模具鋼大致可分為：冷軋模具鋼、熱軋模具鋼和塑料模具鋼三類，用於鍛造、衝壓、切（qiē）型、壓鑄等。由於各種模具用途不（bú）同，工（gōng）作條件複雜，因此對模具用鋼，按其所製造模具的工作條件，應具有高的硬度、強度、耐磨性，足夠（gòu）的韌（rèn）性，以及高的淬透性（xìng）、淬硬性和其他工藝性能。由於這類用途不（bú）同，工作條件（jiàn）複雜，因（yīn）此對模具用鋼的性能（néng）要求也不同。

冷軋模具包括冷衝（chōng）模（mó）、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（gāng），按其所製造具的工（gōng）作條件，應具有高的硬（yìng）度、強度、耐磨性、足夠的（de）韌性，以及高的淬透性、淬硬（yìng）性（xìng）和其（qí）他工藝性能。用於（yú）這類用途的合金工具（jù）用鋼一般屬（shǔ）於高碳合金鋼，碳質量分數在0.80%以上，鉻是這類鋼的重要合金元素（sù），其質量（liàng）分數通常不大於5%。但對於一些耐磨性要（yào）求很高，淬火後變形很小模具用鋼，最高鉻質（zhì）量分數可達13%，並且為了形成大量（liàng）碳化物，鋼中碳質量分數也很（hěn）高，最高可達2.0%~2.3%。冷作模具鋼的碳含量較高，其組織大（dà）部分屬（shǔ）於過共（gòng）析鋼或萊氏體鋼。常（cháng）用的鋼（gāng）類有高碳低合金鋼、高碳高鉻鋼、鉻鉬鋼、中碳（tàn）鉻鎢釧鋼等。

熱軋模具分為錘（chuí）鍛、模（mó）鍛（duàn）、擠壓和壓鑄幾種主要類型，包括熱（rè）鍛模、壓力機鍛模、衝壓（yā）模、熱（rè）擠壓模和（hé）金屬壓鑄模（mó）等。熱變形模具在工作中除要承受巨大的機械應力外（wài），還要承受反複受熱和冷卻的做用，而引起（qǐ）很大的熱應力。熱作模具鋼除應具有高的硬度、強度、紅硬性、耐磨性和韌性（xìng）外，還應具（jù）有良好的高溫強度、熱疲勞穩定性、導（dǎo）熱性和耐（nài）蝕性，此外還要求具有較高的淬透性，以保證整個截麵具有一致（zhì）的力學性能。對（duì）於（yú）壓鑄模用鋼，還應具有表麵層經反複受熱和冷卻不產生裂紋，以及經受液態金屬流的衝擊和侵蝕的性能。這類（lèi）鋼一般屬於中碳合金鋼，碳質量（liàng）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金元（yuán）素（如鎢、鉬（mù）、釩等）而（ér）成為共析或過共析鋼。常用的鋼類有（yǒu）鉻錳鋼（gāng）、鉻（gè）鎳鋼、鉻鎢鋼等。

塑料模（mó）具包括熱塑性塑料模具和熱固（gù）性塑料模具。塑料模具用鋼要求具有一定的強度、硬度（dù）、耐磨性、熱（rè）穩定（dìng）性和耐蝕性等性（xìng）能。此外，還要求具有良好（hǎo）的工藝性，如熱處理（lǐ）變（biàn）小、加工性能好、耐蝕性好、研磨（mó）和拋光性能好、補焊性能好、粗糙度高、導熱性好和工作條件尺寸和形狀穩（wěn）定等。一般情況下，注射成形或擠壓成形模具可選用熱作（zuò）模具鋼；熱固性成形和要求高耐磨、高（gāo）強度的模具可選用冷作模（mó）具鋼。

分類

美國按（àn）模具服役條件將模具鋼分（fèn）為四大類，美國金屬學會工具鋼委（wěi）員會列出（chū）了：冷作模具鋼（gāng）、熱作模具鋼、塑料模具鋼、塑膠模具鋼等四大類。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（gāng）2小類，塑膠模（mó）具鋼5小類。每個小類的選材又取決於三個主要因素：

◆ 尺寸大小和形狀的複雜性，

◆ 被加工的材料，

◆ 耐久性要求或設計壽命。

冷作模具鋼

（1）分為五組：W組、O組、A組（zǔ）、D組、S組。

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

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

◆ A組即（jí）空淬（cuì）中合金冷（lěng）作模具鋼，有9個鋼種，含碳量從0.5%-2.25%。

◆ D組即高碳高鉻（gè）冷作模具鋼，有7個鋼（gāng）種，含（hán）碳量0.9%-2.5%。

◆ S組即耐衝擊工具鋼，有7個鋼種，含碳（tàn）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），鈷基硬質合金和鋼結硬質合金（HA組），粉末（mò）鋼（gāng）和工程陶瓷（PIM組），碳鎢工具（jù）鋼（F組），特殊用途工具鋼（L組）。

