模具鋼大致可分為：冷軋模具鋼、熱軋模具（jù）鋼和塑料模具鋼三類，用於鍛造、衝壓、切型、壓鑄等。由於各種模具用途不同，工作條（tiáo）件複雜（zá），因（yīn）此對模具用鋼，按其所製造模具的工作條件，應具有高的（de）硬度、強度、耐磨性，足夠的韌性，以（yǐ）及高的淬透性、淬硬性和其他工藝性（xìng）能。由於這類用途不同，工作條（tiáo）件複雜，因此對模具用（yòng）鋼的性能要求也不同。

冷軋模具包括冷衝模、拉絲模、拉延模、壓印模、搓絲模、滾絲板、冷鐓模和冷擠壓模等。冷作模具用鋼，按其所製造具（jù）的工作條（tiáo）件，應具有高的硬度、強度、耐磨性、足夠的韌性，以及高的淬透性、淬硬（yìng）性和（hé）其他工（gōng）藝性能。用於這類用途的合金工具用鋼一般屬於高碳合（hé）金鋼，碳質（zhì）量分數在0.80%以上，鉻（gè）是這類鋼的重要合金元素，其質量分數通常不大於5%。但對於一些耐磨性要求很高，淬火後變形很小模具用鋼，最高鉻質量分數可達13%，並且為了形成大量碳化物，鋼中碳質量分數也很高，最高可達（dá）2.0%~2.3%。冷作模具鋼的碳含量較高，其組（zǔ）織大部分屬於過共析鋼或萊氏體鋼。常用的（de）鋼類有高碳低合金鋼、高碳高鉻鋼、鉻鉬鋼、中碳鉻鎢釧鋼等。

熱軋模具分為錘鍛、模鍛、擠壓和壓鑄幾種（zhǒng）主要類型，包括熱鍛模、壓力（lì）機鍛模、衝壓模、熱（rè）擠壓模和（hé）金屬（shǔ）壓鑄（zhù）模等。熱變形模具在工作中除（chú）要承（chéng）受巨大的機械應力外，還要承受反複受熱和冷卻（què）的做用（yòng），而引起很大的熱應力。熱作模具鋼除應具有高的硬度、強（qiáng）度、紅（hóng）硬性、耐磨性和韌（rèn）性外（wài），還應具有良好的高溫強度、熱疲勞穩定性、導熱性和耐蝕性，此外還要求具有較高的淬透（tòu）性，以保證整個截麵（miàn）具有一致的力學性能。對於壓鑄模用鋼，還（hái）應具有表麵層經反（fǎn）複（fù）受熱和冷卻不產生裂紋，以及經受液態金屬流的（de）衝擊和侵蝕的性能。這類鋼一般屬（shǔ）於中碳合（hé）金鋼，碳質量分數在0.30%~0.60%，屬於亞共析鋼，也有一部分鋼由於加入較多的合（hé）金元素（如鎢、鉬、釩等）而成為共析（xī）或（huò）過共析鋼。常用的鋼類有鉻錳鋼、鉻鎳鋼、鉻鎢鋼等。

塑料模具包括熱塑性塑料模具和熱固性塑料模具。塑料模（mó）具用鋼要求具有一定的強度、硬度、耐磨性、熱穩定性和耐蝕性等性能。此外，還要求具有良（liáng）好的工藝性，如熱（rè）處理（lǐ）變小、加（jiā）工性能好、耐蝕性好、研（yán）磨和拋（pāo）光性能（néng）好、補焊性（xìng）能好（hǎo）、粗糙度高、導熱性好和工作條件尺寸和形狀穩定等。一般情況下，注射成形或擠（jǐ）壓（yā）成（chéng）形模（mó）具可選用熱作模具鋼；熱固性成形和要求高耐磨、高（gāo）強度的模（mó）具可選用冷作模具鋼。

分類

美（měi）國按模具服役條件將模具鋼分為四大類，美國金屬學會工具（jù）鋼（gāng）委員（yuán）會列出了（le）：冷作模具鋼、熱作模具鋼、塑料模具（jù）鋼、塑膠模（mó）具鋼（gāng）等四大類（lèi）。其中，冷作模具鋼又分出12小類，熱作模具鋼9小類，塑料模具鋼2小（xiǎo）類（lèi），塑膠模具（jù）鋼5小類。每個小（xiǎo）類（lèi）的選材又取決於三個主要因素：

◆ 尺寸大小和形狀的複雜（zá）性，

◆ 被加工的材料，

◆ 耐久性要求或設計（jì）壽命。

冷作模具鋼

（1）分為五組：W組、O組、A組、D組、S組。

◆ W組即水淬模具鋼，有11個鋼種，7個碳素模具鋼，含碳量從0.7%-1.3%。

◆ O組即油（yóu）淬冷作模具鋼（俗稱油鋼），有4個鋼種，含碳量在0.85%-1.55%，

◆ A組即空淬中合金冷作模具（jù）鋼，有9個鋼種，含碳（tàn）量（liàng）從0.5%-2.25%。

◆ D組即高碳高鉻冷作模具鋼，有7個鋼種（zhǒng），含碳量0.9%-2.5%。

◆ S組即耐衝擊工（gōng）具（jù）鋼，有（yǒu）7個鋼（gāng）種，含碳量0.4%-0.6%。

用於冷作模具還有高速鋼（HSS組（zǔ））和超高速鋼（SHSS組），鈷基（jī）硬質合金和鋼結硬質合（hé）金（HA組），粉末（mò）鋼和工程陶瓷（PIM組），碳（tàn）鎢工具鋼（F組），特（tè）殊（shū）用途工具（jù）鋼（L組）。

