热作模具钢的抗压强度（热挤压模具钢）

今天给各位分享热作模具钢的抗压强度的知识，其中也会对热挤压模具钢进行解释，现在开始吧！

热锻模和锤锻模有什么区别？热作模具有是什么？ 还有热锻模选用的材料和加工工艺路线是怎样的？谢谢

热锻模和锤锻模都属于热锻模，也就是说锤锻模是热锻模的一种。

热作模具主要用于制造对高温状态下的工件进行压力加工的模具，如热锻模

具、热挤压模具、压铸模具、热镦锻模具等。

常用的热作模具材料为中、高含碳量的添加铬钨钼钡等合金元素的合金模具钢。对

特殊要求的热作模具有时采用高合金奥氏体耐热模具钢、高温合金、难熔合金制造。

选择模具材料是要注意：

一、模具材料的基本性能

进行模具材料选择时，必须首先考虑模具的某些基本性能必须能适应所制造的模具的

需要，在一般情况下，其中三种性能是主要的，即钢的耐磨性、韧性、硬度和红硬性。这三种

性能可以比较全面地反映模具材料的综合性能，应可以在一定程度上决定其应用范围。

当然对于一种模具的要求来说，可能其中的一种或两种是主要的，而另外的一种或

两种是次要的。

1. 模具材料的耐磨性模具工作时，表面往往要与工件产生多次强烈的摩擦，模具

必须在此情况下仍能保持其尺寸精度和表面粗糙度，不致于早期失效。要求模具材料既

能承受机械磨损，而且在承受重载和高速摩擦时，模具被摩擦表面能够形成薄而致密附

着的氧化模，保持润滑作用，防止模具和被加工工件的表面之间产生粘附、焊接招致工件

表面擦伤，又能减少模具表面进一步氧化造成的损伤。为了改善模具材料的耐磨性，就

要采取合理的生产工艺和处理工艺，使模具材料既具有高硬度又使材料中的碳化物等硬

化相的组成、形貌和分布合理，当然模具工作过程中的润滑情况和模具材料的表面处理，

也对改善模具的耐磨性能有良好的影响。

2.模具材料的韧性对于受强烈冲击载荷的模具，如冷作模具的冲头，锤用热锻模

具、冷镦模具、热镦锻等，模具材料的韧性是十分重要的考虑因素，对于在高温下工

作的模具，还必须考虑其在工作温度下的高温韧性。对于多向受冲击载荷的模具，还必

须考虑其等向性。

模具材料的化学成分、晶粒度、碳化物、夹杂物的组成数量、形貌、尺寸和分布情况：

金相组织、微观偏析等，都会对材料的韧性带来影响。钢的纯净度、锻轧变形的方向会对

横向性能产生很大的影响。模具材料的韧性往往和耐磨性、硬度是互相矛盾的。因之根

据模具的具体工作情况，选择合理的模具材料，并采用合理的精炼、热加工和热处理、表

面处理工艺使模具材料得到耐磨性和韧性等综合性能的最佳配合，以适应模具的需要，

足模具材料的重要发展的途径。

3. 硬度和红硬性硬度是模具材料的主要技术性能指标，模具在工作时必须具有高

的硬度和强度，才能保持其原来的形状和尺寸，一般冷作模具钢，要求其淬回火硬度为

60HRC 左右，而热作模具钢为45-50HRC 左右，并且要求热作模具材料在其工作温度下

仍保持一定的硬度。

红硬性是指模具材料在一定温度下保持其硬度和组织稳定性抗软化的能力，对于热

作模具材料和部分重载荷冷作模具材料，是重要的性能指标。

另外，还要根据不同模具的实际工作条件，分别考虑其实际要求的性能，如对热作模具钢要考虑其抗冷热疲劳性能，对压铸模具应考虑其耐融熔金属的冲蚀性能；对于重载

荷型腔模具应注意其等向性；对于高温工作的热作模具应考虑其在工作温度下的抗氧化

性能；对于在腐蚀介质工作的模具，应注意其抗腐蚀性能；对在高载荷下工作的模具应考

虑其抗压强度、抗拉强度和抗弯强度、疲劳强度及断裂韧度等。

二、模具材料的工艺性能

在模具总的制造成本中，特别是对于小型精密复杂模具，模具材料费往往只占总成

本的10-20%，有时甚至低于10%；而机械加工、热处理、表面处理、装配、管理等费用

要占成本的80%以上。所以模具材料的工艺性能就成为影响模具成本的一个重要因素，

改善模具的工艺性能，不仅可以使模具生产工艺简单，易于制造，而且可以有效地降低模

具制造费用。模具材料的工艺性能，经常要考虑的有以下几种。

1. 可加工性模具材料的可加工性包括冷加工性能，如切削、磨削、抛光、冷挤压、冷拉

工艺性，热加工性能包括热塑性和热加温度范围等。模具钢主要属于过共析钢和莱氏体

钢，冷加工和热加工性能一般都不太好，在生产过程中，必须严格地控制热加工和冷加工的

