷裂韌性反映材料對已存在的裂紋發(fā)生失穩(wěn)擴展的抗力。斷裂韌性高的材料，其中的裂紋如要發(fā)生失穩(wěn)擴展，必須在裂紋尖端具有足夠高的應力強度因子，也就是必須有較大的裂紋長度。在應力恒定的前提下，在一種模具中已經存在一條疲勞裂紋，如果模具材料的斷裂韌性值較高，則裂紋必須擴展得更深，才能發(fā)生失穩(wěn)擴展。

也就是說，抗熱疲勞性能決定了疲勞裂紋萌生前的那部分壽命；而裂紋擴展速率和斷裂韌性，可以決定當裂紋萌生后發(fā)生亞臨界擴展的那部分壽命。因此，熱作模具如要獲得高的壽命，模具材料應具備高的抗熱疲勞性能、低的裂紋擴展速率和高的斷裂韌性值。

抗熱疲勞性能的指標可以用萌生熱疲勞裂紋的熱循環(huán)數(shù)，也可以用經過一定的熱循環(huán)后所出現(xiàn)的疲勞裂紋的條數(shù)及平均的深度或長度來衡量。

5. 咬合抗力

咬合抗力實際就是發(fā)生“冷焊”時的抵抗力。該性能對于模具材料較為重要。試驗時通常在干摩擦條件下，把被試驗的工具鋼試樣與具有咬合傾向的材料（如奧氏體鋼）進行恒速對偶摩擦運動，以一定的速度逐漸增大載荷，此時，轉矩也相應增大，該載荷稱為“咬合臨界載荷”，臨界載荷愈高，標志著咬合抗力愈強。

冷作模具鋼標準要求的介紹就聊到這里吧，感謝你花時間閱讀本站內容。