[科普中国]-高强韧性冷作模具钢

Cr12钢和高速钢具有较高的强度、硬度和耐磨性，但其韧性不足；低合金模具钢虽有较高的韧性和塑性，但强度、热硬性和耐磨性不足。理想的模具材料是既有高的强度、热硬性、耐磨性，又有较好的韧性和塑性。近年来研究成功的高强韧性冷作模具钢基本具有这种特性。

性质所谓的高强韧性冷作模具钢是指其化学成分与普通高速钢正常淬火后基体成分类同的钢。碳质量分数一般为0.5%～0.7%，合金元素质量分数在10%～20%范围内。在具有一定的耐磨性和硬度的前提下，抗弯强度和韧性得到显著改善1。

典型产品65Nb钢锻造性能良好，但应缓慢加热，以保汪透烧。对锻坯尤其是大规格坯料，应进行改锻并反复镦拔。对于带刃口的模具，如切边模，经反复镦拔后，基本上克服了刃口剥落现象，寿命比拔长的模具长4～5倍，这说明锻造工艺对模具钢的寿命有显著影响1。

热处理（1）退火

退火工艺：加热温度为850～870℃，保温3h，炉冷至730～750℃，保温6h后炉冷。退火后硬度为217 HBS。如果将等温时间南6h延长到9h，则硬度可以降低到187 HBS，有利于冷挤压成形。因此对65Nb钢模具可以冷挤压成形，这是65Nb的最大优点。

（2）淬火及回火

淬火工艺：正常淬火温度为1080～1160℃，淬火加热时间应保证碳化物充分溶解并均匀化，同时不使晶粒长大，冷却方式应根据模具形状和对变形的要求，选择采用油冷、油冷、空冷或分级淬火。

回火工艺：一般取520～560℃，保温时问1～2 h，回火二次1。

实际应用65Nb钢适宜制造复杂、大型或加工难变形金属的冷挤压模具以及受冲击负荷较大的冷镦模具，模具的使用寿命相比于Cr12MoV和高速钢有明显提高1。

本词条内容贡献者为:

杨明 - 副教授 - 西南大学