工艺参数，以避免产生缺陷和废品，另一方面还必须通过改善钢的纯净度，减少有害的杂质，

改善钢的组织状态，并采取一些措施，以改善钢的工艺性能，降低模具的制造费用。

为了改善模具钢的切削性和磨削性，从20 世纪30 年代开始，研究向钢中加入适量

的硫、铅、钙、稀土金属等元素或导致模具钢中碳的石墨化的元素，发展了各种易切削模

具钢。以后发现有些易切削元素加入以后，会在模具钢中生产一些有害的夹杂物（如硫

化铁等），会使钢的力学性能，特别是横向的塑性、韧性下降，于是又在精炼后期对钢水进

行变性处理，通过加入变性剂（如（SiCa，稀土元素等），形成富钙硫化物或稀土硫化物使硫

化物球化，抑制了硫对钢的力学性能的不利影响，保留和发挥了其对钢的可加工性和磨

削性的有利作用，使易切削模具钢得到进一步地发展。

有些模具材料，如高钒高速钢、高钒高合金模具钢的磨削性很差、磨削比很低，不便

于磨削加工，近年来改用粉末冶金生产，可以使钢中的碳化物细小、均匀，完全消除了普

通工艺生产的高钒模具钢中的大颗粒碳化物，不但使这类钢的磨削性大为改善，而且改

善了钢的塑性、韧性等性能，使之能在模具制造中推广应用。

有些模具对表面粗糙度要求很低，如要求镜面抛光的塑料模具和一些冷作模具。就

要采用抛光性能很好的模具材料，这类钢种往往要采用电渣重熔或真空电弧重熔等工艺

进行精炼，得到高纯净度的钢材，以适应镜面抛光的要求。

皮纹加工性：有些塑料制品要求制造有皮纹、装饰性图案或文字花样的表面，为了生

产这些制品，就要求在压制这些制品的模具表面加工出相应的清晰的花纹、图案来。而

加工这些图案、皮纹一般是采用化学蚀刻工艺，要求模具材料要能适应这种化学蚀刻工

艺，蚀刻以后，能够在模具表面得到图案清晰、纹理清楚的皮纹和图案。

铸造工艺性能：为了简化生产工艺，国内外近年来致力于发展采用铸造工艺直接生

产出接近成品模具形状的铸造毛坯。如我国已经研究采用铸造工艺生产一部分冷作模

具、热作模具和玻璃成形模具。相应地发展了一些铸造模具用钢，对这类材料要求具有

良好的铸造工艺性能，如流动性、收缩率等。

焊接性：有些模具要求在工作条件最苛刻的部分堆焊接特种耐磨或耐蚀材料，有些

模具希望在使用过程中采用堆焊工艺进行修复后重新使用。对这类模具就要求选用焊

接性好的模具材料，以简化焊接工艺，可以避免或简化焊前预热和焊后处理工艺，更好地

适应焊接工艺的需要，相尖地发展了一批焊接性良好的模具材料。

冷变形性：为了简化工艺，提高模具的制造效率，对批量生产的型腔模具，有些采用

冷挤压工艺压制型腔，用淬硬的凸模将模具的型腔直接压制出来，要求模具材料具有良

好的冷变形性能，如塑料模具钢中的低碳低硅钢就具有良好的冷变形性能。

2. 淬火温度和淬火变形为了便于生产，希望模具材料的淬火温度范围要宽一些，

特别是有些模具要求采用火焰加热局部淬火时，难以精确地测量和控制温度，就要求模

具钢能适应较宽的淬火温度范围，模具在热处理时，要求其变形程度要小，特别是一些形

状复杂的精密模具，淬硬以后难以修整，就对淬回火的变形程度要求更为严格，应该选用

微变形模具钢制造。

3.淬透性和淬硬性淬硬性主要取决于钢的碳含量，淬透性主要取决于钢的化学成

分、合金元素含量和淬火前的组织状态。对于大部分要求高硬度的冷作模具，对淬硬性

要求较高；对于大部分热作模具和塑料模具，对于硬度的要求不太高，往往更多地考虑其

淬透性；特别是对于一些大截面深型腔模具，为了使模具的心部也能得到良好的组织和

均匀的硬度，就要求选用淬透性好的模具钢。另外对于形状复杂、要求精度高又容易产

生热处理变形的模具，为了减少其热处理变形，往往尽可能采用冷却能力弱的淬火介质

（如油冷、空冷、加压淬火或盐浴淬火），就需要采用淬透性较好的模具材料，以得到满意

的淬火硬度和淬硬层深度。

4.氧化脱碳敏感性模具在加热过程中，如果产生氧化、脱碳现象，就会改变模具的

形状和性能，影响模具的硬度、耐磨性和使用寿命，招致模具早期失效。

有些钼含量高的模具钢，由于容易氧化、脱碳，有一段时间限制了其推广应用，直到

热处理工艺装备发展以后，采用特种热处理工艺（如真空热处理，可控气氛热处理、盐浴

热处理等）以后，能够避免氧化、脱碳，这类模具钢，才顺利得到推广应用。钼基合金虽然