（2）冷軋模具鋼（gāng）的（de）選用

冷軋模具鋼的主係列（liè）是高硬冷作類，主要用於要求高抗壓和耐磨為主的模具，硬度高於HRC60-62。對於要求耐衝擊、韌性高的模具，硬度低於HRC60- 62，主要用S類和部份A類和最普通的調質鋼、彈簧鋼、熱作模具或基體鋼。對於大型衝壓模，如汽車外型衝壓件，主要用鑄鐵類。簡（jiǎn）易或壽命數量（liàng）少的用鋅基合金或高分子複合（hé）材料。

高速鋼和超高速鋼在冷（lěng）作模具（jù）中的（de）應用迅速增長。主要是有高的"抗壓強度/硬度" 比值。且硬度可在HRC60-70之間選擇。

粉末模具鋼有優良的耐磨壽命（mìng），硬度不大高HRC60-62，應用相當多。

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

熱軋模（mó）具鋼

美國熱軋（zhá）模具鋼分二（èr）大類：熱軋模具鋼（gāng），和超級熱強合（hé）金。

熱軋模具由（yóu）於在有溫（wēn）度的條件下工作，要求材料具有熱強性和熱耐磨性，為了保證模具的使用壽命模具要冷卻，熱冷交替模具會出現龜裂，即熱（rè）疲勞裂紋，所以材（cái）料又要求有（yǒu）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（dī）合（hé）金（jīn）調質模具鋼（6G，6F2，6F3）→中（zhōng）鉻熱作模具鋼（H11、H12、H13）→鎢熱作模具鋼（H21，H22）。

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

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

塑料模具鋼

美國是最早（zǎo）在工具鋼中列出塑料模具專用鋼的國家，以P來表（biǎo）示（shì）為主，共分為五類。

◆ 滲碳型塑料模具鋼：P1，P2，P3，P4，P5，P6。這類鋼含碳量很低，主要是美國早期及用擠壓成型製（zhì）模法，要求冷塑（sù）性好，有高的擠（jǐ）壓性能，成型後表麵滲碳淬火提高（gāo）表麵硬度（dù），使用壽（shòu）命長。芯部超低碳可使淬火時（shí）變形量最小。

◆調質型塑料模具：P20，P21。塑料模具中P20的（de）用量很大，已成為主體，大多數在預硬狀態（tài）時使用。

◆ 中碳合金工具鋼用於熱（rè）固性塑（sù）料模。鋼（gāng）號有H13，而（ér）L2和S7，O1和A2也有（yǒu）應用。這一類的特點（diǎn）是：

（1）基本屬二（èr）次硬化（huà）金鋼，500-600oC時（shí）的熱強性好。

（2）含（hán）鉻較高，大氣腐蝕（shí）性好。

（3）淬透性（xìng）極好，適用於大模塊。

◆不鏽鋼（gāng）用於耐蝕性要求高的塑料模，主要鋼（gāng）號有420，414L，440，416。

◆時效（xiào）鋼是經過時效處理而獲得高（gāo）的使用性能。有兩種，一種是（shì）P21低碳Ni-A1時效鋼；另一類是18Ni馬氏體時效鋼。後（hòu）者是用於宇（yǔ）航工業的無碳高純度、高強度、高（gāo）韌性的（de）材料。用於力學性能、尺寸（cùn）精度、光（guāng）潔度和耐蝕性都要求高的塑料模具中。

塑料模具鋼的（de）選用

薄壁的塑料箱體，生產批量在小於（yú）10萬件時，用P20，P21預硬態（tài）（HB250～300），腐蝕性較（jiào）強（qiáng）時用414L。

高壽命的普（pǔ）通塑料模，用P6或（huò）P20，經滲碳一淬火後硬度（dù）在HRC54-58；塑料件不太大時，可（kě）用O1，S7。腐蝕性較強時用420。

非高溫（wēn）的熱固性模用P6，P20經滲碳淬火後使用。腐蝕性強用420。

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

塑膠模具鋼

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

模具類（lèi）別（bié）以美（měi）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（shēng）產模（mó）)

1. 需要詳細模具結構圖.

2. 模胚材料（liào）硬（yìng）度最低為 280BN.(DME #2 鋼 / 4140 鋼)

3. 有膠位的內（nèi）模件鋼（gāng）材一定要見（jiàn）硬至 48~50HRC.其餘零（líng）件如行位,壓鎖,壓條等亦（yì）應為硬件.

4. 頂針板（bǎn）要有導柱（zhù）.

5. 行位要有硬片.

6. 如有需求（qiú）的話（huà）,上模（mó）,下模及（jí）行位要有溫（wēn）度控製.

7. 所有運（yùn）水道,建議采用無電浸鎳或用420 不鏽鋼做模（mó）板.這樣可防止生鏽（xiù）及（jí）清理垃圾.

8. 需要直身鎖或斜鎖.

二. 102 類模（mó）. (不超過1,000,000 啤,大量生產模具.)

1. 需要詳細模具結（jié）構圖.

