沖壓模具工作時要承受衝擊、振動、摩擦、高壓和拉伸、彎扭等負荷，甚至在較高的溫度下工作（如冷擠壓），工作條件複雜，易發生磨損、疲勞、斷裂、變形等現象。因此，對模具工作零件材料的要求比普通零件高。
由於各類沖壓模具的工作條件不同，所以對模具工作零件材料的要求也有所差異。
1.衝裁模材料的要求
對於薄板衝裁模具的工作零件用材要求具有高的耐磨性和硬度，而對厚板衝裁模除了要求具有高的耐磨性、抗壓屈服點外，為防止模具斷裂或崩刃 ，還應具有高的斷裂抗力、較高的抗彎強度和韌性。
2. 拉深模材料的要求
要求模具工作零件材料具有良好的抗粘附性（抗咬合性）、高的耐磨性和硬度、一定的強韌性以及較好的切削加工效能，而且熱處理時變形要小。
3. 冷擠壓模材料的要求
要求模具工作零件有高的強度和硬度、高耐磨性，為避免衝擊折斷，還要求有一定的韌性。由於擠壓時會產生較大的公升溫，所以還應具有一定的耐熱疲勞性和熱硬性
11.2.2 沖壓模具材料的種類及特性
製造沖壓模具的材料有鋼材、硬質合金、 鋼結硬質合金、鋅基合金、低熔點合金、鋁青銅、高分子材料等等。目前製造沖壓模具的材料絕大部分以鋼材為主，常用的模具工作部件材料的種類有：碳素工具鋼、低合金工具鋼、高碳高鉻或中鉻工具鋼、中碳合金鋼、高速鋼、基體鋼以及硬質合金、 鋼結硬質合金等等。
1. 碳素工具鋼
在模具中應用較多的碳素工具鋼為t8a、t10a等，優點為加工效能好，**便宜。但淬透性和紅硬性差，熱處理變形大，承載能力較低。
2. 低合金工具鋼
低合金工具鋼是在碳素工具鋼的基礎上加入了適量的合金元素。與碳素工具鋼相比，減少了淬火變形和開裂傾向，提高了鋼的淬透性，耐磨性亦較好。用於製造模具的低合金鋼有 crwmn、9mn2v、7crsimnmov(代號ch-1)、6crnisimnmov(代號gd)等。
3. 高碳高鉻工具鋼
常用的高碳高鉻工具鋼有cr12和cr12mov、cr12mo1v1（代號d2），它們具有較好的淬透性、淬硬性和耐磨性，熱處理變形很小，為高耐磨微變形模具鋼，承載能力僅次於高速鋼。但碳化物偏析嚴重 ，必須進行反覆鐓拔 （軸向鐓、徑向拔）改鍛，以降低碳化物的不均勻性，提高使用效能。
4. 高碳中鉻工具鋼
用於模具的高碳中鉻工具鋼有cr4w2mov、cr6wv 、cr5mov等，它們的含鉻量較低， 共晶碳化物少，碳化物分布均勻，熱處理變形小，具有良好的淬透性和尺寸穩定性。與碳化物偏析相對較嚴重的高碳高鉻鋼相比，效能有所改善。
5. 高速鋼
高速鋼具有模具鋼中最高的的硬度、耐磨性和抗壓強度，承載能力很高。模具中常用的有 w18cr4v（代號8-4-1）和含鎢量較少的w6mo5 cr4v2（代號6-5-4-2，美國牌號為m2）以及為提高韌性開發的降碳降釩高速鋼 6w6mo5 cr4v（代號6w6或稱低碳m2）。高速鋼也需要改鍛 ，以改善其碳化物分布 。
6. 基體鋼
在高速鋼的基本成分上新增少量的其它元素，適當增減含碳量，以改善鋼的效能。這樣的鋼種統稱基體鋼。它們不僅有高速鋼的特點，具有一定的耐磨性和硬度，而且抗疲勞強度和韌性均優於高速鋼，為高強韌性冷作模具鋼 ，材料成本卻比高速鋼低。
模具中常用的基體鋼有 6cr4w3mo2vnb（代號65nb）、7cr7mo2v2si（代號ld）、5cr4mo3simnval（代號012al）等。
7. 硬質合金和鋼結硬質合金