具有极为优秀的高温性能，但是由于在高温下极易氧化，严重地限制了其应用范围。

至于加工路线要具体到哪套模具哪个工件订制加工路线了

模具钢材2344是什么材料 ；可以用什么材料代替

【2344模具钢】为德国牌号，德国DIN 标准材料编号1.2344，是耐压热作模具钢。该钢经电渣重熔，材质均匀，淬透性良好，具有优良的机械加工性能及抛光性能， 高韧性及可塑性，良好的高、低温耐磨性以及抗高温疲劳和耐热性。化学成份：铬(Cr)5.0、钼(Mo)1.3、钒(V)1.0。

【可替代钢号】美国 AISI/SAE，标准牌号 H13；中国 GB 标准牌号：4Cr5MoVSi；瑞典 UDDEHOLM 标准牌号：ORVAR 2M。

瑞典一胜百 (ASSAB) 标准牌号：8402/8407；日本标准牌号：SKD61；日本日立?(HITACHI) 标准牌号：DAC；日本不二越 (NACHI) 标准牌号： HDS61；奥地利百禄 (BOHLER)标准牌号：W302。

扩展资料：

强度性能：

（1）硬度是模具钢的主要技术指标，模具在高应力的作用下欲保持其形状尺寸不变，必须具有足够高的硬度。冷作模具钢在室温条件下一般硬度保持在HRC60左右，热作模具钢根据其工作条件，一般要求保持在HRC40~55范围。

对于同一钢种而言，在一定的硬度值范围内，硬度与变形抗力成正比；但具有同一硬度值而成分及组织不同的钢种之间，其塑性变形抗力可能有明显的差别。

（2）红硬性 在高温状态下工作的热作模具，要求保持其组织和性能的稳定，从而保持足够高的硬度，这种性能称为红硬性。

碳素工具钢、低合金工具钢通常能在180~250℃的温度范围内保持这种性能，铬钼热作模具钢一般在550~600℃的温度范围内保持这种性能。钢的红硬性主要取决于钢的化学成分和热处理工艺。

（3）抗压屈服强度和抗压弯曲强度 模具在使用过程中经常受到强度较高的压力和弯曲的作用，因此要求模具材料应具有一定的抗压强度和抗弯强度。在很多情况下，进行抗压试验和抗弯试验的条件接近于模具的实际工作条件。

抗弯试验的另一个优点是应变量的绝对值大，能较灵敏地反映出不同钢种之间以及在不同热处理和组织状态下变形抗力的差别。

参考资料来源：百度百科-模具钢材

塑胶模具钢有哪些材料

P20（P20H）

特性应用

高硬度，高光洁度及耐磨性，

适合PA.POM.PS.PE.PP,ABS塑料模具

瑞典一胜百 S136H

特性应用

高纯度，高镜面度，抛光性能好，防锈防酸能力极佳 适用于镜面模，防酸性高，

可保证冷却管道不受锈蚀．适合PVC PP、EP、PC、PMMA塑胶，食品工业机械构件

瑞典一胜百 718H

特性应用

出厂时因硬度高，抛光性更佳，耐磨性更好，抗拉强度及抗压强度更高 适用于

高 抛光度及高要求内模件，适合PA ，POM，PS，PE，PP，ABS塑

日本 NAK80

特性应用

高硬度，镜面效果特佳，放电加工良好，焊接性能极佳， 适用于电蚀及抛光性

能模具。

瑞典一胜百S136

特性应用

适用于镜面模，淬火之后防酸性高，可保证冷却管道不受 锈蚀 适合PVC、PP、

EP、PC、PMMA塑胶，食品工业机械构件

德国JS2738

特性应用

钢材加入镍成份，硬度均匀，切削，切削良好，用于高要求的塑胶模具 尤其适

合电蚀操作高韧性塑胶模具

德国JS2316

特性应用

高铬不锈钢，预加硬，抗腐蚀性效果特佳，抛光及切削良好易达镜面 效果，适

合于透明、镜面产品之模具防酸模具钢，适合PVC、POM、。

瑞典618

特性应用

防酸模具钢，适合生产PS、SAN等

德国JS2311

特性应用

一般要求塑胶模具

德国JS2083

特性应用

防酸模具钢，适合生产PS、SAN等

德国JS2379

特性应用

淬火性佳，热处理变形小，耐磨，耐冲击。适用于冷挤压成形 拉伸模、冲裁模

精密 冲压模、高硬度材料冲裁模。

瑞典一胜百 8407

特性应用

热模钢，高温韧性、耐磨性、耐热性特佳，适用于金属压铸，挤压模 复模下模，

PA、POM、PS、PE、EP塑胶模

德国JS2344

特性应用

各种冷模,成形轧辊,剪刀,形状繁杂之冷压工具,塑胶模等

日本SLD(SKD11)