2. 模胚材料硬度（dù）最低為 280BHN.(DME #2 鋼 / 4140 鋼)

3. 有膠位的內模件鋼（gāng）材（cái）要見硬至最低（dī） 48~52HRC,其餘（yú）有用的零件亦應同一處理（lǐ）.

4. 建議（yì）采用直身鎖或斜鎖.

5. 下列項目可能或不需要.視乎最終生產數量而定.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.

C. 電鍍運（yùn）水孔.

D. 電鍍模腔.

三. 103 類模(少於（yú）500,000 啤,中量生產模.)

1. 需（xū）要詳細模具（jù）結構圖.

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

3. 內模鋼材為 P20(28~32HRC)或高硬度(36~38HRC).

4. 其餘要（yào）求視乎需要而定.

四. 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（cái）料 P20(28~32HRC)可用軟鋼或鋁.(1040 鋼)

3. 內模件可用鋁,軟鋼或其它認（rèn）可金屬.

4. 其餘要求（qiú）視乎需要而定.

五. 105 類模. (少於500 啤,首辦模或試（shì）驗模)

1. 可（kě）用鋁鑄鐵或環（huán）氧樹脂或任何材料隻（zhī）要有足夠強度可（kě）生產最少測試數量便可

工藝性能

在模具生產成本中，材料費（fèi）用一般占10%~20%，而機械加工、熱處理、裝配和管理費（fèi）用占80%以（yǐ）上，所以（yǐ）模具材料的工藝性（xìng）能是（shì）影響模具的生產成本和製造難易的主要因素之一。

可加工（gōng）性

——熱加（jiā）工性能，指熱（rè）塑性、加工溫度範圍等（děng）；——冷加工性能，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（gāng）和萊（lái）氏體鋼，熱加工和冷加工性（xìng）能都不（bú）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（shēng）缺陷和廢品。另一方麵，通過提高鋼的純淨度，減少有害雜質的含量，改善鋼（gāng）的組織狀態，以改善鋼的熱加工（gōng）和冷加工性能，從而降低模具的生產成本。

為改善模具（jù）鋼的（de）冷加工性（xìng）能，自20世紀30年代開始，研（yán）究（jiū）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（zhōng）碳的石墨化的元素，發展了（le）各種易切削模具鋼（gāng），以進一步改善其切削性能和磨削性能，減少刀具磨料（liào）消耗、降低成（chéng）本。

淬（cuì）透性（xìng）和（hé）淬硬性

淬透性主要（yào）取決於鋼的（de）化學（xué）成分（fèn）和淬火前（qián）的（de）原始組織狀態；淬硬性則主（zhǔ）要取決於鋼中的含碳量。對於（yú）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。對於熱作模具鋼和塑（sù）料（liào）模具（jù）鋼，一般模具尺寸（cùn）較大，尤其是（shì）製造大型模（mó）具，其淬透性更為重要。另外，對於形（xíng）狀複雜容易產生熱處理（lǐ）變形的各種模具，為了減少淬火變形，往往盡可能采用冷卻能力較弱的淬（cuì）火介質，如空冷（lěng）、油冷或鹽浴冷卻，為了得到要求的硬（yìng）度和淬硬層深度，就需要采用淬透性較（jiào）好的模具鋼。

淬火溫度和熱處理變形

為了便（biàn）於生產，要求模具（jù）鋼淬（cuì）火溫度範圍盡可能放寬一些，特別（bié）是當模具采用火焰加熱局部淬火時（shí），由於難於準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。

模具在熱處理時，尤其（qí）是在淬火過程中，要產生體積變化、形狀翹曲（qǔ）、畸變等，為保證模具質量，要求模具鋼的熱處理變形（xíng）小，特別是對於形狀複雜的精密模具，淬火後難以修整（zhěng），對於熱處理變形程度的要求更為苛刻，應該選用微變形模具鋼製造。

氧化、脫碳敏感性

模具在加（jiā）熱過程中，如果發生氧化（huà）、脫碳現象，就會使其硬度、耐磨性、使用性能（néng）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（yú）含鉬量較高的模具鋼，由於氧化、脫碳敏感（gǎn）性強，需采用特種熱處理，如真空熱處理、可控氣氛熱處理、鹽浴熱處理等。

其他（tā）因素

在選擇模具鋼時，除了必須考慮使用（yòng）性能和工藝性能之外，還必須考慮模具鋼的通用性和鋼材的價格。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（xìng），盡量利用大量生產的通用型（xíng）模（mó）具（jù）鋼，以便於采購（gòu）、備料和材料管理。另外還（hái）必須從經濟上進行綜合分析（xī），考慮（lǜ）模具的製造費用（yòng）、工件（jiàn）的生（shēng）產批量和分攤到每一個工件上的模具費用。從技術（shù）、經濟方（fāng）麵全麵分析，以最終選定合理的模具材料。

