冷作模具材料的基本性能要求

 (1)强度及塑性  一些细长形状模具零件的破坏形式常常不是由于磨损而是由于断裂。

    对于含碳量高的模具钢的强度试验，一般不采用拉伸试验，而是在弯曲试验时，测定其强度极限Sbb和挠度f；在扭转试验时，测定破断时的扭转强度tb和扭转角ψ，并以f和ψ表示塑性。这些试验可以较明显地反映出热处理、化学成分及组织变化的影响。

    (2)韧性  韧性是承受冲击负荷模具材料的一个较重要的性能指标。当工作硬度低于50～55HRC时，韧性较高，适合于结构钢的缺口冲击试样的韧性试验。当硬度较高时，钢的脆性比较大，一般采用无缺口冲击试验。

    (3)硬度和耐磨性  磨损会造成模具接触表面在高负荷应力下发生变形而失去尺寸精度。在一定程度上硬度可以反映出对塑性变形的抗力。高的硬度是保持高耐磨性的必要条件。但是，过高的硬度会带来脆性和增加缺口敏感性。

    增加钢中碳化物量可以提高耐磨性，但与碳化物在钢中的分布有关，也和碳化物本身的硬度有关。大量细小均匀的坚硬碳化物可以提高钢的耐磨性，增加钢的强度与塑性可使碳化物不易剥落，对耐磨性有利。

    为减小应力，可以采取以下措施：

    1)采用分级加热、分级或等温淬火、淬火前预冷以及使用冷却速度缓慢的介质，都有可能减少变形。

    2)减少钢中碳化物组织的偏析。

    3)淬火及在精加工之前预先进行一次(600~700)℃×(1~3)h的高温回火，以消除加工应力，亦可减少淬火后的变形。

    4)淬火加热时，防止零件过热，过热会引起晶粒粗大和强度降低，淬火时模具容易开裂。

    5)淬火冷却时，防止淬火时引起的应力超过断裂抗力时将导致开裂。采用急剧的冷却介质时，会在较薄的淬透层下存在很高的拉应力，容易引起开裂。

    (7)脱碳敏感性  模具材料表面稍有脱碳就会对其性能产生不良影响，会降低表面硬度，减少耐磨性。模具材料的脱碳敏感性和钢的化学成分、加热温度和加热介质有关。在合金元素中硅和钼的质量分数超过1%时会加重脱碳敏感性。