特性应用

各种冷模,成形轧辊,剪刀,形状繁杂之冷压工具,塑胶模等 铝、镁锌合金压铸模

日本DAC(SKD61)

特性应用

高抛光度及高要求内模件，适合PA，POM，PS，PE，PP，ABS塑料。 一般要求塑

胶模具

模具钢材料有哪些？

常用的模具钢材料有以下这些：

1、冲裁模具钢

冲裁模具钢主要用于各种板料的冲切成型，其刃口在工作过程中受到强烈的磨擦和冲击这种模具钢具有较高的耐磨性、冲击韧性以及耐疲劳断裂性能。

2、挤压模具钢

挤压模具钢主要用于变形成型，工作时冲头承受巨大的压力，凹模则承受巨大的张力;由于金属在型腔中剧烈流动，使冲头和凹模工作面受到强烈地摩擦，并使模具表面温度上升200——300℃，这种模具钢具有较高的变形抗力、耐磨性及断裂抗力，此外还应具有高的回火稳定性。

3、拉伸模具钢

拉伸模具钢主要用于具有一定塑性板料的拉深成型，工作应力不大，但凹模入口处承受强烈摩擦，具有高的硬度及耐磨性，工作表面粗糙度较低。

4、弯曲模具钢

弯曲模具钢主要用于具有一定塑性金属材料的弯曲成型，作用于模具的负荷不很大，但有一定摩擦，具有高的耐磨性和断裂能力。

5、塑料模具钢

塑料模具钢分为热固性塑料压模和热塑性塑料注射模：

热固性塑料压模主要用于具有一定塑性金属材料的弯曲成型，作用于模具的负荷不很大，但有一定摩擦，具有高的耐磨性和断裂能力。

热塑性塑料注射模受热、受压及摩擦不太严重，部分塑料制品含有氯及氟，在压制时放出腐蚀性气体，侵蚀型腔表面，具有较高的抗蚀性及一定的耐磨性和强韧性。

模具钢的性能要求

1. 强度性能

（1）硬度硬度是模具钢的主要技术指标，模具在高应力的作用下欲保持其形状尺寸不变，必须具有足够高的硬度。冷作模具钢在室温条件下一般硬度保持在HRC60左右，热作模具钢根据其工作条件，一般要求保持在HRC40~55范围。对于同一钢种而言，在一定的硬度值范围内，硬度与变形抗力成正比；但具有同一硬度值而成分及组织不同的钢种之间，其塑性变形抗力可能有明显的差别。

（2）红硬性 在高温状态下工作的热作模具，要求保持其组织和性能的稳定，从而保持足够高的硬度，这种性能称为红硬性。碳素工具钢、低合金工具钢通常能在180~250℃的温度范围内保持这种性能，铬钼热作模具钢一般在550~600℃的温度范围内保持这种性能。钢的红硬性主要取决于钢的化学成分和热处理工艺。

（3）抗压屈服强度和抗压弯曲强度 模具在使用过程中经常受到强度较高的压力和弯曲的作用，因此要求模具材料应具有一定的抗压强度和抗弯强度。在很多情况下，进行抗压试验和抗弯试验的条件接近于模具的实际工作条件（例如，所测得的模具钢的抗压屈服强度与冲头工作时所表现出来的变形抗力较为吻合）。抗弯试验的另一个优点是应变量的绝对值大，能较灵敏地反映出不同钢种之间以及在不同热处理和组织状态下变形抗力的差别。

2. 韧性

在工作过程中，模具承受着冲击载荷，为了减少在使用过程中的折断、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，碳化物和夹杂物等的数量、形貌、尺寸大小及分布情况，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对钢的韧性带来很大的影响。特别是钢的纯净度和热加工变形情况对于其横向韧性的影响更为明显。钢的韧性、强度和耐磨性往往是相互矛盾的。因此，要合理地选择钢的化学成分并且采用合理的精炼、热加工和热处理工艺，以使模具材料的耐磨性、强度和韧性达到最佳的配合。

冲击韧性系表特征材料在一次冲击过程中试样在整个断裂过程中吸收的总能量。但是很多工具是在不同工作条件下疲劳断裂的，因此，常规的冲击韧性不能全面地反映模具钢的断裂性能。小能量多次冲击断裂功或多次断裂寿命和疲劳寿命等试验技术正在被采用。