（2）冷軋模具鋼的選（xuǎn）用

冷軋模具（jù）鋼的主係列是高硬冷（lěng）作類，主要用於要求高抗壓（yā）和耐磨為（wéi）主的（de）模具，硬度高於（yú）HRC60-62。對於要求耐衝擊、韌性高的模具，硬度低（dī）於HRC60- 62，主要用（yòng）S類和部份（fèn）A類（lèi）和最普通的調質鋼、彈（dàn）簧鋼、熱作模具或（huò）基體鋼。對於大型衝（chōng）壓模，如汽車外型衝壓件，主要用鑄鐵類。簡易或壽命數量少的用鋅基合（hé）金或高分子複合材料。

高速鋼和超高速鋼在冷作模具中的應用迅速增長。主（zhǔ）要（yào）是有高的"抗壓強度/硬度" 比值。且硬度可在HRC60-70之間選擇。

粉末模具（jù）鋼有優良的耐磨壽（shòu）命，硬度（dù）不大高HRC60-62，應用相當多。

碳素工具鋼在壽命10萬件的衝頭或軟（ruǎn）材料衝壓模仍有一定的應用範圍。

熱軋模具鋼

美國（guó）熱軋模具鋼分二大（dà）類（lèi）：熱軋模（mó）具鋼，和超級熱（rè）強合（hé）金。

熱軋模具由於在有溫度（dù）的條件下工作，要求材料具有（yǒu）熱強性和熱耐磨性，為了保證模具的使用壽命模具要冷（lěng）卻，熱冷交替模具會出現龜裂，即熱疲（pí）勞裂紋，所以材料又要求有抗裂紋能力和抗熱疲勞性能。

按熱強性排列的主係列進行選材:

低合金調質模具鋼（6G，6F2，6F3）→中鉻熱作模具鋼（H11、H12、H13）→鎢熱作模具鋼（H21，H22）。

非標準的熱作模具（jù）鋼：例如熱鐓鍛模（mó）具用時效硬化型的6H4。使用H11、H12、H13出現了不能滿足熱耐磨性時，可以（yǐ）選擇（zé）6H1，6H2。

當要求模具以熱（rè）作耐磨性為主時，可以選擇D2，D4→M2，M4→粉末鋼。鋼結硬質合金、鈷（gǔ）基硬質合金的高溫耐磨性是（shì）很高的，但其熱疲勞性（xìng）（即冷熱抗疲勞裂（liè）紋）很差，不能在急冷急熱狀態（tài）下使用（yòng）。

塑料模具鋼

美國是最早在工具鋼中列出塑料（liào）模具專用鋼的國家，以P來表（biǎo）示為主，共（gòng）分（fèn）為五類。

◆ 滲碳型塑料模具鋼：P1，P2，P3，P4，P5，P6。這類鋼含碳量很低（dī），主（zhǔ）要（yào）是美（měi）國早期及用擠壓成型製模法（fǎ），要（yào）求冷塑性好，有高的擠壓性能，成（chéng）型後表麵（miàn）滲碳淬火提高表麵硬（yìng）度，使用壽命長。芯部超（chāo）低碳可使淬火時變形量最小。

◆調質（zhì）型塑料模具：P20，P21。塑料（liào）模具中P20的用量很大，已成為主體，大（dà）多數在預硬狀態時使用。

◆ 中碳合金工具鋼用於（yú）熱（rè）固性塑料模。鋼號有H13，而L2和S7，O1和A2也有應用。這一類的特點是：

（1）基本屬二次硬化金鋼（gāng），500-600oC時的（de）熱強性好。

（2）含鉻較高，大（dà）氣腐蝕性好。

（3）淬透性極好，適用於大模塊。

◆不（bú）鏽鋼用於耐蝕性要求高（gāo）的（de）塑料模，主要鋼號有（yǒu）420，414L，440，416。

◆時（shí）效鋼是經過時效處理而獲得高的使（shǐ）用性能。有兩種，一種是P21低碳Ni-A1時效（xiào）鋼；另一類是18Ni馬氏體時效鋼。後者是用於（yú）宇航工業的無碳高純度、高強度、高韌性的材料。用於力學性能（néng）、尺寸精度、光潔度和耐蝕性都要求高的塑料模具中。

塑料（liào）模具鋼的（de）選用

薄壁的塑料箱體，生產（chǎn）批量在小於10萬件時，用P20，P21預硬態（HB250～300），腐蝕性較強時用414L。

高壽命的普通塑料模，用（yòng）P6或P20，經滲碳一淬火後（hòu）硬度在HRC54-58；塑料件不太大時，可用O1，S7。腐蝕性較強時用420。

非高溫的熱（rè）固性（xìng）模用（yòng）P6，P20經滲碳淬火後使用。腐蝕性強用420。

高溫熱固（gù）性塑（sù）料模用（yòng）H13和S7或滲碳鋼P4。這些含鉻較高有好的抗回火性和抗高溫氧化性。

塑膠模具鋼

塑膠模具鋼分預硬普通塑膠（jiāo）模具鋼,預硬優質塑膠模具（jù）鋼,預硬高硬（yìng）度塑膠模具鋼,預硬抗腐鏡麵塑膠模具鋼（gāng）,抗腐鏡麵塑膠模具鋼5小類（lèi）塑膠模具鋼質量等級分配

模具類別（bié）以美國SPI-SPE 為標準分下列各類.

