鍛造模具材料的物理性能知（zhī）識

在模具（jù）使用溫（wēn）度(室溫至（zhì）較高工作溫度)範圍內具有良（liáng）好的抗拉強度、屈服強度、斷麵收縮率、延伸率、衝擊韌性（xìng）和硬度等力學性能的匹配。

1)抗拉強度和屈服強度

不同類型的模具對鍛（duàn）造模具材料所要求（qiú）的力學性能具（jù）體指標有所（suǒ）側重，同時不應僅考（kǎo）慮室（shì）溫力學性能而（ér）忽視更重要（yào）的實際工作溫度（dù）的性能指標;切忌追求盲目脫離（lí）實際的全麵高指標。例如：在冷鍛變形抗力（lì）極高的（de）難變形合金鍛件（jiàn）時，當模（mó）具承受的應力超過鍛造模（mó）具材料在使用溫度（dù）下的抗拉強度時，會導致模具開裂報廢（fèi）;如果模（mó）具承受的應力超過鍛造模（mó）具材料在使用溫度下的屈服（fú）強度時，則會引起模具塌陷等永（yǒng）久變形，導（dǎo）致鍛件超差。在這（zhè）種條件下，就要選擇抗拉（lā）強度和屈服強度高的鍛造模具（jù）材（cái）料，一般，鍛造模具（jù）材料的抗拉強度應大於應承受應力的30%以上。

2)衝擊韌性、斷麵收縮率和延伸率

由於鍛造模具（jù）材料（liào）的衝（chōng）擊韌（rèn）性指標的選擇與鍛（duàn）造（zào）載荷性質密切相關，因此，對於鍛錘和螺（luó）旋（xuán）壓力機（jī）等衝擊載荷設備使用的模具，如（rú）果鍛造模具材料的衝擊韌性低，模具有可能發生開裂而報廢;在這種條件下，就要選擇衝擊韌性高的鍛造模具材料（liào）。

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（wēi）小裂紋的情況下繼續使用（yòng），而不致於很快就破裂，因此，在抗拉強度、屈服強度和硬度指標許（xǔ）可條件下，盡可能（néng）地提高其斷麵收縮率和延伸（shēn）率。

3)硬度（dù）

鑒於硬度除了與強度指標（biāo）有對應關（guān）係外，還與模具的耐磨性密切相關，在衝擊韌性、斷麵收縮率（lǜ）和延伸率等指標許可條件下，盡可能地提高（gāo）其硬度(或耐磨性（xìng）)。鍛模硬度和紅（hóng）硬性是鍛模材料的重要性（xìng）能，模具在高溫下工作應能保持其形狀和尺寸不發生（shēng）變化（huà）。

眾（zhòng）所周知，同一個鍛造模具材料的抗拉（lā）強度（dù）、屈服強度、硬度和斷麵收縮率、延伸率、衝擊韌性之間存（cún）在著相互（hù）矛盾的關係，如果提高前者，必須要（yào）犧牲後（hòu）者，這就需要（yào）根據具（jù）體模具的實（shí）際工（gōng）作環（huán）境來選擇相應的性能匹配。

必須指出，材（cái）料的（de）硬度在一（yī）定程度不但可（kě）以反（fǎn）映（yìng）強（qiáng）度水平，而且硬度和耐磨性有著（zhe）甘種對應關係（xì），一般硬度高的材（cái）料，其耐磨性也好（hǎo），因此，許多鍛造模具材（cái）料通常隻簡單地規定對硬度的要求。

2.疲勞性能

鍛造模具（jù）材料的疲勞性能包括機械疲勞和冷熱疲勞兩（liǎng）種。熱（rè）作模具（jù）長期在高機械（xiè）載荷至零機械載荷及200℃～600℃溫度區間交（jiāo）替循環，這兩種脈衝的加載和卸載所造成應力的疊（dié）加，久而久之，模膛表麵會萌生出微裂紋;微裂紋進一步發展就會加速模具磨損、產生碎塊，從而（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抗冷熱疲勞性能。

