鍛造（zào）模具材料的（de）物理（lǐ）性能知識

在模具使用溫度(室溫至較高（gāo）工作溫度)範圍內具有良好的抗拉強度、屈服強度（dù）、斷麵收（shōu）縮（suō）率、延伸率、衝擊韌（rèn）性和硬度等（děng）力學性能的匹配。

1)抗拉強度和屈服強度

不同類型的模具對鍛造模具材料所（suǒ）要求的力學性能具體指標有所側重，同時不應僅考慮室溫力學性能（néng）而（ér）忽視更重要的實際工作溫度（dù）的（de）性能指標;切忌追求（qiú）盲目脫離（lí）實際的全麵高指標。例如：在冷鍛變形抗力極高的難變形合金鍛件時，當模具承受的應（yīng）力超過鍛造模具材料在使（shǐ）用（yòng）溫度下的抗拉強（qiáng）度時，會導致模具開裂報廢;如果模具承（chéng）受的應力超過鍛造模（mó）具材料在使用（yòng）溫度下的屈服強度時，則（zé）會引起（qǐ）模具塌陷等永久變形（xíng），導致鍛件超差。在這種條件下，就要選擇抗拉強度和屈服強度高的鍛（duàn）造模具材（cái）料，一般，鍛造模具材料的抗拉強度應大於（yú）應承受應力的30%以上。

2)衝擊韌性、斷麵收縮率和延伸率

由於鍛造模具材料的衝擊韌性指標的選擇與鍛（duàn）造載荷性質密切相關，因此，對於（yú）鍛錘和螺旋壓力機等（děng）衝擊載荷設備使用的模具（jù），如果鍛（duàn）造模具材料的衝擊（jī）韌（rèn）性低，模具有可能發（fā）生開裂而報廢;在這種（zhǒng）條件下，就要選擇衝擊（jī）韌性高的鍛造（zào）模具材料。

對於斷麵收縮率和延伸率高的鍛造模具材料，可以在出現微小裂紋（wén）的情況下繼（jì）續使用，而不致於很快就（jiù）破裂，因此，在抗拉強度、屈（qū）服強度和硬度指標許可條件下，盡可能（néng）地提高其斷（duàn）麵收縮率和延伸（shēn）率。

3)硬度

鑒於硬度除了與強度指標有對應關係外，還與（yǔ）模具（jù）的耐磨性密切（qiē）相關，在衝擊韌性（xìng）、斷麵收縮（suō）率和延伸率（lǜ）等指（zhǐ）標許可條件下（xià），盡可（kě）能地提高其硬度(或耐（nài）磨性)。鍛模硬度和紅硬性是鍛模材料的重（chóng）要性能，模具在高溫（wēn）下工作應能保持其（qí）形狀和尺寸不發生變（biàn）化。

眾（zhòng）所周知，同（tóng）一個鍛造模具材（cái）料（liào）的抗拉強度、屈服強度、硬度和斷麵收縮率、延伸率、衝擊韌性之間存在著相互矛盾的關係，如果提高前者，必須要犧牲後者，這就需要根據具體模具的實際工作環境來（lái）選擇（zé）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平，而且硬度和耐磨性有著甘種對應關係（xì），一般（bān）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（jiǎn）單地規定對硬度的要求。

2.疲勞性能

鍛造模具材料的疲勞性能包括（kuò）機械疲勞和冷熱疲勞（láo）兩種。熱作模具長期在高機械載荷（hé）至零機械載荷及200℃～600℃溫（wēn）度區間交替循環，這兩種脈（mò）衝的（de）加載和卸載所造成應力的疊加，久而久之，模膛表麵會萌（méng）生出微裂紋;微裂紋進一步（bù）發展就會加速模具磨（mó）損、產生碎塊，從（cóng）而（ér）導致模具失效，所以要求鍛造模具材料應該具有良好的抗機械疲勞和（hé）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（zài）200℃～600℃甚至更高，在（zài）這樣寬的溫度區間以及脈衝式（shì）的熱負荷和機械負荷長期作用下，會引起鍛造模具材料（liào）組織的變化和性能(如硬度)的不（bú）穩定（dìng）性，導致加速磨損、塑性變（biàn）形和龜裂，從而使模（mó）具提前失效。因此，鍛（duàn）模材料的穩定性對鍛模的（de）使用壽命具有重要的意義。鍛模材料良好（hǎo）的導熱性和耐回火（huǒ）性，可使鍛模在複雜的工（gōng）作條（tiáo）件下保持模具表麵的硬度和組織穩定性（xìng）。

檢查鍛造模具材料組織穩定性常用的簡（jiǎn）單方法：在模具的工作溫度長時間保溫(通常選擇預定的壽命期)，然後測量不同溫度和不同（tóng）時間（jiān）的對應（yīng）的硬度，硬度值可以定性地反（fǎn）映材料的抗拉強度和抗磨損的水平。

4.冷熱加工工藝性能

鍛模材料是在（zài）高（gāo）硬度、高強度、高耐磨性及足夠韌性的狀態下使用，其冷（lěng）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術經濟指標有重要影響的良好冶煉、鑄造、鍛造、切削加工、熱（rè）處理和表麵處理和冷熱加工工藝性能（néng）。

5.冶金質量

鍛造模具材料的冶（yě）金質量對模（mó）具的可靠性、壽命和經濟性有十分重要（yào）的影響。模具任何部位的低倍和高倍組織及力學性能都必須（xū）符合技術條件的要求，不允許有目視（shì）可見的非金屬和金屬夾雜物、縮孔（kǒng）、晶粒不均勻、嚴（yán）重偏析和疏鬆、白點、裂紋、萘狀斷口（kǒu）等低倍組（zǔ）織（zhī）缺陷，以及過燒、過熱、嚴重脫碳、滲碳等高倍組織缺陷。

模具鋼成分確定後(按國家或企業標準)，決定模具鋼模塊質量的主要因素是冶金工藝和後續加工工藝。生產實踐證明，采用（yòng）電渣爐冶煉的鋼比較好，純度高、致密、均勻、各向異性小，電（diàn）渣鋼錠再經鍛造熱變形、反複鐓拔和相應熱（rè）處（chù）理（lǐ）等工序製作的模塊比較（jiào）適於製造鍛模。

6.淬透性

模具鋼的（de）淬透性越高，其淬硬層(表麵的馬氏體（tǐ）組織至半馬氏體組織的深度)越（yuè）深，則模具耐磨性好。淬（cuì）透性是衡（héng）量模具鋼接受淬火能力的重要標誌，是選擇模具鋼及其熱處理工藝的重（chóng）要依據。

7.物理（lǐ）性能

鍛模材料要求導熱性能好，以保證（zhèng）模具模膛表麵的熱量盡快傳導（dǎo）散失，避免模具因工作部分表（biǎo）麵溫度過高而降低其力學（xué）性能。保持（chí）模具應有的硬度，有利（lì）於減（jiǎn）少熱磨損及熱疲勞損傷。

Toolox具備高硬度，高強度，高韌性，尺寸穩定性好,無需熱處理（lǐ）,減少熱處理以及再次精加工的時間（jiān）,耐磨性和加工（gōng）性能好，抗疲勞性能優異等優（yōu）勢，應（yīng）用於（yú）熱鍛（duàn）模具領域，如汽車曲軸、連（lián）杆、燃氣灶爐頭、斧頭、等熱加工、鍛造等，具有（yǒu）較高的韌性和穩定性，通過氮化更是可以提升使用（yòng）壽命，是模具鋼材領域上值得信賴的選（xuǎn）擇。