轻载冲载模以磨损失效为主,选材时主要依据是冲栽件的批量、硬度、精度及复杂程度等因素所要求的耐磨性和强韧性。如小批量生产,可选用T8A、T10A钢;中批量生产,可选用CrWMn、9Mn2V和GCr15钢;大批量生产,可选用Cr12、Cr12MoV钢;特大批量生产,可选用硬质合金Y15、Y20。
上述钢种,尤其是CrWMn、Cr12型钢等的耐磨性较好,但由于碳化物偏析、马氏体脆性在等原因使其韧性差,疲劳抗力低,用做模具时,常用崩刃、脆断失效(占45%以上),寿命不高。
防止脆断的途径,一是采用细化晶粒,细化碳化物,获得较多马氏体或下贝氏体的强韧性化处理工艺;二是改用下列高强韧性新型模具钢。
①Cr5Mo1V(美国AISI标准A2钢)钢和Cr6WV钢。这两种钢与Cr12MoV钢相比降碳减铬,碳化物均匀程度改善,其耐磨性略低而韧性较高。
它们用于制造大批生产用薄板、中厚板大型冲裁模,其寿命比用CrWMn、9Mn2V等钢成倍提高。
②Cr12Mo1V1(美国AISI标准A2钢)钢。此钢是将Cr12MoV钢增加Mo、V含量至1%左右,可使莱氏体形貌改善,晶粒细化,从而使强韧性提高,耐磨性更好。
用它替代Cr12MoV钢制造滚丝模、冲裁模可几倍地提高寿命。
③6CrNiSiMnMoV(代号GD)钢。此钢以中高碳和多元少量合金化使碳化物细小均匀,钢材可不锻造。它的各种冷热加工性能好,成本较低。
该钢适合于小厂使用,用于制造各种易崩刃、脆断的冷作模具,尤其适于细长凸模、大型复杂薄壁凸凹模、中厚板冲裁模及剪刀片等,其寿命比用CrWMn、GCr15和Cr12等钢提高十倍以上。
④7CrSiMnMoV(代号CH)钢。这是一种火焰淬火模具钢,成分与GD钢类似,因而也具有高强韧性和良好的各种工艺性能。它适宜于火焰加热空冷淬火,只可淬硬模具刃口部分。因而简化模具制造工艺,周期短,成本低,且模具崩刃可焊补。
可用于制造薄板冲裁模、整形模和切边模等。