性能要求

1. 強度性能

（1）硬度硬度是模（mó）具鋼的主要技術指標（biāo），模具在高應力（lì）的作用下欲保持其（qí）形狀尺寸不變，必（bì）須具有（yǒu）足夠高的硬度。冷（lěng）作模具鋼在室溫條件下一般硬度保持在HRC60左右，熱作模具鋼根據其工作條件，一般要求（qiú）保持（chí）在HRC40~55範圍。對於同一鋼種而言（yán），在一定（dìng）的硬度值範圍內，硬度與變形抗力成正比；但具有同一硬度值而成分及組織不同的鋼種（zhǒng）之間，其塑性（xìng）變形抗力可能有明顯的差別。

（2）紅硬性 在高溫狀態下工作（zuò）的熱作模具（jù），要求保持其組織和性能的穩定（dìng），從而保持足夠高（gāo）的硬度，這種性能稱為紅硬性（xìng）。碳（tàn）素工具鋼、低（dī）合金工具鋼通常（cháng）能在180~250℃的溫度範圍內保持這種性能，鉻鉬熱作模具鋼一（yī）般在（zài）550~600℃的溫（wēn）度範圍內保持這（zhè）種性能。鋼的（de）紅硬（yìng）性（xìng）主要取決於鋼的（de）化學成分和熱處理工藝。

（3）抗壓屈服強度和抗壓彎曲強度 模具（jù）在使用過程中經常受（shòu）到強度較高的（de）壓力和彎曲的作用，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（kuàng）下，進行抗（kàng）壓試驗和抗彎（wān）試驗的條件接近於模具（jù）的實際工作條件（例如，所（suǒ）測得的模具鋼的抗（kàng）壓屈（qū）服強度與衝（chōng）頭（tóu）工作時所表現出來（lái）的變形抗力較為吻合）。抗彎試（shì）驗的另一個（gè）優點是應變量的絕對值大，能較靈敏地反映出不同鋼種之間以及在不同熱處理和組織狀態下變形抗力的（de）差別。

2. 韌性

在工作過程中，模具承（chéng）受（shòu）著衝（chōng）擊載荷（hé），為（wéi）了減少在使用過程中的折斷、崩刃等形式的損壞，要求模具鋼（gāng）具有一定的（de）韌性。

模（mó）具鋼的化學成分，晶粒度，純淨度（dù），碳化物和夾雜物等（děng）的數量、形貌（mào）、尺寸大小及分布情況，以（yǐ）及模具鋼的熱處理製度和熱處理後得到的金相組織（zhī）等因（yīn）素都對鋼的韌（rèn）性（xìng）帶來很大的影響。特別是鋼的純淨度和熱（rè）加工（gōng）變形情況對（duì）於其橫向韌性的影響（xiǎng）更為明顯。鋼的（de）韌性、強度和耐磨性往往是（shì）相互矛盾的。因此，要合理地選擇（zé）鋼的化學成分並且采用合（hé）理的精煉、熱加工和熱處（chù）理工藝，以使模（mó）具材料的耐（nài）磨性、強度和韌性達到最佳的配合。

衝擊韌性係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。但是很多工具是在不同工作條件下疲勞斷裂的，因此，常規的衝擊韌性不能全麵地反映模具鋼的（de）斷裂（liè）性能。小能量多次衝擊斷（duàn）裂功或多次斷裂壽命和疲勞壽命等試驗技術正在被采用。

3. 耐磨性

決定模具使用壽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（chéng）受相當大的壓應力和摩擦力，要求模具能夠在強烈摩擦下仍保持其（qí）尺寸精（jīng）度（dù）。模具的磨損主要是機械（xiè）磨損、氧化磨損和熔融磨損三種類型。為（wéi）了改（gǎi）善模具鋼的耐磨性，就要既保持模具鋼具有高的硬度，又要保（bǎo）證鋼（gāng）中碳化物或其他硬（yìng）化相的組成（chéng）、形貌（mào）和分布（bù）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好的氧化膜，保持潤（rùn）滑（huá）作用（yòng），減少模具和（hé）工件之間（jiān）產生粘咬（yǎo）、焊合等（děng）熔融磨（mó）損，又能減少模具表麵進行氧化（huà）造成氧化磨損。所以模具的工作條件對（duì）鋼的磨損（sǔn）有較大的影響。

耐磨性可用模擬（nǐ）的試（shì）驗方法，測出相對的耐磨指數，作為表（biǎo）征不同化學成分及組織狀態下的耐磨性水平的參數。以（yǐ）呈現規定毛刺（cì）高度前的壽命，反映各種（zhǒng）鋼種的耐磨水平；試驗是以（yǐ）Cr12MoV鋼（gāng）為基準進行對比。

4. 抗熱疲勞能力

熱作模具鋼在服役條件下除了承受載荷的周期性變化之外，還受（shòu）到高溫及周期性的急冷急熱的作用，因此，評價熱作模具鋼的斷裂抗（kàng）力應（yīng）重視（shì）材料的熱機械疲勞（láo）斷（duàn）裂（liè）性能。熱機械疲勞是一種綜合性能的指標，它包括熱疲勞性能、機（jī）械疲勞（láo）裂紋擴展速率和（hé）斷裂韌（rèn）性三個方麵。

