受力不大、形状简单、尺寸小的冷变形模具： 碳素工具钢，如T10A。 受力较轻，但形状复杂或尺寸较大的冷变形模具：

　　9SiCr、9Mn2V、CrWMn、GCr15 尺寸较大的重载或要求精度较高、高耐磨性、热处 理变形小的冷变形模具： 高碳高铬模具钢：Cr12、Cr12MoV等。 属于莱氏体钢

　　热作模具属于受热状态下对金属进行变形加工的模 具，也称为热变形模具。 如热锻模、热挤压模及压铸模等。 1、热作模具的工作条件及性能要求 足够高的高温硬度、高温耐磨性（高的回火稳定性） 模腔受热，与工件间强烈摩擦作用。 高的热强性和足够高的韧性。 足够的淬透性和导热性 模具一般体积较大 良好的耐热疲劳性 热作模具反复受热和冷却，易发生热疲劳而龟裂

　　3. 高精度的量具，如塞规、块规。 塞规 采用热处理变形小的钢CrMn、CrWMn、GCr15等。 4. 接触腐蚀介质的量具：M不锈钢3Cr13、4Cr13。

　　1、精度低、形状简单的量具 淬火及低温回火 最终组织：M回A′＋K 2、高精度的量具 淬火→冷处理→低温回火→时效处理→精磨或研磨

　　1、冷作模具的工作条件、性能要求 常温下使坯料变形，变形抗力大 且存在加工硬化，模具工作部分 受到强烈的挤压、摩擦和冲击。 失效：磨损、脆断、崩刃、变形 高硬度（HRC58~62） 良好的耐磨性 足够的强度和韧性

　　 使用状态下的组织: M回颗粒状碳化物A’(少量) HRC60~62 为了提高模具的耐磨性、抗疲劳能力及减小变形， 延长模具的使用寿命，也可采用渗氮、氮碳共渗 （软氮化）和渗硼等对模具局部表面进行化学热 处理。

　　1、碳素工具钢 含碳量：0.65~1.30% 钢号 T7A、T8A、T10A、T12A等 随含碳量增加，硬度、耐磨性增加，但韧性降低。 用途 用于 制造低速、低温(＜200℃）、低冲击、硬度在 HRC62左右的刃具。 錾子、凿子、冲子：T7、T8A 锉刀、刨刀：T12A、 T13A 小钻头、丝锥、低速车刀：T9～T11A

　　（2）最终热处理——淬火＋回火 工艺非常特殊——淬火加热温度很高、回火温度高 （在高硬度范围内）、回火次数多（三次）。 ①淬火 加热

　　2、合金化 （1）C 0.7%~1.4% 固溶在马氏体中和形成合金碳化物。 保证钢淬火后马氏体具有高硬度，同时提高耐磨性。 （2）W和Mo 提高红硬性 固溶于M中的W在回火时W2C产生二次硬化（热硬性高） （3）Cr 增加淬透性——风钢（小尺寸空冷， 大尺寸可以油淬空冷）

　　（4）V 提高耐磨性和热硬性，回火时析出VC产生二次硬 化并使耐磨性显著提高。 典型钢种：W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2

　　主加元素：Cr、W、Mo、V等，提高强度、硬度、 耐磨性，细化晶粒 辅加元素：Mn、Ni、Si等，提高淬透性，强化铁素体 3. 热处理：球化退火、淬火低温回火 防止氧化脱碳——盐浴炉或真空炉加热 最终组织：M回K（碳化物） A

　　和耐磨性已迅速下降而失效；9SiCr钢制造的刀具，其 刃部受热至230-250℃，硬度仍不低于60HRC，耐磨性 良好，还可正常工作。为什么? 4）为什么9SiCr钢适宜制作要求变形小、硬度较高

　　1、用途 高速切削的刃具——车、铣、刨、拉刀、钻头和丝锥 工作温度达500～600℃时硬度仍可保持60HRC以上。 特点：使用时因高速摩擦产生热量大，使刃具温度 很高，因而对热硬性和耐磨性要求非常高。

　　2、低合金刃具钢 含碳量：1%左右 合金元素： Cr、Si、 Mn： 提高强度、淬透性、回火稳定性； W、V：细化晶粒，提高硬度和耐磨性 常用低合金刃具钢：9SiCr、9Mn2V、CrWMn 主要用途： 丝锥、板牙、绞刀、 载荷较小的冷冲模等， 使用温度不能超过 250～300℃。

　　模具钢：用于制造冲压、模锻、挤压、压铸等模 具的钢。 根据模具工作条件的不同可分为热作模具和冷作模具。

　　（1）高硬度 具有比被加工工件更高的硬度， 一般高于60HRC。 （2）高耐磨性 刀具的刃部和金属毛坯存在摩擦。

　　（3）高热硬性（在温度较高的情况下也能保持高硬度， 这种性能称为热硬性） 切削过程中因摩擦生热使刀具的温度升高。 （4）一定的强韧性 承受冲击、振动载荷 失效形式有卷刃、崩刃和折断，但最普遍的是磨损。

　　空冷——小尺寸。 先油冷后空冷——尺寸较大、但形状较简单。 分级淬火——形状复杂，对变形量要求高。

　　1、量具的工作部分应具有高的硬度和耐磨性 （＞62HRC）与被测工件接触，受到磨损与碰撞

　　1. 形状简单、精度较低的卡尺、样板、量规等。 T10A、T12A、9SiCr

　　2. 使用中易受冲击、精度不高量具，如卡规、直尺。 10钢、15钢：渗碳淬火低温回火。 50、55、60、60Mn、65Mn钢： 调质处理后感应加热表面淬火低温回火。

　　 刃具钢：制造车刀、铣刀、钻头等金属切削刀具。  模具钢：制造冷冲模、冷挤压模、热锻模等成型模具。  量具钢：制造各种度量工具如卡尺、千分尺、块规等。

　　3、热作模具的热处理 热锻模钢： 5CrMnMo（中小型热锻模具）、 5CrNiMo（大型热锻模具） •锻造后退火 消除锻造应力； 降低硬度，利于切削加工； 为随后的淬火作组织准备。 •淬火及回火 大型热锻模：淬火＋高温回火 中、小型热锻模：淬火＋中温回火

　　例题：分析比较T9和9SiCr: 1）为什么9SiCr钢的热处理加热温度比T9钢高? 2）直径为φ30 ~ 40mm的9SiCr钢在油中能淬透，相 同尺寸的T9钢能否淬透? 为什么?

　　合金元素： 主加元素：Cr、 Ni、Mn、Si 增加淬透性，强化铁素体，提高强度、韧性及 回火稳定性 辅加元素：V、W、 Mo 细化晶粒，提高耐磨性、红硬性、耐热疲劳性能 及抑制第二类回火脆性

　　常用钢号： 5CrMnMo（中小型热锻模具）、5CrNiMo（大型热锻模具） 3Cr2W8V 压铸模用钢（用于制造有色金属的压铸模和热挤压 模）

　　 铸造：高速钢属于莱氏体钢，铸态 组织中含有大量呈鱼骨状分布的粗大共 晶碳化物，钢的韧性大幅下降。

　　锻造：鱼骨状碳化物不能用热处理来消除，只能依 靠反复多次锻打来击碎。 热处理 （1）预先热处理——球化退火 目的：降低硬度，以利切削加工；使碳化物形成 均匀分布的颗粒状，为最终热处理做好组织准备。 球化退火后的组织 : S 粒状 K（207~255HB）