3. 耐磨性

决定模具使用寿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当大的压应力和摩擦力，要求模具能够在强烈摩擦下仍保持其尺寸精度。模具的磨损主要是机械磨损、氧化磨损和熔融磨损三种类型。为了改善模具钢的耐磨性，就要既保持模具钢具有高的硬度，又要保证钢中碳化物或其他硬化相的组成、形貌和分布比较合理。对于重载、高速磨损条件下服役的模具，要求模具钢表面能形成薄而致密粘附性好的氧化膜，保持润滑作用，减少模具和工件之间产生粘咬、焊合等熔融磨损，又能减少模具表面进行氧化造成氧化磨损。所以模具的工作条件对钢的磨损有较大的影响。

耐磨性可用模拟的试验方法，测出相对的耐磨指数，作为表征不同化学成分及组织状态下的耐磨性水平的参数。以呈现规定毛刺高度前的寿命，反映各种钢种的耐磨水平；试验是以Cr12MoV钢为基准进行对比。

4. 抗热疲劳能力

热作模具钢在服役条件下除了承受载荷的周期性变化之外，还受到高温及周期性的急冷急热的作用，因此，评价热作模具钢的断裂抗力应重视材料的热机械疲劳断裂性能。热机械疲劳是一种综合性能的指标，它包括热疲劳性能、机械疲劳裂纹扩展速率和断裂韧性三个方面。

热疲劳性能反映材料在热疲劳裂纹萌生之前的工作寿命，抗热疲劳性能高的材料，萌生热疲劳裂纹的热循环次数较多；机械疲劳裂纹扩展速率反映材料在热疲劳裂纹萌生之后，在锻压力的作用下裂纹向内部扩展时，每一应力循环的扩展量；断裂韧性反映材料对已存在的裂纹发生失稳扩展的抗力。断裂韧性高的材料，其中的裂纹如要发生失稳扩展，必须在裂纹尖端具有足够高的应力强度因子，也就是必须有较大的裂纹长度。在应力恒定的前提下，在一种模具中已经存在一条疲劳裂纹，如果模具材料的断裂韧性值较高，则裂纹必须扩展得更深，才能发生失稳扩展。

也就是说，抗热疲劳性能决定了疲劳裂纹萌生前的那部分寿命；而裂纹扩展速率和断裂韧性，可以决定当裂纹萌生后发生亚临界扩展的那部分寿命。因此，热作模具如要获得高的寿命，模具材料应具备高的抗热疲劳性能、低的裂纹扩展速率和高的断裂韧性值。

抗热疲劳性能的指标可以用萌生热疲劳裂纹的热循环数，也可以用经过一定的热循环后所出现的疲劳裂纹的条数及平均的深度或长度来衡量。

5. 咬合抗力

咬合抗力实际就是发生“冷焊”时的抵抗力。该性能对于模具材料较为重要。试验时通常在干摩擦条件下，把被试验的工具钢试样与具有咬合倾向的材料（如奥氏体钢）进行恒速对偶摩擦运动，以一定的速度逐渐增大载荷，此时，转矩也相应增大，该载荷称为“咬合临界载荷”，临界载荷愈高，标志着咬合抗力愈强。

模具的力学性能要求

模具的力学性能要求

模具除其本身外，还需要模座、模架、模芯导致制件顶出装置等，这些部件一般都制成通用型。下面，我为大家分享模具的力学性能要求，希望对大家有所帮助!

硬度

硬度表征了钢对变形和接触应力的抗力。测硬度的试样易于制备，车间、试验室一般都配备有硬度计，因此，硬度是很容易测定的一种性能，而且硬度与强度也有一定关系，可通过硬度强度换算关系得到材料硬度值。按硬度范围划定的模具类别，如高硬度(52～60HRC)，一般用于冷作模具，中等硬度(40～52HRC)，一般用于热作模具。

钢的硬度与成分和组织均有密切关系，通过热处理，可以获得很宽的硬度变化范围。如新型模具钢012Al和CG-2可分别采用低温回火处理后硬度为60～62HRC，采用高温回火处理后硬度为50～52HRC，因此可用来制作硬度要求不同的冷、热作模具。因而这类模具钢可称为冷作、热作兼用型模具钢。

模具钢中除马氏体基体外，还存在更高硬度的其他相，如碳化物、金属间化合物等。表l为常见碳化物及合金相的硬度值。

模具钢的硬度主要取决于马氏体中溶解的碳量(或含氮量)，马氏体中的含碳量取决于奥氏体化温度和时间。当温度和时间增加时，马氏体中的含碳量增多马氏体硬度会增加，但淬火加热温度过高会使奥氏体晶粒增大，淬火后残留奥氏体量增多，又会导致硬度下降。因此，为选择最佳淬火温度，通常要先作出该钢的淬火温度—晶粒度—硬度关系曲线。