熱疲勞性能反映材料在熱疲勞裂紋萌生之前的工作壽命，抗熱疲勞性能高的材料，萌生熱（rè）疲勞裂紋的熱循環次數較多；機械疲勞（láo）裂紋擴展速率反映材料在熱疲勞裂紋萌生之後，在鍛壓力的（de）作用下裂紋向內部擴展時，每一應力循環的擴展量；斷裂韌性反映材料對已存在的裂紋發生失穩擴展的抗（kàng）力。斷裂（liè）韌性高的（de）材料，其中的裂（liè）紋如（rú）要發生失穩擴展，必須在裂紋尖端（duān）具有足夠高的應力（lì）強度因子，也就是必須有較大的裂紋長（zhǎng）度。在應力恒定的前提下，在一種模具（jù）中已經存在一條疲勞裂紋，如果模具材料的斷裂韌性值較高，則裂紋必須擴（kuò）展得更深，才能發生失穩擴展。

也就是說，抗熱疲勞性能決定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性，可（kě）以決定當裂（liè）紋萌生後發生亞臨界（jiè）擴展的那部分壽命。因此，熱作模具如要獲得高的壽命，模具（jù）材料應具備高的抗熱疲勞性能、低的裂紋擴展速率和高的斷裂韌性值。

抗熱疲勞性能的指標可以用萌生熱疲勞裂（liè）紋的熱循環數，也（yě）可以用經過（guò）一定的熱循（xún）環後（hòu）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（yǎo）合（hé）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）的工具鋼試樣與具有咬合傾向的（de）材料（如奧（ào）氏體鋼）進行（háng）恒速對偶摩擦運動，以一定的速度逐漸增大載荷，此時（shí），轉矩也相應增大，該載荷稱為“咬合臨（lín）界載荷”，臨界載荷愈高，標誌著咬（yǎo）合抗力愈強。

用途

加工模（mó）具時用的，由於（yú）模（mó）具的（de）用途很廣，各（gè）種模具的工作條件差別很大，所以，製造模具用材料範圍很廣，在模具材料中應用最廣的當屬模具鋼。從—般的碳素結（jié）構鋼、碳素工具鋼（gāng）、合金（jīn）結構鋼、合金工具鋼、彈（dàn）簧鋼、高（gāo）速工具鋼、不鏽耐熱鋼直到適應特殊模具需（xū）要的馬氏體時（shí）效鋼以及粉末高（gāo）速鋼、粉末高合金模具鋼等。模具鋼按用（yòng）途一般可分為冷作模具鋼、熱作模具（jù）鋼和（hé）塑料模具鋼三大類（lèi）。

冷作（zuò）模具鋼

冷作模具鋼主要用於（yú）製造對冷狀態下的工件（jiàn）進（jìn）行（háng）壓製成型的（de）模具。如：冷（lěng）衝裁模具、冷衝壓（yā）模具、冷拉深模具、壓印模具、冷擠壓模具、螺紋壓製（zhì）模具和粉末壓製模（mó）具等。冷作模具鋼的範圍很廣，從各種碳（tàn）素工具鋼、合金工具鋼、高速工具鋼到粉末高速工具鋼和粉末高合金模具鋼。

熱作模具鋼

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（de）模具。如：熱鍛模（mó）具、熱擠壓（yā）模具（jù）、壓鑄模具（jù）、熱鐓鍛模具等。常用（yòng）的熱作模具鋼有：中高含碳量的添加Cr、W、Mo、V等（děng）合金元素的合金模具鋼；對特殊要求的熱作模具鋼（gāng），有時采用高合金奧氏體耐熱模具鋼製造。

塑（sù）料模具鋼

由於塑料的品種很多，對塑料（liào）製品的要求差別也很大，對製造塑料模具的材（cái）料也提出了各種（zhǒng）不（bú）同的性 能要求。所以，不少工業發達（dá）的國家已經（jīng）形成（chéng）了範圍很廣的塑料模具用鋼係列。包括碳素結構鋼、滲碳型 塑料模具（jù）鋼、預硬型塑料模具鋼、時效硬（yìng）化型塑料模具鋼、耐蝕塑料模具鋼、易切塑料模具鋼、整體淬硬型塑料模具鋼、馬氏體時效鋼以及鏡麵拋光用（yòng）塑料模具鋼等。

高強（qiáng）度

當今高強鋼、超高強鋼很好的實現了車輛（liàng）的輕（qīng）量化，提高了車輛的碰撞強度和（hé）安全性能，因此成為車用鋼材（cái）的重要發展方向。但隨著板料強度的（de）提高，傳統的冷衝壓工藝在成型過程中容易產生破裂現象，無法滿足高強度鋼板的加工工藝要（yào）求。在無法滿足成型條件的（de）情況下，國際（jì）上逐漸研究超高強度鋼板的熱衝壓成形技術。該技術是綜（zōng）合（hé）了成形、傳熱以及組織（zhī）相變的一種（zhǒng）新工藝，主（zhǔ）要是利用高溫奧氏體狀態下，板料（liào）的塑性增加，屈服強度降低的特點，通過模具進行成形的工藝。但是熱成型需要對工藝條件、金屬相變、CAE分析技術進行深（shēn）入研究，該技術被國外廠商壟斷，國內發展緩慢。