一. 101 類模(SPI-SPE 標準1,000,000 啤或以上,長期精密生產模)

1. 需要詳細（xì）模具結（jié）構圖.

2. 模胚材（cái）料硬度最低為 280BN.(DME #2 鋼 / 4140 鋼)

3. 有膠位的內模件鋼材一定（dìng）要見硬（yìng）至 48~50HRC.其餘零件如行位,壓鎖,壓條等亦應為硬件.

4. 頂針板要有導柱.

5. 行位要有硬片.

6. 如有需求的話,上模,下模及（jí）行位要（yào）有溫度控製.

7. 所有運水道,建議采用無電浸鎳（niè）或用420 不鏽鋼做模板.這（zhè）樣可防止生鏽及清理垃圾.

8. 需要（yào）直（zhí）身鎖或斜鎖.

二. 102 類模. (不超過1,000,000 啤,大量生產模具.)

1. 需要詳細模具結構圖（tú）.

2. 模胚（pēi）材料硬度最低（dī）為 280BHN.(DME #2 鋼 / 4140 鋼)

3. 有膠（jiāo）位（wèi）的內模（mó）件（jiàn）鋼材要見硬至最（zuì）低 48~52HRC,其餘有用的零件亦應同一處（chù）理.

4. 建議采用直身鎖或斜鎖.

5. 下列項目（mù）可能（néng）或不需要.視（shì）乎最終（zhōng）生產數量而定.建議報價時如采用下列項目要檢查清楚是否需要:

A. 頂針板導柱.

B. 行位硬片（piàn）.

C. 電（diàn）鍍運水孔.

D. 電鍍模腔.

三. 103 類模（mó）(少（shǎo）於（yú）500,000 啤,中量生產模.)

1. 需要詳細模具結構圖.

2. 模胚材料硬度最小（xiǎo）為 165BHN. (DME #1 鋼 / 1040 鋼)

3. 內模鋼材（cái）為（wéi） P20(28~32HRC)或高硬度(36~38HRC).

4. 其餘要求視乎需要而定.

四（sì）. 104 類模(少於100,000 啤,少量生產模)

1. 需要模具結構圖.

2. 模胚材料 P20(28~32HRC)可用軟鋼或鋁.(1040 鋼)

3. 內（nèi）模件可用鋁,軟鋼或其它認可金屬.

4. 其餘要求視乎需要而定.

五. 105 類模. (少於500 啤,首（shǒu）辦模或（huò）試（shì）驗模)

1. 可用鋁鑄鐵或環氧樹（shù）脂或任何材料隻要有（yǒu）足夠強度（dù）可（kě）生產最少測試數量（liàng）便可

工藝（yì）性能

在模具生產成本中，材料費用（yòng）一般占10%~20%，而機（jī）械加工、熱處理、裝配和管理費（fèi）用占80%以上，所（suǒ）以模具材料（liào）的工藝性能是影響模具（jù）的生（shēng）產成本和製造難易的主要因素之一。

可加工（gōng）性

——熱加工（gōng）性能（néng），指熱塑（sù）性、加工溫度（dù）範圍等；——冷加工性（xìng）能，指切削、磨削、拋光、冷拔等加工性能。

冷作模具鋼大多屬於過共析鋼和萊氏（shì）體鋼，熱加工（gōng）和冷加工（gōng）性能都不太好，因此必須嚴格控製熱加工和冷加工的工藝參數，以避免產生缺陷和廢品。另一方麵，通過提高鋼的純淨度，減少有（yǒu）害雜質的含量，改（gǎi）善鋼的組織狀態，以改善（shàn）鋼的熱加工和冷加工性能，從而降低模具（jù）的生產成本。

為改善模（mó）具（jù）鋼（gāng）的冷加工性能，自20世紀30年代開始，研究向模具鋼中加入S、Pb、Ca、Te等易切削加工元素或導致模具鋼中碳的石（shí）墨化的元素，發展了各種易切削模具鋼，以進（jìn）一（yī）步改善其切削（xuē）性能和磨削性能，減少刀具磨料消耗（hào）、降低成本。

淬透性和（hé）淬硬性

淬（cuì）透性主要取決於鋼的（de）化學成分和淬火前的原始（shǐ）組織狀態；淬硬性則主要取決於鋼（gāng）中的含碳量。對（duì）於大部分的（de）冷作模具鋼，淬硬性往往是主要的考慮因素之一。對於熱作模（mó）具鋼和塑料模具鋼（gāng），一般模具尺寸（cùn）較大，尤其是製造大型模具，其淬透性更為重要。另外（wài），對於形（xíng）狀（zhuàng）複雜容易產生熱處理變形的（de）各種模具，為了減少淬火變形，往往盡可能采（cǎi）用冷卻能力較弱的淬火介質，如空冷、油冷或鹽浴冷（lěng）卻，為（wéi）了得到要求的硬度和淬硬層深度，就（jiù）需要采用淬透性較好的模具鋼。

淬火溫度和熱處理變形

為了（le）便於生產，要求模具鋼淬火溫度（dù）範（fàn）圍盡可能放寬一些（xiē），特別是當模具采用火焰加熱局部淬火時，由於難於準（zhǔn）確地測量和控製溫度，就要求模（mó）具鋼有更寬的淬火溫度範圍。

