冷作模具的工作环境以 “常温高压、摩擦频繁” 为特点,因此对钢材性能有明确且严格的要求,核心性能可概括为以下 4 点:
高硬度与高耐磨性模具刃口或成型面需长期与金属坯料摩擦,且承受巨大压力,只有高硬度(通常要求淬火后硬度≥HRC58)和高耐磨性才能避免刃口磨损、变形,保证零件成型精度(如冲压件的尺寸一致性、剪切面的光滑度)。
足够的韧性与抗冲击性冷冲压、冷镦等工艺中,模具会承受瞬时冲击载荷(如冲裁时的 “断裂冲击”、冷挤压时的 “高压冲击”),若韧性不足,易出现刃口崩裂、模具开裂等失效问题,因此需在硬度与韧性间找到平衡(尤其是大型或复杂模具)。
良好的淬透性与淬硬性
1、淬透性:指钢材淬火时获得马氏体组织的深度,决定模具心部是否能达到要求硬度,避免 “表面硬、心部软” 导致的模具整体强度不足。
淬硬性:指钢材淬火后能达到的最高硬度,直接关联耐磨性,通常与钢材含碳量、合金元素(如 Cr、Mo、V)含量正相关。
2、较低的淬火变形与开裂倾向冷作模具(尤其是精密模具,如集成电路引线框架冲压模)对尺寸精度要求极高,若淬火后变形量大或易开裂,会导致模具报废,因此钢材需具备稳定的金相组织(如细晶粒结构),并通过合理的热处理工艺控制变形。