過去在生產深衝或者重衝工件，大家（jiā）都認為耐（nài）壓型(EP) 潤滑油是保護模（mó）具的最好選擇。硫和氯EP添加（jiā）劑被混合到純油（yóu）中來提高模具壽命已經有很（hěn）長的曆史了。但是隨著新金屬--高強度鋼（gāng）的（de）出現，環保要求的嚴格，EP油基潤滑油的價值已經減少，甚至失去市場。

在高溫下高強度鋼的成型，EP油基潤滑油失去了它的性能，無法在極溫應用中提供物理的模具（jù）保護隔膜。而極溫型的（de）IRMCO高固體聚合物潤滑劑則可（kě）以提供必（bì）要的保護。隨著金屬在衝壓（yā）模具中變形，溫度不斷升高，EP油基潤滑油都（dōu）會變薄，有些（xiē）情況下（xià）會（huì）達到（dào）閃點或者燒（shāo）著（冒（mào）煙）。IRMCO高分子聚合物潤滑劑一般開始噴上去時稠（chóu）度（dù）低得多。隨著成形過程中溫度的上升，會變得更稠更堅韌。實（shí）際上高分子聚合（hé）物極（jí）溫潤滑劑都有“熱尋性”而且會粘到金屬上，形成一個（gè）可以降低（dī）摩擦的隔膜。這個（gè）保護屏障可以允許工件延展，在（zài）最高要求的工件成型時沒（méi）有破裂和粘接，以此來控製摩擦和金屬流動。有效的保（bǎo）護了模具，延長了模（mó）具使（shǐ）用壽命，提高了衝壓的強度。

