鍛造模具材料的物理性能知（zhī）識

在模具使用溫度(室溫至較高工作（zuò）溫度)範圍（wéi）內具有良（liáng）好的抗拉強度、屈服強度、斷麵收縮率、延伸率、衝擊韌性和硬度等力學性能的匹配。

1)抗拉強度（dù）和屈服強（qiáng）度

不同類型的模具對（duì）鍛造模具材料所要求的力（lì）學性能（néng）具體指標有所（suǒ）側重，同（tóng）時不應（yīng）僅考（kǎo）慮（lǜ）室溫力學性能而忽視更重要的實際工作溫度的性能指標;切（qiē）忌追求盲目脫離實際的全麵高指標。例如：在（zài）冷鍛變形抗力極高的難變形合金（jīn）鍛（duàn）件時，當模具承受的應力（lì）超過鍛造模具材（cái）料在使（shǐ）用溫（wēn）度下的抗拉強度時，會導致模具（jù）開裂報廢;如（rú）果模具承受的（de）應力超（chāo）過鍛造模（mó）具材（cái）料在使用（yòng）溫度下的（de）屈服強度時，則會引（yǐn）起模具塌陷等永（yǒng）久變形，導致鍛件超差。在這種條件下（xià），就要選擇抗（kàng）拉（lā）強度（dù）和屈服（fú）強度高的鍛造模具（jù）材料，一般，鍛造（zào）模具材料（liào）的抗拉（lā）強度應大於應承受應力的30%以上。

2)衝擊韌性、斷麵收縮率（lǜ）和延伸率

由於鍛（duàn）造模具材料的衝擊韌性指（zhǐ）標的選擇與鍛造載荷性質密切（qiē）相關，因（yīn）此，對於（yú）鍛錘和螺旋壓力機（jī）等衝擊載荷設備使用的模（mó）具（jù），如果鍛造模具材料的衝（chōng）擊韌性低，模具有可能（néng）發生開裂而（ér）報廢;在這種條件下，就要選擇衝擊韌性高的鍛造模具材料。

對（duì）於（yú）斷麵收縮率和延伸率高的鍛造模具材料，可（kě）以在出現（xiàn）微小裂紋的情況下繼續使用，而不致於（yú）很快（kuài）就破裂，因此，在（zài）抗（kàng）拉強度、屈服強度和硬度指標許可條件下，盡可能（néng）地提高其斷麵收縮率和延伸率。

3)硬度

鑒於硬度除了與強度指標有對（duì）應關係外，還與模具的耐磨性密切（qiē）相關，在衝擊（jī）韌性（xìng）、斷麵收縮（suō）率（lǜ）和延（yán）伸率等指標（biāo）許可條（tiáo）件（jiàn）下（xià），盡可能地提高其硬度(或耐磨性)。鍛模硬度和紅硬（yìng）性是鍛模材料的重要性能，模具在高溫下工作應能保持其形狀和尺寸不發生（shēng）變化。

眾所周知，同一個鍛造模具材（cái）料的抗拉強（qiáng）度、屈服強度、硬度和斷麵收縮率（lǜ）、延伸率、衝擊韌性之間存（cún）在（zài）著相（xiàng）互矛盾（dùn）的關係，如果提高前者，必須要犧牲後者，這就需要根據具（jù）體模具的實際工作環境來選擇相應的性能匹配。

必須指出，材料的硬度在一定程度不但可以反映強度水（shuǐ）平，而且（qiě）硬度和耐（nài）磨性有著甘種對（duì）應關係，一般硬度高的材料，其耐磨性也好，因此，許多鍛造模具材料通常隻簡單地規定（dìng）對硬度的要求。

2.疲（pí）勞性能

鍛造模具材料的疲勞性能（néng）包括（kuò）機械疲勞和冷熱疲勞兩種。熱作模具長期在高機械載荷至零機械載荷及200℃～600℃溫度區間交替循環，這兩種脈衝的加載和卸載所造成應力（lì）的疊加，久而久之，模膛表麵會萌生出微裂紋;微裂紋進一步發展就會加速模具（jù）磨損、產生碎塊，從而導致（zhì）模具失（shī）效，所以要求鍛造模具材料（liào）應該具有良（liáng）好的抗機（jī）械疲（pí）勞和抗冷熱疲勞性能。