3.組織穩定性

通常，熱作模具（jù）的（de）工（gōng）作溫度在200℃～600℃甚至更高，在這樣寬的溫度區間以及脈（mò）衝式（shì）的熱（rè）負荷和機械負荷長期（qī）作用下，會（huì）引起鍛造模（mó）具材料組織的變化和性能（néng）(如硬度)的不穩（wěn）定性，導致加速磨損、塑性變形和龜（guī）裂，從而使模具提前（qián）失效。因此，鍛模材料的穩定（dìng）性對鍛模的使用壽命具有重要的意義。鍛模材料良好的導熱性和耐回（huí）火性，可使鍛模在複雜的工作條（tiáo）件（jiàn）下保（bǎo）持模具表麵的硬度和（hé）組（zǔ）織穩（wěn）定性。

檢查鍛造模具（jù）材料組織穩定性常（cháng）用的簡單方法：在模具的工作溫度長時間（jiān）保溫(通常選擇預定的壽命（mìng）期（qī）)，然後測量不同溫（wēn）度和不同時間的對應的硬度，硬度值可以定性地反映材（cái）料的（de）抗拉強度和抗磨損（sǔn）的水（shuǐ）平。

4.冷熱加工工藝性能

鍛模材（cái）料是在高硬度、高強度、高（gāo）耐磨性及足夠（gòu）韌性的狀態下使用，其（qí）冷熱（rè）加工都十分困難，因此，要求鍛造模具材（cái）料應具有對模具的（de）綜合（hé）技術經濟指（zhǐ）標有重要影響（xiǎng）的良好冶煉、鑄造、鍛（duàn）造、切削加工、熱（rè）處理和表麵處理和冷熱加工工藝性能。

5.冶（yě）金質量

鍛造模（mó）具材料的冶金質量對模具的可靠性、壽命和經濟性有十分重要的影（yǐng）響。模具（jù）任何部位的低倍（bèi）和高（gāo）倍組（zǔ）織及力學性能都必須符合技術條件的要求，不允（yǔn）許有目（mù）視可（kě）見的非金屬和金屬夾雜物、縮孔、晶粒不均勻、嚴重偏析和疏鬆、白點、裂紋、萘狀斷口（kǒu）等低倍組織缺陷，以及過燒、過（guò）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（jù）鋼模塊質量的主要因素是（shì）冶金工（gōng）藝和後續加工工藝。生產實（shí）踐證明，采用電渣爐冶煉（liàn）的鋼比較好，純度高、致密、均勻（yún）、各向（xiàng）異性小，電渣鋼錠再經鍛造熱變形、反複鐓（duì）拔和相應（yīng）熱處理等工（gōng）序製作的模塊比較適於製造鍛模。

6.淬透性

模具鋼的淬透性越高，其淬硬層(表麵的馬氏體組（zǔ）織至半（bàn）馬氏體組織的深度)越深，則模具耐（nài）磨性好。淬透性是衡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要依據。

7.物理性能

鍛模（mó）材料要求導（dǎo）熱性能好，以保證模具模膛表麵的熱量盡快（kuài）傳導（dǎo）散失，避免模具因工作部分表麵溫（wēn）度過（guò）高而降低其力學性能。保持模具應有的硬（yìng）度（dù），有利於減少熱磨損及熱（rè）疲勞損傷。

Toolox具備高（gāo）硬度，高強（qiáng）度，高韌性（xìng），尺寸穩定性好,無需熱（rè）處理,減少熱處理以及再次精加工的時間,耐磨性和（hé）加工性能好（hǎo），抗疲勞性能優異等優勢，應用於熱鍛模具領域，如汽車曲軸、連杆（gǎn）、燃氣灶（zào）爐頭（tóu）、斧頭、等熱加工、鍛（duàn）造等（děng），具有較高的（de）韌性和穩（wěn）定性，通過氮化更是可以提升使用壽命，是模具鋼材領域（yù）上（shàng）值得信賴的選擇。