冷挤压模具的抗拉强度和抗疲劳能力

　　冷挤压模具承受的载荷大，摩擦力强，要求冲头有足够的抗压强度和抗弯强度，防止辙粗和断裂。凹模要有足够的抗拉强度和抗疲劳能力，防止开裂；阳模和阴模都需要高耐磨性以延长其使用寿命。以往小批量挤压软质材料常采用6OSi2Mn钢作为凸模，T10A钢作为凹模。中型和大规模生产的复杂模具通常使用钢，如CiWMn和9CrWMn。大量用于生产的重型模具往往采用Cr12MoV钢作为凹模，高速钢作为凸模。

　　除60Si2Mn钢外，上述钢在使用中均表现出强度和韧性不足，凸模易断，凹模易爆。目前倾向于使用GD、012A1、LD、GM、ERS等高强韧的新型模具钢，以及以下新钢种。

　　Q)6W6MO5Cr4V(代码6W6)钢。这种钢是一种减碳高速钢，碳化物减少，分布均匀，强度和韧性提高，耐磨性好。主要用于替代高速钢和Cr12型钢制造冷挤压冲头和冷徽冲头，使用寿命提高一倍。

　　②6Cr4W3MO2VNb(代码65Nb)钢。在这种钢基体钢中加入少量Nb，起到细化晶粒、稳定碳化物、降低马氏体中碳含量的作用，从而进一步提高钢的韧性。通过调整淬火和回火温度，可以实现钢、强、韧、耐磨的结合。该钢适用于制造形状复杂的有色金属冷挤压模具，也可用于单位压力小于250OMPa的钢挤压摸具。

　　3)6cr4mo3i2w(代码CG2)钢。该钢为调整成分的基体钢，通过添加N可以进一步提高强度、韧性和抗热疲劳性能。淬火温度为1100~1140℃，用于冷挤压模具时可在520~560C两次回火，硬度为59~62HRC。用于温挤压和热挤压模具时，经600~650℃两次回火，硬度为50~54HRC。

　　④硬质合金YG15、YG20和钢结硬质合金GT35、TLMW50。硬度高，耐磨性好，有一定的韧性，使用寿命长，但制造工艺复杂，成本高，只用于批量生产。

　　根据需要，冷挤压模具可以进行表面强化处理。除上述表面处理工艺外，还可采用硼硫复合渗、S-N碳共渗等处理。，以提高表面摩擦性能和防止粘着磨损失效,

　　⑤冷徽模的选材冷徽模的凸模和凹模的受力与冷挤压模相似，只是加载速度快，冲击力与毛坯状况和冷徽机的工作特性有关。

　　T10A、9SiCr、GCr15、60Si2Mn等钢常用作轻载或小批量生产的冷敏模具。T10A钢用于小型简单模具，9Sicr和GCr15钢用于更精密复杂的模具，60Si2Mn钢用于冲击速度高、频率高的模具。它们韧性不足，耐磨性低，使用寿命短。

　　Cr12MoV钢和高速钢一般用作重载或大批量生产的冷辙模具。它们的韧性差，在大的冲击下容易崩边、起皮、断裂、开裂，寿命很不稳定。虽然可以进行强韧化热处理，但效果不是很显著。

　　目前冷辙模具选材的趋势是采用新型高强韧性模具钢，如4Cr5Mo1V、65Nb、ld、CG2、GM、ER5，甚至18Ni马氏体时效钢。目前，65Nb和LD钢被广泛使用，并取得了显著的效果。比如标准件行业使用的冷懒模具，使用寿命可以提高几倍。GM钢具有高耐磨、高韧性的好性能，用于冷锹模具可进一步延长其使用寿命。

　　DT硬质合金具有高强度、高耐磨性、高韧性、大冲击载荷、良好的延展性和可加工性以及较小的热处理变形。用它制造冷徽模具，比用SiCGr、Cr12Mov等钢可延长模具寿命20~30倍。

　　在整体强韧化的基础上进行表面强化处理，对进一步提高冷徽模具的使用寿命是非常有效的。常用的表面处理工艺包括氮碳共渗、锡的气相沉积和激硫化合物渗透。