鍛造模（mó）具材料的物理性能知識

在模具使用溫度(室溫至較高工作溫度)範圍內具有良（liáng）好的抗拉強度、屈服強（qiáng）度、斷麵收縮率、延伸率、衝擊韌性和硬度等力學性能（néng）的（de）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（liào）所要求（qiú）的力學性能具體指標有所側重，同時不應僅考（kǎo）慮室溫力學性能而忽視更重要的實際工作溫度的性能指標;切忌追求盲目脫（tuō）離實際的全麵高指標。例如：在冷鍛變（biàn）形抗（kàng）力極高的難變形合金鍛件時，當模具承受的應力超過鍛造模具材料在使用溫度下的（de）抗拉強度時，會導致模具（jù）開裂報廢（fèi）;如果模具承受的應力超過鍛造模具材料在使用溫度下的屈（qū）服強度時，則會（huì）引起模具（jù）塌陷等永久變形，導致鍛件超差。在這種條件（jiàn）下，就要選（xuǎn）擇抗拉強度（dù）和屈服強度高的（de）鍛造模具材料，一般，鍛造（zào）模具材料的抗拉強度應大於應承受應力的30%以上。

2)衝擊（jī）韌性、斷麵收縮（suō）率和延伸率

由於鍛造模具材料的衝擊韌（rèn）性指標的選擇與鍛造載荷性質密切（qiē）相（xiàng）關，因此，對於鍛錘和螺旋（xuán）壓力機等衝擊載荷設備使用的（de）模具，如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（fèi）;在這種條件下，就要選擇（zé）衝擊韌性高的（de）鍛（duàn）造模具材料。

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（wēi）小（xiǎo）裂紋的（de）情況下繼續使用，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可條件下，盡可（kě）能地提高其（qí）斷麵收縮率和延伸率。

3)硬度

鑒於硬度除了與強度指標有對應關（guān）係外，還與模具的耐磨性密（mì）切（qiē）相關，在衝擊韌性、斷麵收縮率和延伸率等（děng）指標許可條件下，盡可能（néng）地提（tí）高其硬度(或耐磨性)。鍛（duàn）模硬度和紅硬（yìng）性是鍛模材料的重要性能，模具在高溫下工作應能保持其形狀和尺寸不發生變化。

眾所周知，同一個鍛造模具材（cái）料的抗拉強度、屈服強度、硬度和（hé）斷麵收縮率、延伸率、衝（chōng）擊韌性之間存在著相互矛盾的關係，如果提（tí）高前者，必須要犧牲後（hòu）者，這就需要根（gēn）據具體（tǐ）模具的實際工作環（huán）境來選擇相應的性能匹配。

必須指出（chū），材料的硬度在一定程度不（bú）但可以反映（yìng）強度水平，而且硬度和耐磨性有著甘種對（duì）應（yīng）關係，一（yī）般硬度高的材料（liào），其耐磨性也好，因此，許多鍛（duàn）造模具材料通常隻簡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（xìng）能包括機械疲勞和冷熱（rè）疲勞兩（liǎng）種。熱作模具長期在高機械載荷至零機（jī）械（xiè）載荷（hé）及200℃～600℃溫（wēn）度區間交替循（xún）環，這兩種脈衝的加載和卸載所（suǒ）造成應力的疊加，久（jiǔ）而久之，模膛表麵會萌生出微裂紋;微裂（liè）紋進（jìn）一步發展就會加速模具磨損、產生碎塊（kuài），從而導致模具失效（xiào），所以要（yào）求（qiú）鍛造模具材料應該具有良好的抗機械疲勞（láo）和抗（kàng）冷熱疲勞性能（néng）。

3.組織穩定性

通常，熱（rè）作模具（jù）的工作溫度在200℃～600℃甚（shèn）至更高，在這樣寬的溫度區間以及脈衝（chōng）式的熱負荷（hé）和機（jī）械負荷長期作用下，會引起鍛造模具材料組織的變化和性能(如硬（yìng）度)的不穩定（dìng）性，導致加速磨損、塑性變形和龜裂，從而使模具提前失效。因此（cǐ），鍛模（mó）材料的穩定性對鍛模（mó）的使（shǐ）用壽命具有重要的意義。鍛（duàn）模材料良好（hǎo）的導熱性和耐（nài）回火性，可使鍛模在複雜（zá）的工作條件（jiàn）下保持模具表麵的（de）硬度和組織穩定性。

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

4.冷熱（rè）加工工藝性能

鍛模材料是在高（gāo）硬度、高強度、高（gāo）耐（nài）磨性及足夠韌性的狀態下使用，其冷熱加工都十分困難，因（yīn）此，要求鍛造模（mó）具（jù）材料應具有對模具的綜合技術經濟指（zhǐ）標有重要（yào）影響的（de）良好冶煉、鑄造、鍛造、切削加（jiā）工、熱處理（lǐ）和表麵處理和冷（lěng）熱加工工藝性（xìng）能。

5.冶金質（zhì）量

鍛造模具材料的冶金質量對（duì）模具的可（kě）靠性、壽命和經（jīng）濟性有十分重要的影響。模具任何部位的低倍和高倍組織及力學性能都（dōu）必須符合技術條件的要求，不允許有目視可見的非金屬和金屬夾雜物、縮孔、晶粒（lì）不均勻、嚴重偏析和疏鬆、白（bái）點、裂紋、萘狀斷口（kǒu）等低倍（bèi）組（zǔ）織缺陷，以及（jí）過燒（shāo）、過熱、嚴重脫碳、滲碳等（děng）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（gāng）模塊質量的主要因素是冶金工（gōng）藝和後續加工工藝。生產實踐證明，采用電渣爐冶煉的鋼比較好，純度高、致密、均勻、各向異性小，電渣鋼錠再經鍛（duàn）造熱變形（xíng）、反複鐓拔和相應熱處理等工序製作的（de）模（mó）塊比較適於製（zhì）造鍛模。

6.淬（cuì）透性（xìng）

模具鋼的淬透性越高，其淬硬層(表麵（miàn）的馬氏體組織至半馬氏體組織的深度)越（yuè）深（shēn），則模（mó）具耐磨（mó）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

鍛模材料要求導熱性能好，以（yǐ）保證模具模膛（táng）表麵的熱量（liàng）盡快傳（chuán）導散失，避免模具（jù）因工作部分表（biǎo）麵溫度過高而（ér）降低其力學性能。保持模具應有的硬度（dù），有利於減少熱（rè）磨損及熱疲（pí）勞損傷。

Toolox具備高（gāo）硬度，高強度，高韌（rèn）性，尺寸穩定性好,無需熱處理,減少熱處（chù）理以及再次精加工的時間,耐磨性和加工性能好，抗疲勞性能優異等優（yōu）勢，應用於熱鍛模具領域，如汽車曲軸、連杆、燃氣灶爐頭、斧頭、等熱加工、鍛造等，具有較高的韌性和穩定性，通過（guò）氮化更（gèng）是可以提升使用壽命，是模具鋼材領域（yù）上值得信賴的選擇。