3.組織穩定性

通常，熱作模具的工作溫度在200℃～600℃甚至更（gèng）高，在這樣寬（kuān）的溫度區（qū）間以（yǐ）及脈衝式的熱負荷和機械負荷長期作用（yòng）下，會引起鍛造模具（jù）材料組織的變化和性能(如（rú）硬度)的（de）不穩定性，導致加速磨損、塑（sù）性（xìng）變形和龜裂，從（cóng）而使（shǐ）模具提前失效。因此，鍛模材料的穩定性對鍛模的使用壽命具有重要的意義。鍛模材料（liào）良（liáng）好（hǎo）的導熱性和耐回火性，可使鍛模在複雜的工作條件下（xià）保持模具表麵的硬度和組織穩定性。

檢查鍛造模具材料組（zǔ）織穩定性常（cháng）用的簡單方法：在模具（jù）的工作溫度長時間保溫(通常（cháng）選擇預定的壽（shòu）命期)，然後測量不同溫度和不同時（shí）間的對應的硬度，硬度值可（kě）以定性地反映材料的抗拉強度和抗磨損的水平。

4.冷熱（rè）加工工藝性能

鍛模材料（liào）是在高硬度、高強度、高耐磨性及足夠（gòu）韌性的狀態下使用，其冷熱加工都十分困難，因此，要求鍛造模具材料應具有對模具的綜合技（jì）術經濟指標有重要影響的良好冶煉、鑄造、鍛造、切削加（jiā）工（gōng）、熱處理和表麵處理和（hé）冷熱加工（gōng）工藝性能。

5.冶金質量

鍛（duàn）造模（mó）具材（cái）料的冶金質量對模具的可靠（kào）性（xìng）、壽命（mìng）和經濟性有（yǒu）十分（fèn）重要的（de）影響。模具任何部位的低倍（bèi）和高倍組（zǔ）織及力學性（xìng）能都必須符合技術條件的要求，不允許有目視可見的非金屬和金屬夾雜物、縮孔、晶粒不均勻、嚴重偏析和疏（shū）鬆、白（bái）點、裂（liè）紋、萘狀斷口等低倍組織缺陷，以及過燒、過熱、嚴（yán）重脫碳、滲碳等高倍組織缺陷。

模具鋼成（chéng）分確定後(按國家或（huò）企業標準)，決定模（mó）具鋼（gāng）模（mó）塊質量的主要因素是冶金工藝和後續加工（gōng）工藝。生產實踐證明，采（cǎi）用電渣爐冶煉的鋼比較好，純度高、致密、均（jun1）勻、各向異性小，電渣鋼錠再經鍛造熱（rè）變形、反複（fù）鐓拔和相應熱處（chù）理等工序製作的（de）模塊比較適於製造鍛模。

6.淬透性

模（mó）具鋼的淬透性越高，其淬硬層(表麵（miàn）的馬氏體組（zǔ）織至（zhì）半馬氏體組織的深度)越深，則模具耐磨性好。淬透性是衡量模具鋼接受淬火能力的重要標誌，是（shì）選擇模具鋼及其熱處理工藝（yì）的重要依據。

7.物（wù）理性能

鍛模材料要求導熱性能好，以保（bǎo）證模具模（mó）膛表麵的熱量盡快傳導散失，避（bì）免模具因工作部分表麵溫度過高而降低其力學性能。保（bǎo）持模具應有的硬度，有（yǒu）利於減（jiǎn）少（shǎo）熱（rè）磨損及熱疲勞損傷。

Toolox具備高硬度（dù），高強度，高韌性，尺寸穩定性好,無需熱處理,減（jiǎn）少（shǎo）熱處理以及（jí）再次精加工的時間,耐磨性和加工性能好，抗疲勞性能優異等優勢，應用於熱鍛模具領域，如汽車曲（qǔ）軸、連（lián）杆、燃氣灶爐（lú）頭、斧頭、等熱加工、鍛造（zào）等，具有較高（gāo）的韌性和穩定性，通過氮化更是可以提升使用壽命，是模具鋼材領域上值得信賴的選擇。