马氏体中的含碳量在一定程度上与钢的合金化程度有关，尤其当回火时表现更明显。随回火温度的增高，马氏体中的含碳量在减少，但当钢中合金含量越高时，由于猕散的合金碳化物折出及残留奥氏体向马氏体的转变，所发生的二次硬化效应越明显，硬化峰值越高。

常用硬度测量方法有以下几种：

1.洛氏硬度(HR) 是最常用的一种硬度测量法，测量简便、迅速，数值可以从表盘上直接选出。洛氏硬度常用三种刻度，即HRC、HRA、HRB。

2.布氏硬度(HB) 用淬火钢球作硬度头，加上一定试验力压人工件表面，试验力卸掉以后测量压痕直径大小，再查表或计算，使得出相应的布氏硬度值HB。

布氏硬度测试主要用于退火、正火、调质等模具钢的硬度测定。

3.维氏硬度(HV) 采用的压头是具有正方形底面的金刚石角锥体，锥体相对两面间的夹角为136°，硬度值等于试验力F与压痕表面积之比值。

此法可以测试任何金属材料的硬度，但最常用于测定显微硬度，即金属内部不同组织的硬度。

三种硬度大致有如下的关系：HRC≈1/10HB，HV≈HB(当400HBS时)

常规力学性能

模具材料的性能是由模具材料的成分和热处理后的组织所决定的。模具钢的基本组织是由马氏体基体以及在基体上分布着的碳化物和金属间化合物等构成。

模具钢的性能应该满足某种模具完成额定工作量所具备的性能，但因各类模具使用条件及所完成的额定工作量指标均不相同，故对模具性能要求也不同。又因为不同钢的化学成分和组织对各种性能的影响不同，即使同一牌号的钢也不可能同时获得各种性能的最佳值，一般某些性能的改善会损失其他的性能。因而，模具工作者常根据模具工作条件及工作定额要求选用模具钢及最佳处理工艺，使之达到主要性能最优，而其他性能损失最小的目的。

对各类模具钢提出的性能要求主要包括：硬度、强度、塑性和韧性等。

强度

强度即钢材在服役过程中，抵抗变形和断裂的能力。对于模具来说则是整个型面或各个部位在服役过程中抵抗拉伸力、压缩力、弯曲力、扭转力或综合力的能力。

衡量钢材强度常用的方法是进行拉伸试验。拉伸试验是在拉伸试验机上进行的，试棒需按规定的标准制备，拉伸过程中在记录纸上绘出拉伸力F与伸长量ΔL之间的关系图，即所谓的拉伸曲线图，分析拉伸曲线图就可以得出金属的强度指标。对于在压缩条件下工作的模具，还经常给出抗压强度。

对于模具钢，特别是含碳量高的冷作模具钢，因塑性很差，一般不用抗拉强度而是以抗弯强度作为实用指标。抗弯试验甚至对极脆的材料也能反映出一定的塑性。而且，弯曲试验产生的应力状态与许多模具工作表面产生的应力状态极相似，能比较精确地反映出材料的成分及组织因素对性能的影响。

在拉伸曲线图上有一个特殊点，当拉力到达这一点时，试棒在拉力不增加或有所下降情况下发生明显伸长变形，这种现象称为屈服。这时的应力称为这种材料的屈服点。而当外力去除后不能恢复原状的变形，这部分变形被保留下来，成为永久变形，称为塑性变形。屈服点是衡量模具钢塑性变形抗力的指标，也是最常用的强度指标。对模具材料要求具有高的屈服强度，如果模具产生了塑性变形，那么模具加工出来的零件尺寸和形状就会发生变化，产生废品，模具也就失效了。

塑性

淬硬的模具钢塑性较差，尤其是冷变形模具钢，在很小的塑性变形时即发生脆断。衡量模具钢塑性好坏，通常采用断后伸长率和断面收缩率两个指标表示。

断后伸长率是指拉伸试样拉断以后长度增加的相对百分数，以δ表示。断后伸长率δ数值越大，表明钢材塑性越好。热模钢的塑性明显高于冷模钢。

断面收缩率是指拉伸试棒经拉伸变形和拉断以后，断裂部分截面的缩小量与原始截面之比，以ψ表示。塑性材料拉断以后有明显的缩颈，所以ψ值较大。而脆性材料拉断后，截面几乎没有缩小，即没有缩颈产生，ψ值很小，说明塑性很差。

韧性

韧性是模具钢的一种重要性能指标，韧性决定了材料在冲击试验力作用下对破裂的抗断能力。材料的韧性越高，脆断的危险性越小，热疲劳强度也越高。对于衡量模具脆断倾向，冲击韧度试验具有重要意义。