硬質合金的硬度和耐磨性高於其它任何種類的模具鋼，但抗彎強度和韌性差。用作模具的硬質合金是鎢鈷類 ，對衝擊性小而耐磨性要求高的模具，可選用含鈷量較低的硬質合金。對衝擊性大的模具，可選用含鈷量較高的硬質合金。
鋼結硬質合金是以鐵粉加入少量的合金元素粉末（如鉻、 鉬 、鎢、釩等）做粘合劑，以碳化鈦或碳化鎢為硬質相 ，用粉末冶金方法燒結而成。鋼結硬質合金的基體是鋼，克服了硬質合金韌性較差、加工困難的缺點，可以切削、焊接、鍛造和熱處理。 鋼結硬質合金含有大量的碳化物，雖然硬度和耐磨性低於硬質合金，但仍高於其它鋼種，經淬火、回火後硬度可達 68 ~ 73hrc。
11.2.3 沖壓模具材料的選用及熱處理要求
一. 衝裁模具材料的選用及熱處理要求
選用衝裁模具材料應考慮工件生產的批量，若批量不大就沒有必要選擇高壽命的模具材料；還應考慮被衝工件的材質，不同材質適用的模具材料亦有所不同。對於衝裁模具，耐磨性是決定模具壽命的重要因素，鋼材的耐磨性取決於碳化物等硬質點相的狀況和基體的硬度，兩者的硬度越高，碳化物的數量越多，則耐磨性越好。常用沖壓模具鋼材耐磨性的劣優依次為碳素工具鋼 — 合金工具鋼 — 基體鋼 — 高碳高鉻鋼 — 高速鋼 — 鋼結硬質合金 — 硬質合金。
此外還必須考慮工件的厚度、形狀、尺寸大小、精度要求等因素對模具材料選擇的影響。
1.傳統模具用鋼
長期以來，國內薄板衝裁模用鋼為 t10a 、 crwmn 、9mn2v、cr12 和 cr12mov 等。
其中 t10a 為碳素工具鋼，有一定強度和韌性。但耐磨性不高，淬火容易變形及開裂，淬透性差，只適用於工件形狀簡單、尺寸小、數量少的衝裁模具。
t10a 碳素工具鋼的熱處理工藝為： 760~810 ℃水或油淬， 160~180 ℃ 回火，硬度 59~62hrc 。
crwmn 、 9mn2v 是高碳低合金鋼種，淬火操作簡便，淬透性優於碳素工具鋼，變形易控制。但耐磨性和韌性仍較低，應用於中等批量、工件形狀較複雜的衝裁模具。 crwmn 鋼的熱處理工藝為：
淬火溫度 820~840 ℃ 油冷 ，回火溫度 200 ℃，硬度 60~62hrc 。 9mn2v 鋼的熱處理工藝為：淬火溫度 780~820 ℃ 油冷 ，回火溫度 150~200 ℃，空冷，硬度 60~62hrc 。
注意回火溫度在 200~300 ℃範圍有回火脆性和顯著體積膨脹，應予避開。
cr12 和 cr12mov 為高碳高鉻鋼，耐磨性較高，淬火時變形很小，淬透性好，可用於大批量生產的模具，如矽鋼片衝裁模。但該類鋼種存在碳化物不均勻性，易產生碳化物偏析，衝裁時容易出現崩刃或斷裂。其中， cr12 含碳量較高，碳化物分布不均比 cr12mov 嚴重，脆性更大一些。
cr12 型鋼的熱處理工藝選擇取決於模具的使用要求，當模具要求比較小的變形和一定韌性時，可採用低溫淬火、回火（ cr12 為 950~980 ℃淬火， 150~200 ℃回火； cr12mov 為 1020~1050 ℃淬火， 180~200 ℃回火 ）。若要提高模具的使用溫度，改善其淬透性和紅硬性，可採用高溫淬火、回火 （ cr12 為 1000~1100 ℃淬火， 480~500 ℃回火； cr12mov 為 1110~1140 ℃淬火， 500~520 ℃回火 ）。
高鉻鋼在 275~375 ℃區域有回火脆性，應予避免。
2.常用模具新鋼種
為了彌補傳統模具鋼種效能的不足，國內開發或引進了以下效能較好的沖壓模具用鋼：