模具（jù）在熱處（chù）理時，尤其是在淬火過程中，要產生體積變化（huà）、形狀翹曲、畸（jī）變等，為保證模具質量，要（yào）求模（mó）具鋼（gāng）的熱（rè）處理變形小，特別是對於形狀複雜的（de）精（jīng）密模具，淬火（huǒ）後難以修整，對於熱處理（lǐ）變形程（chéng）度的要求更為苛刻（kè），應該選用微變形模具鋼製造。

氧化、脫（tuō）碳敏感（gǎn）性（xìng）

模具在加熱過程中（zhōng），如果發生氧化、脫碳現象，就會使（shǐ）其硬（yìng）度、耐磨性、使用性能和使用壽命降低；因此，要（yào）求模具鋼的氧化、脫碳敏感性好。對於含鉬量較高的（de）模具鋼（gāng），由於（yú）氧化、脫碳敏感性強，需采用特種熱處（chù）理，如（rú）真空熱處理、可控氣氛熱處理、鹽浴熱處理等。

其他因（yīn）素

在選擇模具鋼時（shí），除了必須考慮使用性能和工藝性能之外，還必（bì）須考慮模具鋼的通用性和（hé）鋼材的價格。模具鋼一般用量不大，為了便於備料，應盡可能地考慮鋼的通用性，盡量利（lì）用大量生產的通用型模具鋼（gāng），以便於采購、備料和材料管理。另外還必須從經濟上進行綜合分析，考慮模（mó）具的製造費用（yòng）、工件的生產批量和分攤到每一個工件上的模具費用。從技術、經濟方麵全麵（miàn）分析，以最終（zhōng）選定合理（lǐ）的（de）模具材料。

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（yīng）力（lì）的作用下欲保持（chí）其（qí）形（xíng）狀尺寸不變，必須（xū）具有足夠高的硬度。冷作模具鋼在室溫條件下一般硬度保（bǎo）持在HRC60左（zuǒ）右（yòu），熱作（zuò）模具鋼根據其工作條件，一般要求保持在HRC40~55範圍。對於同一鋼種而言，在一定的硬度值範（fàn）圍內，硬度與變形抗力成正（zhèng）比；但（dàn）具有同一（yī）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（yǒu）明顯的差別。

（2）紅硬性 在高溫狀態下工作的熱作模具，要求保持其組織和性能的穩定（dìng），從而保持足夠高的（de）硬度，這種性能稱為紅硬性。碳素工具（jù）鋼、低（dī）合金工具鋼通常能在（zài）180~250℃的溫度範圍內保持這種性能，鉻鉬熱作模具鋼一般在550~600℃的溫度範圍內保持這種性能。鋼的紅硬性主（zhǔ）要取決於鋼的化學成分和（hé）熱處（chù）理工藝。

（3）抗壓屈服強度（dù）和（hé）抗壓彎曲強度 模具在使（shǐ）用過程中經常受到強度較高的壓力和彎曲的作（zuò）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（jìn）行抗壓試驗和（hé）抗彎試驗的條件接近於模具的實（shí）際工作條件（例（lì）如，所測得的模具鋼（gāng）的抗壓屈服強度與衝頭工作時所表現出來的變形抗力較為吻合）。抗彎試驗的另一（yī）個優點是應變（biàn）量的絕對值大，能較靈（líng）敏地反（fǎn）映出不同鋼種之間以及在（zài）不同熱處理和組織（zhī）狀態下變形抗力的差別。

2. 韌性

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

模具鋼的化學成（chéng）分，晶粒度，純淨度，碳化物和夾雜物等的數量、形貌、尺寸大小及分布情（qíng）況，以及模具鋼的熱處理製度和熱處理（lǐ）後得到的金相組織（zhī）等因素（sù）都對鋼（gāng）的韌性帶來很大（dà）的影響。特別是鋼的純淨度和熱加工變形情況對於其橫向（xiàng）韌性的影響更為明顯。鋼的韌性、強度（dù）和耐磨性往往是相互矛（máo）盾的。因此，要合理地選擇鋼（gāng）的化學成分並且（qiě）采用合理的精煉、熱加工和熱處理工藝，以使模具（jù）材料的耐磨性、強度和韌性達到最佳的配合。

衝擊韌性係（xì）表特征材料在一次衝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（zài）不同工作條件下疲勞斷裂的，因（yīn）此，常規的衝（chōng）擊韌性不能（néng）全麵地（dì）反（fǎn）映模具鋼的斷（duàn）裂性能。小能量多次衝擊斷（duàn）裂功或多次斷裂壽命和疲勞壽（shòu）命等試驗技術（shù）正在被采（cǎi）用。

3. 耐磨性

決定模具使用壽命最重要的因素往（wǎng）往是模具（jù）材料的（de）耐磨性（xìng）。模具在工作（zuò）中承受相當大的壓應力和摩擦力，要求模具能夠在（zài）強烈摩擦下仍保持其（qí）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（jù）鋼具有高（gāo）的硬度，又（yòu）要保證鋼中碳（tàn）化物或其他硬化相的組成、形（xíng）貌和分布比較合理。對於重載、高速磨損條件下服役的模具，要求模具鋼表麵能形成薄而致密粘附性（xìng）好的氧（yǎng）化膜，保持（chí）潤滑作用，減少（shǎo）模具和工件之間產生粘咬、焊合等熔融磨損，又（yòu）能減少模具表麵進行氧化造成氧化磨損。所以模具的工作條件對鋼的（de）磨損有較大的影響。