冲击韧度是指冲击试样缺口处截面积上的冲击吸收功，而冲击吸收功是指规定形状和尺寸的试样在冲击试验力一次作用下折断时所吸收的功。冲击试验有夏比U形缺口冲击试验(试样开成U形缺口)、夏比V形缺口冲击试验(试样开成V形缺口)以及艾式冲击试验。

影响冲击韧度的因素很多。不同材质的模具钢冲击韧度相差很大，即使同一种材料，因组织状态不同、晶粒大小不同、内应力状态不同冲击韧度也不相同。通常是晶粒越粗大，碳化物偏析越严重(带状、网状等)，马氏体组织越粗大等都会促使钢材变脆。温度不同，冲击韧度也不相同。一般情况是温度越高冲击韧度值越高，而有的钢常温下韧性很好，当温度下降到零下20～40℃时会变成脆性钢。

为了提高钢的韧性，必须采取合理的锻造及热处理工艺。锻造时应使碳化物尽量打碎，并减少或消除碳化物偏析，热处理淬火时防止晶粒过于长大，冷却速度不要过高，以防内应力产生。模具使用前或使用过程中应采取一些措施减少内应力。

特殊性能要求

由于模具种类繁多，工作条件差别很大，因此模具的常规性能及相互配合要求也各不相同，而且某种模具实际性能与试样在特定条件下测得的数据也不一致。所以，除测定材料的常规性能外，还必须根据所模拟的实际工况条件，对模具使用特性进行测量，并对模具的特殊性能提出要求，建立起正确评价模具性能的体系。

对热作模具必须测试在高温条件下的硬度、强度和冲击韧度。因为热作模具是在某一特定温度下服役，在室温下测定的性能数据，当温度升高时要发生变化。性能变化趋势和速率相差也很大，如A种材料在室温下硬度虽比材料B高，但随温度上升，硬度下降显著，到达—定温度后，硬度值反而会低于材料B。那么，当在较高温度工作条件下要求耐磨性高时，就不能选用A种材料，而需选用室温下硬度值虽较低但随温度上升，硬度下降缓慢的材料B。

对热作模具除要求室主高温条件下的硬度、强度、韧性外，还要求具有某些特殊性能。

热稳定性

热稳定性表征钢在受热过程中保持金相组织和性能的稳定能力。通常，钢的热稳定性用回火保温4h，硬度降到45HRC时的'最高加热温度表示。这种方法与材料的原始硬度有关，有资料将达到预定强度级别的钢加热，保温2h，使硬度降到一般热锻模失效硬度35HRC的最高加热温度定为该钢稳定性指标。对于因耐热性不足而堆积塌陷失效的热作模具，可以根据热稳定性预测模具的寿命水平。

回火稳定性

回火稳定性指随回火温度升高，材料的强度和硬度下降快慢的程度，也称回火抗力或抗回火软化能力。通常以钢的回火温度-硬度曲线来表示，硬度下降慢则表示回火稳定性高或回火抗力大。回火稳定性也是与回火时组织变化相联系的，它与钢的热稳定性共同表征钢在高温下的组织稳定性程度，表征模具在高温下的变形抗力。

断裂抗力

除常规力学性能如冲击韧度、抗压强度、抗弯强度等一次性断裂抗力指标外，小能量多次冲击断裂抗力更切合冷作模具实际使用状态性能。作为模具材料性能指标还包括抗压疲劳强度、接触疲劳强度等。这种疲劳断裂抗力指标是由在一定循环应力下测得的断裂循环次数，或在一定循环次数下导致断裂的载荷来表征的。关于是否把断裂韧度作为冷作模具材料的一项重要处能指标，尚待研究和探讨。

抗咬合能力及抗软化能力

抗咬合及抗软化能力分别表征了模具对发生“冷焊”及承载时因温度升高对硬度、耐磨性助抵抗能力。

热疲劳抗力及断裂韧度

热疲劳抗力表征了材料热疲劳裂纹萌生前的工作寿命和萌生后的扩展速率。热疲劳通常以20℃—750℃条件下反复加热冷却时所发生裂纹的循环次数或当循环一定次数后测定裂纹长度来确定。热疲劳抗力高的材料不易发生热疲劳裂纹，或当裂纹萌生后，扩展量小、扩展缓慢。断裂韧度则表征了裂纹失稳扩展抗力，断裂韧度高，则裂纹不易发生失稳扩展。

高温磨损与抗氧化性能

高温磨损是热作模具主要失效形式之一，正常情况下，绝大多数锤锻模及压力机模具都因磨损而失效。抗热磨损是对热作模具的使用性能的要求，是多种高温力学性能的综合体现。现在国内已有单位在自制的热磨损机上进行模具热磨损试验，收到较理想的试验效果。

