冷作模具的工作環(huán)境以 “常溫高壓、摩擦頻繁” 為特點,因此對鋼材性能有明確且嚴格的要求,核心性能可概括為以下 4 點:
高硬度與高耐磨性模具刃口或成型面需長期與金屬坯料摩擦,且承受巨大壓力,只有高硬度(通常要求淬火后硬度≥HRC58)和高耐磨性才能避免刃口磨損、變形,保證零件成型精度(如沖壓件的尺寸一致性、剪切面的光滑度)。
足夠的韌性與抗沖擊性冷沖壓、冷鐓等工藝中,模具會承受瞬時沖擊載荷(如沖裁時的 “斷裂沖擊”、冷擠壓時的 “高壓沖擊”),若韌性不足,易出現(xiàn)刃口崩裂、模具開裂等失效問題,因此需在硬度與韌性間找到平衡(尤其是大型或復(fù)雜模具)。
良好的淬透性與淬硬性
1、淬透性:指鋼材淬火時獲得馬氏體組織的深度,決定模具心部是否能達到要求硬度,避免 “表面硬、心部軟” 導(dǎo)致的模具整體強度不足。
淬硬性:指鋼材淬火后能達到的最高硬度,直接關(guān)聯(lián)耐磨性,通常與鋼材含碳量、合金元素(如 Cr、Mo、V)含量正相關(guān)。
2、較低的淬火變形與開裂傾向冷作模具(尤其是精密模具,如集成電路引線框架沖壓模)對尺寸精度要求極高,若淬火后變形量大或易開裂,會導(dǎo)致模具報廢,因此鋼材需具備穩(wěn)定的金相組織(如細晶粒結(jié)構(gòu)),并通過合理的熱處理工藝控制變形。