常用

塑膠模具鋼（gāng）MEK 4 高耐磨高韌性之塑膠模

X13T6W (236) 高耐磨高耐腐蝕鏡麵模具

X13T6W(236H) 高耐磨高耐腐蝕（shí）鏡麵模具

熱作工具鋼 SMV3W 壓（yā）鑄模,擠壓模,塑料模

ADC 3 壓鑄模,擠壓模

塑膠模具鋼 718S 塑料模之內模件

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（xiù）鋼模

ELMAX 高耐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（mó）

熱作（zuò）工具鋼（gāng） 8407 金屬壓鑄,擠（jǐ）壓模

冷作工具鋼 DF2 微變形耐磨（mó）油鋼,冷衝壓模（mó）

XW42 冷擠壓成形模,精密五金模

V10 高壽命精密（mì）衝切模

塑（sù）膠模具鋼 P×88 通用塑膠模,良好拋光性能

NAK55 高性能塑膠模,橡膠模（mó）

NAK80 高拋（pāo）光性鏡麵塑膠模

S-STAR高鏡麵度耐腐蝕模具

S-STAR(A) 高鏡（jìng）麵度耐腐（fǔ）蝕模具

熱作工具鋼 DH31-SUPER 金屬壓鑄,擠壓模

冷作工具鋼 YK30 衝裁（cái）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（jiāo）模

P20LQ 塑膠模

塑膠模具鋼（gāng） LKM 638 一般塑膠模,模架,下模件

LKM 2311 一般塑膠（jiāo）模,模架,下模件（jiàn）

LKM 2312 一般塑膠模,模架,下模件

LKM 738 一（yī）般塑膠模,模架,下（xià）模（mó）件

LKM 738H 一（yī）般塑膠（jiāo）模,模架,下模件

LKM 818H 高拋（pāo）光度及高要求（qiú）內鑲件

LKM 2711 高硬度高韌性大型塑膠模

LKM 2083 防（fáng）酸（suān）性良好拋光性塑膠模

LKM 2083H 防酸性（xìng）一般拋（pāo）光性塑膠（jiāo）模

LKM 2316A 高酸性塑膠模

LKM 2316 高酸（suān）性塑膠模

LKM 2316ESR 高酸性塑膠模

熱作工具（jù）鋼 LKM 2344 金屬壓鑄,擠（jǐ）壓模

LKM 2344SUPER 金屬（shǔ）壓鑄,擠壓模

冷作工具鋼 LKM 2510 微變形耐磨油鋼

LKM 2379 微變形高耐磨油鋼

LKM 2767 微變形耐磨油鋼

塑膠（jiāo）模（mó）具鋼（gāng） MUP 塑膠模

塑膠模具（jù）鋼（gāng） PORCERAX II PM-35 塑膠及壓鑄模,透氣鋼

合（hé）金鈹（pí）銅 MOLDMAX MM40 需快速冷卻的（de）模芯,鑲件

合金（jīn）銅 HIT75 MOD 需快速冷卻的模芯,鑲件

純紅銅 C1100P 銅公（gōng）工件

電蝕純（chún）紅銅（tóng） C1100P 銅公工（gōng）件

合金鋁（lǚ） 6061-T6/T651 吹塑模,吸塑模,鞋模,發泡模

6061-T6511 吹塑模,吸塑（sù）模,鞋模（mó）,發泡模

7075-T651

合金鋼7022-T651

黃牌中（zhōng）碳鋼（gāng）S50C-S55C

塑膠模具鋼舞陽（yáng）718

優質高速鋼 SKH-9/SKH-51

粉末高（gāo）速鋼ASP-23/ASP-60

低碳鋼A3

中碳（tàn）鋼45#

質（zhì）量提高

1、利用Ca、稀土等微量（liàng）元素對夾雜物的變質作用，改變鋼中的（de）夾雜物的結構（gòu）形貌（mào）和物性，使鋼中夾雜（zá）物球化、細化，從（cóng）而提高鋼材的（de）力學性能。

2、對鋼錠進（jìn）行高溫擴（kuò）散熱處理，可以改（gǎi）善鋼錠的成分不均勻性，從而提高鋼材的橫向性能。

3、在（zài）熱加工方麵，對鋼錠進行反複的鐓拔（bá）和多向軋製，增大變形量，可降低鋼中的碳化物偏析的級別，也有利於改善鋼材的各向異性（xìng）。

4、鋼的純淨度對（duì） 模（mó）具鋼材的等向性能有很大的影響（xiǎng），采用二（èr）次精（jīng）煉技術（包括真空精（jīng）煉、ESR和鋼包噴粉等），可以（yǐ）提高鋼材的純（chún）淨度，尤其降低鋼中的有害雜質的含量，對提高性能十分（fèn）有益（yì）。

發展方（fāng）麵

模具（jù）日趨大型化。一方麵，模具成型林（lín）間日趨（qū）大型（xíng）化，另一方麵，為了提高生產效率，一模多腔，因（yīn）此（cǐ）大型模具鋼需求量將逐年增加；模具的精度越來越高，要求鋼材的（de）質量好，尺寸穩定性好；塑料模具鋼、壓（yā）鑄模具鋼的需求量不斷增加；中高檔模具鋼的需求量（liàng）不斷增加，低檔次（cì）模具鋼過剩；另外（wài），隨著模具標準件應用日益廣（guǎng）泛，模（mó）具標準化、商品化程度的（de）提高，對於模具鋼產品（pǐn）質量、品種規格以及交（jiāo）貨周期將提出更高的要求。此模具鋼類似於一個4330合金，潔淨鋼生產技術。它（tā）具有優異的尺寸穩定性，並（bìng）一直工作鋅，鋁合金壓鑄，塑料和橡膠（jiāo）模（mó）具的現場（chǎng）驗證，並形成（chéng）所有（yǒu）類型的金屬片。它（tā）將接受各種形式的表麵處理，包括火焰和感應硬化，硬質合金（jīn）塗層，PVD和氮化。所以，SKD61模具鋼不僅（jǐn）有模（mó）具鋼的優點，更有一些合金鋼產品的特（tè）點。將會帶動國（guó）內模具鋼產業的（de）大發展。

因此，鋼鐵企業（yè）要根據國（guó）內模具製（zhì）造業發（fā）展的趨勢和模具市（shì）場的需求，緊抓研製開發（fā）高精度、高韌性、耐腐蝕、高質量的模具鋼新品種，使（shǐ）國（guó）產的（de）熱（rè）作和冷（lěng）作模具鋼達到（dào）世界（jiè）先進水平。相信在未來的日子，我們生產模具鋼的質量和技術會越來越（yuè）好，模具鋼的市（shì）場（chǎng）也會得到更快更好的發展，將會帶領國內模具鋼（gāng）產業邁上更（gèng）高層次的發展（zhǎn）。美好的未來，我們拭目以待

模具鋼密度

就國內外使（shǐ）用的模具鋼材而言，模具鋼密度（dù）一般都在7.85左右，通常模具鋼是鍛造件，密度在8000-8400千克/立方米。不同模（mó）具鋼材中加（jiā）入的合金元素比例不一樣，模具鋼密度會（huì）有小範圍的差別。

密度是物質的特性之一，每種物質都有一定的密度，不同物（wù）質的密度一般是不同。因（yīn）此我（wǒ）們可以利用（yòng）密度來（lái）鑒別物（wù）質。所以我們可以根（gēn）據密度公式ρ=M/V，計算出任意一種模具鋼的密度。