实际使用表明，模具材料抗氧化性能的优劣，对模具使用寿命影响很大。因氧化会加剧模具工作过程中的磨损，导致模具型腔尺寸超差而报废。氧化还会使模具表面产生腐蚀沟，成为热疲劳裂纹起源.加剧模具热疲劳裂纹的萌生与扩展。因此，要求模具具备一定的抗氧化性能。

对冷作模具钢除常规力学性能外，还常要求具有下列性能：

耐磨性能，断裂抗力，抗咬合计抗氧化能力。

耐磨损性能

冷作模具服役时，被成形的坯料会沿着模具表面既滑动又流动，在模具与坯料间产生很大摩擦力。这种摩擦力使模具表面受到切应力作用，在其表面划刻出凹凸痕迹，这些痕迹与坯料不平整表面相咬合，逐渐在模具表面造成机械破损即磨损。冷作模具，特别是正常失效的冷作模具，多数因磨损而报废。因此，对冷作模具最基本的要求之一就是耐磨性。一般条件下材料硬度越高，耐磨性越好。但耐磨性与在软基体上存在的硬质点的形状、分布也有很大关系。

冷作模具的磨损包括磨料磨损、粘着磨损、腐蚀磨损与疲劳磨损。

模具制造心得

它有着生产成本低廉、产品一致性较好的优势,而且应用范围很大,从简单的碗盘等日常用品到复杂的雕塑等造型的创作和生产都离不开模具成型。它是陶瓷艺术工作者、陶瓷艺术爱好者所要着重掌握和了解的技能。我们这次的学习包括石膏浆的调制、同心圆造型、异型造型的车削翻模。了解石膏的材料特性，掌握使用方法步骤。并懂得陶瓷模种制作和翻制的方法步骤。

首先我们绘制好我们自己所想要的同心圆造型及异型造型。然后将图纸扩印，根据图纸来进行制作。

然后是制作模种了，利用准备好的工具在车模机上做出我们在图纸上所画出的同心圆瓶子的形状，大小。然后根据中线进行手工削制，最后，用耐水砂纸打磨平滑。

制作石膏模型首先要调制石膏料。石膏料的调制方法简单，首先准备好盆和石膏粉，然后在盆中先加入适量的水，再慢慢把石膏粉沿盆边撒入水中，一定要按照顺序先加水再加石膏。由于石膏料干固时间较短，而且要看天气而定。

然后到掉浮在石灰上面的一层水后,用手在里面均匀的搅拌，直到石膏粉冒出水面不再自然吸水沉陷，稍等片刻，就继续搅拌，要快速有力、用力均匀，成糊状即可。觉得差不多以后，就要等上6分种左右。接下来就可以将石膏浆倒到事先已经用模板挡好的模型上

,需要等上一会儿，觉得石膏干湿适中后，就可以通过各种工具在上面进行适当的操作。大约几分钟后拆去模板，迅速用刮刀或铲刀修出模型的大体形状；修表时应先从整体入手，再进行局部的精雕细刻，修大形时速度要快、要赶在石膏完全因化之前，否则石膏完全固化后铲削会很吃力。

其次是修形。修形是最关键的一步，不仅要有技巧，好要有耐心。先用小刀把初型进一步削修准确，接着用短锯条刮削，再用锯条北面进行刮削，这样模型将进一步接近实物造型；对于一些有变化的小曲面来说，还需要把锯条磨成小曲面的形状进行刮削；最后用砂纸蘸水打磨。精修过程要由粗到细、由整体到局部再到整体，要不时地从各个角度和各个面去比较、去审视、去测量，这样模型的整体感才强。如果模型表面有缺陷或边角崩缺则需要修补，首先要湿润需要修补处，然后用石膏浆填平，等干燥后打磨平整。

在做异形翻模时，我们用泥垫底，并围好造型。模具边上开牙口。在石膏模种上均匀涂抹脱模剂，然后用模板围出模具的外缘。在有缝隙的地方用泥巴塞好。然后再把石膏浆倒进里面，要稍高出异性一些体积。等石膏差不多发热干了再拆除模板。再用同种方法翻另外一块。等模具翻制完成后，等石膏发热反应冷却了，就可以开模取出模种，如果不容易打开的话，可以用水冲泡然后轻轻摇动的方法打开。

以上便是我对这次模具制作过程的了解。

模型制作课程已经结束了，但是这其中经历的东西，学到的知识会陪伴着我们，让我们更好的解决以后面临的问题。

我自认为在修造型的基础还不够，对翻模的操作也不够熟练但我会更加努力争取早日弥补自己的不足！

最后谢谢老师多日来的教导！

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热作模具钢的抗压强度的介绍就聊到这里吧，感谢你花时间阅读本站内容。