高强度钢的成型需要更高的冲压和加工力。因此,要求冷作模具钢材具有更高的硬度和更好的韧性。高强度钢板的当前性能特征和未来发展要求对高性能模具材料进行研究以满足高强度钢板的加工要求。冷作模具钢材要满足哪些条件？
一般来说,冷作模具钢材要求有较高的硬度,因为高硬度可以防止模具的塑性变形或严重磨损。高硬度要求冷作模具钢材具有比热作模具钢和塑料模具钢更高的碳含量。由于碳是获得高硬度的主要元素,因此材料的韧性会降低。冷作模具钢材需要良好的耐磨性,高抗压强度以及足够的韧性和延展性。冷作模具钢材的高耐磨性可以延长模具的使用寿命并减少维护引起的停机时间；高抗压强度可以防止模具的塑性变形；足够的韧性和延展性可防止材料过早开裂和碎裂。冷作模具钢材的高耐磨性不仅需要高碳含量,还需要硬质碳化物。这些碳化物是碳和形成碳化物的元素的化合物,例如铬,钒,钼,钨等。通常,碳化物越硬,数量越大,尺寸越大,则耐磨性越好。
但是冷作模具钢材高硬度使材料的缺口效应更加敏感。大型碳化物通常是疲劳裂纹的起源。大多数模具故障是由于疲劳裂纹造成的。疲劳裂纹通常起源于具有缺口效应的位置,在冷作模具钢材位置应力集中相对较强。通常,冷作模具钢材的高硬度使疲劳裂纹增长非常快,也就是说,材料的整体裂纹非常快。