當(dāng)今，我國常用的冷作模具鋼仍是 CrWMn 低合金工具鋼和 Cr12MoV 、 Cr12 高合金工具鋼等鋼材。但由于其碳化物偏析較嚴重，特別是在模具規(guī)格尺寸較大時易造成畸變的方向性和強韌性的降低?，F(xiàn)介紹一些國內(nèi)外新研發(fā)的冷作模具鋼，供冷鐓緊固件模具制造參考。

•  低合金冷作模具鋼

　　該鋼的主要特點是工藝性好，淬火溫度低，熱處理畸變小，強韌性好，并且有適當(dāng)?shù)哪湍バ浴Ｔ阡撝屑鱼t或錳可提高淬透性，并使鋼在淬火和低溫回火后保留一定量的殘余奧氏體，減少畸變；加入硅或鎳可使基體強韌化，并提高回火抗力，在相同硬度下，比其它同類鋼有更高的強韌性，加入鉬或釩可細化晶粒。表 1 為低合金冷作模具的化學(xué)成分。

表 1 為低合金冷作模具的化學(xué)成分 (W%)

　　GD 鋼 (6CrMnNiMoVSi 鋼 ) 經(jīng) 900 ℃淬火和 200 ℃回火后仍保持適量 ( 約 15%) 的穩(wěn)定的殘余奧氏體，未溶碳化物均勻細小，有利于減少畸變和提高鋼的強韌性，而且 GD 鋼熱處理后畸變量小于 CrWMn 鋼，用于制作易崩刃斷裂的冷沖模 ( 如切料剪刀片等 ) 具有高的使用壽命，硬度 60 ～ 61HRC ，沖擊值 145J/cm 2 。

DS 鋼經(jīng) 900 ℃淬火和 200 ℃回火后有較高的強韌性，硬度 59 ～ 60HRC ，沖擊值 210J/cm 2 ，沖擊韌度高于 6CrW2Si 工具鋼。

•  基體鋼

　　基體鋼一般指其成分與高速鋼淬火組織中基體化學(xué)成分相同的鋼。我國研制的一些基體鋼，如 65Cr4W3Mo2VNb( 簡稱 65Nb) 鋼、 65W8Cr4VTi( 簡稱 LM1) 鋼， 65Cr5Mo3W2VTi( 簡稱 LM2) 鋼。

表 2 為基體鋼化學(xué)成分。

基體鋼化學(xué)成分見表 2 （ W% ）

　　我國開發(fā)的幾種基體鋼的主要成分相當(dāng)于高速鋼淬火組織中的基體，但含碳量稍高于基體的，以增加一次碳化物量和提高耐磨性，此外，還加入少量的強碳化物形式元素鈮或鈦，以形成比較穩(wěn)定的碳化物，阻止淬火加熱時晶粒的長大并改善鋼的工藝性能。

　　LM1 和 Cr12MoV 鋼的強韌性對比硬度前者 62.5HRC ，后者 61.5HRC ，無缺口試樣沖擊值前者 30J/cm2 ，后者則只有 5J/cm2 。基體鋼具有較高的強韌性，廣泛用于制作冷擠壓、厚板冷沖、冷鐓成型模具。 65Nb 鋼還可用于黑色金屬的溫擠壓模具。

•  韌性較高的冷作模具鋼

　　為了提高冷作模具鋼的韌性，并進一步增加鋼的耐磨性，我國研制 LD 、 ER5 和 GM 鋼等，日本的 TCD 、 AOF11 、 DC53 鋼，美國的 DIE 鋼，瑞典的 ASSAB88 鋼，奧地利的 K340 、 K360 。

　　這些鋼的化學(xué)成分有如下特點，適當(dāng)降低鉻含量以改善碳化物偏析，增加鎢、鉬和釩的含量以增加二次硬化的能力和提高耐磨性，此類鋼大都采用較高的淬火溫度 (1140 ～ 1160 ℃ ) 和 1 ～ 3 次高溫回火 (520 ～ 560 ℃ ) 與 Cr12 冷作模具鋼比較，有較高的韌性和更好的耐磨性，因而制作的模具有更高的壽命，更適于沖床和多工位冷鐓機的使用。

　　LD 鋼的適宜淬火溫度為 1100 ～ 1150 ℃，回火溫度可選 530 ℃～ 550 ℃，硬度 59 ～ 62HRC ，制作冷沖模、落料模、冷鐓模等代替 Cr12MoV 鋼，模具壽命有顯著提高。

　　ER 鋼 1120 ℃淬火和 580 ℃回火三次后，有最佳的二次硬化效果。強度、韌性和抗沖擊磨損的能力均優(yōu)于 Cr12 鋼，適用于制作精密、重載和高速冷沖模具，具有高的使用壽命。

　　GM 鋼由于合金元素與碳的配比適當(dāng)，具有高的二次硬化能力， 1120 ～ 1140 ℃淬火 540 ℃兩次回火后，硬度可達 64 ～ 66HRC ，保證了優(yōu)異的耐磨性能。 GM 鋼制作的模具有沖床上使用和制作多工位級進模，使用壽命比 Cr12MoV 鋼提高數(shù)倍，用于制作高強度螺栓滾輪，滾制 12.9 級 40 ～ 42HRC 螺栓，壽命比 Cr12MoV 鋼提高 10 倍以上。對 GM 鋼還可以采用 1070 ℃淬火， 150 ℃兩次回火的低溫淬火、低溫回火工藝，硬度為 62 ～ 63HRC ，尤其適宜制作冷鐓模具使用。