耐磨性可用模擬（nǐ）的試驗方法，測（cè）出相對的耐磨（mó）指數，作為表征不同（tóng）化學成（chéng）分及組織狀態下的耐磨（mó）性水平的參（cān）數。以呈現規定毛刺（cì）高度前的壽命，反映（yìng）各種鋼種的耐磨水平；試驗是以Cr12MoV鋼為基準（zhǔn）進行對比。

4. 抗熱疲（pí）勞能力

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

熱疲勞（láo）性能（néng）反（fǎn）映材料在熱疲勞裂紋（wén）萌生之前的工作壽命，抗熱疲勞性能高（gāo）的材料，萌生熱疲勞裂紋的熱（rè）循環次數較多；機械（xiè）疲勞裂紋擴（kuò）展速率反映材料在熱疲勞裂紋萌生之後，在鍛壓（yā）力（lì）的作用下（xià）裂紋向內部擴展時，每一應力循環的擴展量；斷（duàn）裂韌性反映材料對已存在的（de）裂紋發生失穩擴（kuò）展的抗力。斷裂韌性高（gāo）的材（cái）料，其中的（de）裂（liè）紋如要發生失穩擴展，必須在裂紋尖端具有足夠高的應力強度因子，也就是必須（xū）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（jīng）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，才能發生失穩（wěn）擴展。

也就是說，抗熱疲勞性能決（jué）定（dìng）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（rèn）性，可以決定當（dāng）裂紋萌生後發生亞臨界擴展的那部分壽命。因此，熱（rè）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（xìng）能、低的（de）裂紋擴展速率和高的斷裂韌性值。

抗熱疲勞性能的指標（biāo）可以用萌生熱疲（pí）勞裂紋的熱循環數，也可以（yǐ）用經過一定的熱循環後所出現的疲勞裂紋的條數及平均的深度或長度來衡量。

5. 咬合抗力

咬合抗力實際（jì）就是發生“冷焊”時的抵抗力。該性能對於模具材料較為重要。試驗時通常在幹摩擦條件下，把被試驗（yàn）的工具鋼試樣與具（jù）有咬合傾向的材料（liào）（如奧氏體鋼）進行恒速對偶（ǒu）摩擦運動，以（yǐ）一定的速度逐漸增（zēng）大載荷，此時，轉（zhuǎn）矩也相應增大，該載荷稱為（wéi）“咬合臨界（jiè）載荷”，臨界載荷愈高，標誌著（zhe）咬合抗力愈強。

用途

加工模具時用的，由於模具（jù）的用途很廣，各種模具的工作條件差別很大，所以，製造模具用材（cái）料範圍很廣，在模具材料（liào）中（zhōng）應用最廣的當屬模具鋼。從—般（bān）的碳素結（jié）構鋼（gāng）、碳素工（gōng）具（jù）鋼、合金結構鋼、合金工具鋼（gāng）、彈簧鋼、高速工具鋼、不鏽耐熱鋼直到適應特殊模具需要的馬氏（shì）體時效鋼以（yǐ）及粉末高速鋼、粉末高合金模具（jù）鋼等。模（mó）具鋼按用途一般可分為冷作模（mó）具鋼、熱作模具鋼和塑料模具鋼三大類。

冷作模具鋼

冷作模具鋼主要用於製造對冷狀態下的工件進行壓製成型（xíng）的模具。如：冷衝裁模具、冷衝壓模具、冷拉深模具、壓印模（mó）具、冷擠壓模具（jù）、螺紋（wén）壓製模具和粉末壓製模具等。冷作模具鋼的範圍很（hěn）廣，從各（gè）種碳素工具鋼、合金工具鋼、高速工具鋼到粉末（mò）高速工具鋼和粉末高合金模具鋼。

熱作模（mó）具鋼

熱作模具鋼主要用於製造對高溫狀態下的工件進行壓力加工的模具。如：熱鍛（duàn）模具、熱擠壓模具、壓鑄模具（jù）、熱鐓鍛模具等。常用的熱作模具鋼有：中高含碳量的添加（jiā）Cr、W、Mo、V等合金元素的合金模具鋼；對特殊要求的熱作模具鋼，有時采用高合金奧氏體耐（nài）熱模具鋼製造。

塑料模具鋼

由於塑料的品種很多，對（duì）塑料製品（pǐn）的要求差別也很大，對製造塑料模具的（de）材料也提出了各種不同的（de）性 能要求。所以，不少工業發達的國家已經形成了範圍很（hěn）廣的塑料模具用鋼係列。包括碳素結構鋼、滲碳型 塑料模具鋼、預硬型塑料模具鋼、時效硬化型塑料模具鋼、耐蝕塑料模具鋼、易切塑料模具鋼、整（zhěng）體（tǐ）淬硬型（xíng）塑料模具鋼、馬氏體時效鋼以及鏡麵拋光用塑料模具鋼等。