根據密度公式：ρ=m/v，也就是說決定模具鋼質量和體積（jī）的因素決定（dìng）了模具鋼密度。那（nà）麽從微觀的角度來講的話，就是分（fèn）子量和分子間隙共同決定物質的密度。體積、大小、質量、壓強、壓力和溫度（dù）影響物質密度，雖然物質密（mì）度物質的本身屬性，它是一定（dìng）的，但是（shì）物質有各種狀（zhuàng）態，當物質形成態的轉化的時候，密度才會變（biàn）化。比如水，升溫可導致水的氣化，密度變小，加壓又可以（yǐ）使水蒸氣從新凝結為液態（tài）水，密度變大（dà）。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（sù）形成的，微量的（de）合（hé）金元素占的比例非常少，但是在模具鋼材成形（xíng）的過程會形（xíng）成不（bú）同的（de）化（huà）合物，每一種化合物所占有的（de）空間不（bú）一樣，導致（zhì）同樣體積的模具鋼材，其內部（bù）的空隙（xì）不一（yī）樣（yàng），這就（jiù）是影響（xiǎng）模具鋼密度的主要因素。但由於模具鋼材加入的合金元素分（fèn）量不到10%對模具鋼（gāng）材整體的影響（xiǎng）小，所以密度也接近鐵的密度。

鋼材工業運行情況

(一)產量創曆史最高水（shuǐ）平。2013年1-6月，全（quán）國累計生產粗（cū）鋼3.9億（yì）噸，同比增長7.4%，增速較去（qù）年同期提高5.6個百分（fèn）點。前6個月，粗鋼日（rì）均產量215.4萬噸，相當於年產粗鋼7.86億噸水平。其中（zhōng），2月份達到曆史最高的220.8萬噸，3-6月份雖有回落，但仍保持在210萬噸以上較高水（shuǐ）平。分省區看，1-6月，河北、江蘇兩省（shěng）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（zhàn）全國2694萬噸（dūn）增量的42.4%，另有山（shān）西、遼寧、河南和雲南等省增（zēng）產也（yě）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產量同比增長5.5%，低於（yú）全國平（píng）均增（zēng）幅2個百分點，但仍有60%的增產來自重點大中型鋼鐵企業。

(二)鋼材價格低位運（yùn）行。2013年1-6月，國內鋼材市場整體表現低迷。隨著粗鋼產能大幅釋放，市場供需陷入失衡狀態，鋼材（cái）價格步入下降通（tōng）道，已（yǐ）弱勢（shì）下跌4個多月。截（jié）止2013年7月26日，鋼材價格指數降到100.48點，低於年初6.6點。鋼鐵工業協會重點統計的八個鋼材品種價格比年初均有不（bú）同程度的下降，平均跌幅5.7%。分品種來看，占我國鋼材產量（liàng）比重較大的建築用線材、螺紋鋼價格跌幅分別達4.9%和6.7%，中厚（hòu）板和熱軋卷板價（jià）格跌幅分別達5.7%和（hé）9.7%。

(三)鋼材（cái）出口增（zēng）長較快。國內鋼材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（jìn）口鋼坯和（hé）鋼（gāng）錠（dìng）32萬噸，增長（zhǎng）50%。將（jiāng）坯（pī）材折合（hé）粗鋼（gāng），累（lèi）計淨出口2506萬噸，同比增長17.3%，占我國粗鋼產量的6.4%。從出口價格看，1-6月出口棒線（xiàn）材均價624.3美元/噸，同比下降18%;板材835.2美元/噸，同比下降2.8%。

(四)鋼廠（chǎng）及社會庫存（cún）高位運行。市場供需矛盾向流通領域蔓延，國內鋼（gāng）材庫存延續上年末增長態勢。3月15日達到曆史最高的2252萬噸，比上年最高點增（zēng）加351萬噸，其中建築鋼材庫存1432萬噸，占庫存總量的63.6%。之後（hòu），隨（suí）著季節性消費增（zēng）加，庫存逐漸（jiàn）回（huí）落，7月26日降至1540萬噸。市場供大於（yú）求也推高鋼廠（chǎng）庫存，3月中旬（xún）重點企業鋼材庫存創曆史記錄，達到1451萬噸，同（tóng）比增長29.7%，6月（yuè）下旬（xún）降至（zhì）1268萬噸，仍比年初增（zēng）長29.9%，比2012年同期增長11.4%。

(五（wǔ）)鋼（gāng）廠盈利水平逐月下（xià）滑。2013年上半年，冶金行業實現利潤736.9億元，同比增（zēng）長13.7%，其中黑色金屬冶（yě）煉和壓延加工（gōng）業實現利潤454.4億元，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（yè）總體水平，並呈逐月下降態勢，盡管實現利潤增長34%，但也僅（jǐn）有（yǒu）28億元，銷（xiāo）售利潤率為0.19%。5月當月，86家重點大（dà）中型鋼鐵企業僅實現利（lì）潤1.5億元，連續5個月環比下滑，其中34家虧損，虧損（sǔn）麵高達40%。

(六)鋼鐵行業固定資產投資增幅明顯（xiǎn）回落。2013年1-6月，鋼鐵（tiě）行業固定資產投資3035億元，同比增長4.3%，其中黑（hēi）色金屬冶煉及壓延投資2356億元，同比（bǐ）增長3.3%，比2012年同期回落6.1個百分點;黑色金（jīn）屬礦采選投資679億元，同比增（zēng）長7.8%，增速大幅回落15個百分點