（ 1 ） cr12mo1v1 （代號 d2 ）鋼為仿美國 astm 標準中的 d2 鋼引進的鋼種，屬 cr12 型鋼。由於 d2 鋼中 mo 、 v 含量增加，細化了晶粒，改善了碳化物的分布狀況，因此 d2 鋼的強韌性（衝擊韌度、抗彎強度、撓度）比 cr12mov 鋼有所提高，耐磨性和抗回火穩定性也比 cr12mov 更高。可用深冷處理，提高硬度並改善尺寸穩定性。
用 d2 鋼製作的衝裁模具壽命要高於 cr12mov 鋼模具。
d2 鋼的鍛造效能和熱塑成形性比 cr12mov 鋼略差，機械加工效能和熱處理工藝與 cr12 型鋼相似。
（ 2 ） cr6wv 鋼為高耐磨微變形高碳中鉻鋼，碳、鉻含量均低於 cr12 型鋼，碳化物的分布狀態較 cr12mov 均勻，具有良好的淬透性。熱處理變形小，機械加工效能較好。抗彎強度、衝擊韌度優於 cr12mov ， 只是耐磨性略低於 cr12 型鋼。
用於承受較大衝擊力的高硬度、高耐磨板料衝裁模，其效果好於 cr12 型鋼。
鋼的常用熱處理工藝為：淬火溫度9701 ~ 000℃，一般可熱油或硝鹽分級淬火冷卻，尺寸不大的部件可採取空冷。淬火後應立即回火，回火溫度160210 ~ ℃，硬度 58 ~ 62hrc。
（ 3 ） cr4w2mov 鋼也是高耐磨微變形高碳中鉻鋼，替代 cr12 型鋼而研製的鋼種，碳化物均勻性好，耐磨性高於 cr12mov ，適於製作形狀複雜、尺寸精度要求高的沖壓模具，可用於矽鋼片衝裁模。
cr4w2mov 鋼的熱處理工藝：要求強度、韌性較高時，採用低溫淬火、低溫回火工藝：淬火溫度 960~980 ℃，回火溫度 280~320 ℃，硬度 60~62hrc 。
要求熱硬性和耐磨性較高時，採用高溫淬火、高溫回火工藝：淬火溫度 1020~1040 ℃，回火溫度 50 0~540 ℃，硬度 60~62hrc 。
（ 4 ） 7crsimnmov( 代號 ch-1) 鋼為空淬微變形低合金鋼、火焰淬火鋼，可以利用火焰進行區域性淬火，淬硬模具刃口部分。淬火溫度（ 800~1000 ℃ ），具有良好的淬透性和淬硬性 （可達 60 hrc 以上），強度和韌性較高，崩刃後能補焊。可代替 crwmn 、 cr12mov 鋼，製作形狀複雜的衝裁模。
ch-1 鋼的推薦熱處理工藝：淬火溫度 900~920 ℃， 油冷 ， 190~200 ℃ 回火 1~3 小時，硬度 58~62 hrc 。
（ 5 ） 6crnisimnmov( 代號 gd) 鋼為高韌性低合金鋼，淬透性好，空淬變形小，耐磨性較高。其強韌性顯著高於crwmn 和 cr12mov 鋼，不易崩刃或斷裂。尤其適用於細長、薄片狀凸模及大型、形狀複雜、薄壁凸凹模。
gd 鋼的推薦熱處理工藝：淬火溫度 870~930 ℃（ 900 ℃ 最佳 ），鹽浴爐加熱（ 45s/mm ）， 油冷或空冷、風冷 ， 175~230 ℃ 回火 2 小時，硬度 58~62 hrc 。由於空冷即可淬硬 ，也可採用火焰加熱淬火。
（ 6 ） 9cr6w3mo2v2( 代號 gm) 鋼為高耐磨高強韌合金鋼，各項工藝效能良好，其耐磨性、強韌性、加工效能均優於 cr12 型鋼，能夠用於高速壓力機沖壓下的多工位級進模等精密模具，是較理想的耐磨、精密沖壓模具用鋼。
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