高強度

當今高強鋼、超高（gāo）強鋼很好的實現了（le）車輛的輕量化，提高了車（chē）輛的碰撞強度和（hé）安全性能，因此（cǐ）成為車用鋼材的（de）重要發展方向。但隨著板料強度的提高，傳統的冷衝壓工藝在成型過程中容易產生破裂現象（xiàng），無法滿足高強度（dù）鋼板的加工工藝要求。在無法滿足成（chéng）型條件的情況下（xià），國際上逐漸研究超高強度（dù）鋼（gāng）板的（de）熱衝壓成形技術。該技（jì）術（shù）是綜合了成形、傳熱以及組織相變的一種新工藝，主要是利用高溫奧氏體（tǐ）狀態下（xià），板料（liào）的塑性增加，屈服強度降低的特點，通過模具進行（háng）成形的工藝。但是（shì）熱成型需要對工藝條件、金屬相變、CAE分析技（jì）術進行深入研究，該技術（shù）被國外廠商（shāng）壟斷，國內發（fā）展緩慢。

過去在生產深衝或者重（chóng）衝工件，大家都認為耐壓型(EP) 潤（rùn）滑油是保護模具的最好選擇。硫和氯EP添加劑被混合到純油中來提高模具（jù）壽命已經（jīng）有很長的曆史（shǐ）了。但是隨著新金（jīn）屬--高強（qiáng）度鋼的出現，環（huán）保要（yào）求的嚴格，EP油基潤滑油的（de）價值已（yǐ）經（jīng）減少，甚（shèn）至失去市場。

在高溫下高強度（dù）鋼的成型，EP油（yóu）基潤滑油失去（qù）了它（tā）的性能，無法在極溫應用中提供物理的模具保護隔膜。而極溫型的IRMCO高固體聚合物潤滑劑則可以提供必（bì）要的保護。隨著金屬在衝壓模具中變形，溫度不斷升高，EP油基潤（rùn）滑油都會變薄，有些情況（kuàng）下（xià）會達到閃點或（huò）者燒著（冒煙（yān））。IRMCO高分子聚合物潤滑劑一般開始噴上去（qù）時稠度低得多。隨著成形過程中溫度的上升，會變得更稠更堅韌。實際上高分子聚合物極溫潤（rùn）滑劑都有“熱尋性”而且會（huì）粘（zhān）到金（jīn）屬上，形成一個可以（yǐ）降低摩擦的隔膜。這個保護屏障可以允許工（gōng）件延展，在最（zuì）高要求的工件成（chéng）型時沒有破裂和粘接，以此來（lái）控製摩（mó）擦和金（jīn）屬流（liú）動。有效的保護了模具，延（yán）長了模具使用壽（shòu）命，提高了衝（chōng）壓的強度。

常（cháng）用

塑膠模具（jù）鋼MEK 4 高耐磨高韌性之塑膠模

X13T6W (236) 高耐磨高耐腐蝕（shí）鏡麵模具

X13T6W(236H) 高耐磨高耐腐蝕鏡麵模具

熱作工（gōng）具鋼 SMV3W 壓鑄（zhù）模,擠壓模,塑料模

ADC 3 壓鑄模,擠壓（yā）模

塑膠模具鋼 718S 塑料模之內模件（jiàn）

718H 塑料模之內模件

S136 耐腐蝕鏡麵模具

S136H 耐腐蝕鏡麵模具

OPTIMAX 光學級鏡麵不鏽鋼模

ELMAX 高耐（nài）磨耐腐蝕性塑料模具

CORRAX S336 高耐腐蝕性塑料模具

RAMAX 168 易切削耐腐蝕塑料模

CALMAX 635 冷作及塑膠模

熱作工具鋼 8407 金屬壓鑄,擠壓模

冷作工具鋼 DF2 微變形耐磨油鋼,冷衝壓模

XW42 冷擠壓成（chéng）形模,精密五（wǔ）金模

V10 高壽命精密衝切模

塑膠模具鋼 P×88 通用塑膠（jiāo）模,良好拋光性能

NAK55 高性能塑膠模,橡膠模

NAK80 高拋光性鏡麵塑膠模

S-STAR高鏡麵度耐腐蝕模具

S-STAR(A) 高鏡麵度耐腐蝕模具

熱作工具鋼 DH31-SUPER 金屬壓鑄（zhù）,擠壓模

冷作工具鋼 YK30 衝裁模,彎曲模

GOA 冷壓加工,衝裁模,成形模

DC11 冷擠壓成形,拉伸模

DC53 冷擠壓成形,拉伸模,衝裁模

塑膠模具鋼 P20HH 塑膠模

P20LQ 塑膠模

塑膠模具鋼 LKM 638 一般塑膠（jiāo）模,模架,下模件

LKM 2311 一般（bān）塑膠模,模架,下模件

LKM 2312 一般塑膠模,模架,下模件

LKM 738 一般塑膠模,模架,下（xià）模件

LKM 738H 一般塑膠（jiāo）模,模架,下模件

LKM 818H 高拋光度（dù）及（jí）高（gāo）要求內鑲件

LKM 2711 高硬度高韌性大型塑（sù）膠模

LKM 2083 防酸性良好拋（pāo）光（guāng）性（xìng）塑膠模

LKM 2083H 防酸性（xìng）一般拋光性塑膠模

LKM 2316A 高酸性塑膠模

LKM 2316 高酸性塑膠模

LKM 2316ESR 高（gāo）酸性塑膠模

熱作工具鋼 LKM 2344 金屬壓鑄,擠壓模

LKM 2344SUPER 金屬壓鑄,擠壓模

冷作工具鋼 LKM 2510 微變（biàn）形耐磨油鋼

LKM 2379 微變形高耐（nài）磨油鋼（gāng）

LKM 2767 微變形耐（nài）磨油鋼

塑膠模具鋼 MUP 塑（sù）膠模

塑膠模具鋼 PORCERAX II PM-35 塑膠及壓鑄模,透氣鋼

合金鈹銅 MOLDMAX MM40 需快速冷卻的模芯,鑲件

合金銅 HIT75 MOD 需快速冷（lěng）卻的模芯,鑲（xiāng）件

純紅（hóng）銅 C1100P 銅公工件（jiàn）

電蝕純紅（hóng）銅 C1100P 銅公工件

合金鋁 6061-T6/T651 吹塑模,吸塑模,鞋模（mó）,發泡模

6061-T6511 吹塑模（mó）,吸塑模,鞋模,發泡模

7075-T651

合金鋼7022-T651

黃牌中碳（tàn）鋼S50C-S55C

塑膠模（mó）具鋼舞陽718

優質高（gāo）速鋼 SKH-9/SKH-51

粉末（mò）高速鋼ASP-23/ASP-60

低碳鋼A3

中碳鋼45#

質（zhì）量提高（gāo）

1、利用（yòng）Ca、稀土等微量元素對夾雜物的變質作用，改變鋼中的夾雜物的結構形貌和物性（xìng），使鋼中夾雜物球化、細化，從而提高鋼材的力學性能。

2、對鋼錠進行高溫擴散熱（rè）處理，可以改善鋼錠的成分不均（jun1）勻性，從而提高鋼材的橫向性能。

3、在熱加工方麵，對鋼錠進（jìn）行反複的鐓拔和多（duō）向軋（zhá）製，增大變形量，可降低鋼中的碳化物偏析的（de）級別，也有利於改善（shàn）鋼材的各向異性。

4、鋼的純淨度對 模具鋼材的等向（xiàng）性能有（yǒu）很大的影響，采用二次（cì）精煉技（jì）術（包括真空（kōng）精煉、ESR和鋼包噴粉等），可以提高鋼（gāng）材的純淨度（dù），尤其降低鋼中的有害雜質的含量，對提高性能十分有益。

發展方麵

模具日趨大型化。一（yī）方麵，模具成型林間日趨大型化（huà），另一方麵（miàn），為了提高生產效率，一模多腔，因此大（dà）型模具鋼需求量將逐（zhú）年增加；模具的精度越來越高，要求鋼材的質量好（hǎo），尺寸穩定性好；塑料（liào）模具（jù）鋼、壓（yā）鑄模具鋼的需求量不斷增加；中高檔模具鋼的需求量不斷增加，低檔（dàng）次模具鋼過剩（shèng）；另外，隨著模具標準件應用日益廣泛，模具（jù）標準化、商品化程度（dù）的提高，對於模具鋼產品質量（liàng）、品種規格以及交貨周（zhōu）期將提（tí）出更（gèng）高的要求（qiú）。此模具鋼（gāng）類似於一個4330合金（jīn），潔淨鋼生產技術。它（tā）具有優（yōu）異的（de）尺寸穩定性，並一直工作鋅，鋁合金壓鑄（zhù），塑料和橡膠模具的現場驗證，並形成所有類型的金屬片。它將接受各種形式的表麵處理（lǐ），包括火焰和感應硬化，硬質合金塗層，PVD和氮化。所以（yǐ），SKD61模具鋼不僅有模具鋼的（de）優（yōu）點，更有一些合金鋼產品的特點。將會帶動國內模具（jù）鋼產業的（de）大發展（zhǎn）。

因此，鋼鐵企業要根據國內模具（jù）製造業發展的趨（qū）勢和模具市場的需求，緊抓研製開發（fā）高（gāo）精度、高韌性、耐腐蝕、高質量的模具（jù）鋼新品種，使國產的熱作和冷作模具鋼達到世界先進水平。相信在（zài）未來的日子，我們生產模具鋼的質量和技術會越來越好，模具鋼的市場也會得到更快更好的發展，將會帶領國內（nèi）模具鋼產業邁上更高層次的發展。美好的未（wèi）來，我們拭目以（yǐ）待

模具鋼密度

就國內外（wài）使用的模具鋼材而言，模（mó）具（jù）鋼密度一般都在7.85左右（yòu），通常模具鋼（gāng）是鍛造件，密度（dù）在8000-8400千克（kè）/立方米。不同模具鋼材中加入的合金元素比例不一（yī）樣，模具鋼密度會有小範圍的差別。

密度是物質的特（tè）性之一，每種物質都有一定（dìng）的（de）密度，不同物質的密（mì）度一般是不同。因此我們可以利用密度來鑒別物（wù）質。所以我們（men）可以根據密度公式ρ=M/V，計算出任意一種模具鋼的密度（dù）。

根據密度公式（shì）：ρ=m/v，也就是說決定模具鋼質量和（hé）體（tǐ）積的因素決定了模具鋼密度。那麽從（cóng）微觀的角度來講的話（huà），就是分子量（liàng）和分（fèn）子間隙共同決定物質的（de）密度。體積、大小、質量、壓強、壓力和溫度影響物質密（mì）度（dù），雖然物質密度物質的本身屬性，它是一定（dìng）的，但是物質有（yǒu）各種狀態，當物（wù）質形成態的轉化的時候，密度才會變化。比（bǐ）如水，升溫可導致水（shuǐ）的氣化（huà），密度變小，加壓又可以使水（shuǐ）蒸氣從新凝結為液態水，密度（dù）變大。大家都知道鐵的密度7.8g/cm3，模具鋼材是（shì）鐵和一些微量的合金元素形成的（de），微（wēi）量的合（hé）金元素占的（de）比例非常少，但是（shì）在模具鋼（gāng）材（cái）成形的過程（chéng）會形成不同的化合物，每（měi）一種化合物所占有的空間不一樣，導致同樣體積的（de）模具鋼材，其內部的（de）空隙不一樣，這（zhè）就是影響（xiǎng）模（mó）具鋼（gāng）密度的主要因素。但（dàn）由於模（mó）具鋼材加入的合金元素分量不到10%對模具鋼材整體的影響（xiǎng）小，所以密度也接近鐵（tiě）的密度。

鋼材工業運行情況（kuàng）

(一)產量創曆史最高（gāo）水平。2013年1-6月，全國（guó）累計生產粗鋼3.9億噸，同比（bǐ）增長7.4%，增速較去年同期提高5.6個百分（fèn）點。前（qián）6個月，粗鋼日均（jun1）產量215.4萬噸，相當於（yú）年產粗鋼7.86億噸水平。其中，2月份達到曆史最高的220.8萬噸，3-6月（yuè）份雖有回落，但仍保持在210萬噸以上較高水平（píng）。分省區（qū）看，1-6月，河北、江蘇兩省粗鋼產量同比分（fèn）別增長6.8%和13.2%，兩省合計新增產（chǎn）量占全（quán）國2694萬噸增量的42.4%，另有山西、遼寧（níng）、河南和（hé）雲南等省增產（chǎn）也在100萬噸以上。分企業類型看，1-6月，重點（diǎn）大中型鋼鐵企業粗鋼（gāng）產量同比增長5.5%，低於全國平均增幅2個百分（fèn）點，但仍有60%的增產來自重點大中型鋼鐵（tiě）企業。

(二)鋼材價格低位運行。2013年1-6月，國（guó）內鋼材市場整（zhěng）體表現（xiàn）低（dī）迷。隨著粗鋼產能大幅釋放（fàng），市場供需陷入失衡狀態，鋼材價格步入下（xià）降通道，已弱勢下跌4個多月。截止2013年7月26日，鋼材價格指數（shù）降到100.48點，低於年初6.6點。鋼鐵工業協會重點統計的八個鋼（gāng）材品種價格比年初均有不同程度（dù）的下降，平均跌幅（fú）5.7%。分品種來看，占我國鋼材產量比重較（jiào）大的建築用線材、螺紋鋼價格跌幅分別達4.9%和6.7%，中厚板和熱（rè）軋卷板價（jià）格跌幅分別達5.7%和9.7%。

(三)鋼材（cái）出口（kǒu）增長較快。國內鋼材（cái）市場供需失衡刺激企業出口。1-6月，我國累計出口（kǒu）鋼材3069萬噸，同比增長12.6%;進口鋼材683萬噸，下降1.8%，進口鋼坯和鋼錠32萬噸，增長50%。將坯材（cái）折合（hé）粗鋼，累（lèi）計淨（jìng）出口2506萬噸，同比增長17.3%，占我國粗鋼產（chǎn）量的6.4%。從出（chū）口價格看，1-6月出口棒線材均（jun1）價624.3美元（yuán）/噸，同比下降18%;板材835.2美元/噸，同比（bǐ）下降（jiàng）2.8%。

(四)鋼廠及社會庫存高位運行（háng）。市場供需矛盾向流通領（lǐng）域蔓延（yán），國內鋼材庫存延續上年末增長態勢。3月15日達到曆史（shǐ）最高（gāo）的2252萬噸，比上年最（zuì）高點增加351萬噸，其中建築鋼材庫（kù）存1432萬噸，占庫存總量（liàng）的63.6%。之後，隨（suí）著季節性（xìng）消費增加，庫存逐漸回落，7月26日降至1540萬噸。市場供大（dà）於求也推高鋼廠庫存，3月中（zhōng）旬重點企業鋼材庫存創曆史記錄，達到1451萬噸，同比增長29.7%，6月下旬降至1268萬噸，仍比年初增長29.9%，比2012年同期增長11.4%。

(五)鋼廠盈（yíng）利水平逐月下滑。2013年上半（bàn）年，冶金行業實現利（lì）潤（rùn）736.9億元，同比增長13.7%，其中黑色金屬冶煉和（hé）壓延加工業實現利（lì）潤454.4億（yì）元，同比增長22.7%。1-5月份重點大中型鋼鐵企業的盈利狀況遠不如行業總體水平，並呈逐月下降態勢（shì），盡（jìn）管實現利潤增長34%，但（dàn）也（yě）僅有28億元，銷售利潤率為0.19%。5月當月，86家重點大中型鋼鐵企業僅實現利潤1.5億元，連續5個月環比下滑，其中34家虧損，虧損麵高達40%。

(六)鋼鐵行業固定資產投資增（zēng）幅明顯回落。2013年1-6月，鋼鐵行（háng）業固（gù）定（dìng）資產（chǎn）投資3035億元，同比增（zēng）長4.3%，其中黑色金屬冶煉及壓延投資2356億元，同比增長3.3%，比2012年同（tóng）期回落（luò）6.1個（gè）百分點;黑色金屬（shǔ）礦采（cǎi）選投（tóu）資679億元，同比（bǐ）增長（zhǎng）7.8%，增速大幅回落15個百分點（diǎn）