模具钢选择：别只看硬度，这3点选错直接报废！

做模具的兄弟，是不是经常遇到这种糟心事？

当时在看图纸之时, 那上边清清楚楚标着须具备高韧性, 然而呢, 在按要求做完热处理之后, 却出现了一堆裂纹；要不然就是明明是想着去追求表面之中的光洁度这样一种状态的情况情况下, 选了那么一项硬得十分惊人的材料, 等到抛光这一操作压根还没做完咧, 模仁它开始蹦出角了。

别去归责钢材状况不理想, 大多情况是在模具钢进行选择的时期, 脑袋里面灌输了不必要的多余物, 并且造成了一种不太好的进入后产生毛病的状况呗。

今儿个不谈论那些华而不实、虚无缥缈的理论, 就来唠唠咱们于车间之中摸爬滚打长达15年所总结归纳出来的“保障性”经验。

为什么你的模具总是早期失效？

不少刚入行的设计师, 在启动CAD软件后, 头一件事便是去找材料手册来查阅, 瞧见H13、S136、NAK80这几个材料标识, 心里面认为名字越是显得洋气便可越好, 要不然就是硬度越高就越是厉害。

大错特错！

模具出现失效情况, 这其中大概90%的原因并非是由于材料硬是不够的, 而是在于选材的逻辑出现了错误, 导致这种状况发生。

比如说, 你去制作一个深抽壳模具, 其中板材的流动性糟糕透顶, 产生的摩擦热极大极大。在这种情况下, 倘若你为了贪图省事, 直接采用硬度普通的软料, 那么还做不到 100 件, 其表面就会磨损得仿若砂纸一般, 产品出现拉伤、顶白的状况, 到那时客户骂你, 你连回嘴说自己妈都来不及。

反之, 要是你去制作一个简易的塑料盖, 注塑压力仅仅几十兆帕, 然而你却执意选用顶级镜面不锈钢, 如此一来, 不仅成本会翻番, 而且加工难度会无比巨大, 刀具磨损会快到令你对人生产生怀疑。

模具钢选择的核心，不是选最贵的，而是选“最匹配工况”的。

别受那些繁杂的金相组织图给吓到, 咱们从业干活的人员, 只要看好考量这三个指标, 基本上不会踩到严重失误出错那个比较大的坑。

硬度高，耐磨性就好吗？不一定。

某些材料, 尽管硬度已达到HRC60以上, 然而其内部碳化物分布存有不均现象, 而且韧性极为差劲, 在承受冲击载荷之时, 它并不会缓缓地发生磨损, 而是会直接产生脆裂情形。

冷作模具, 关键要看其耐磨以及抗咬合的性能, 像冲压模具这种, 刃口需要保持锋利并且持久, 那就必须选择高碳高铬类钢材或者粉末冶金钢, 这类材料当中的碳化物颗粒十分细密, 能够承受住金属板的反复刮擦。

热作模具, 像压铸模、锻造模这类, 它们的工作温度会高达几百摄氏度 , 于这般境地时, 硬度并非首要考量之处, 红硬性（那种在高温状况下维持硬度的能力）才堪称关键所在 , 倘若出现高温软化的情况, 模具会刹那间发生塌陷, 这时就算是仙人下凡恐怕都无回天之力。

记住：硬度是基础，但韧性是底线。

这点经常被忽略，但绝对是影响生产节拍的关键。

搞塑料模具制作的人都清楚, 冷却时间在整个注塑周期里所占比例超过百分之七十, 要是你挑选的钢材导热性能差, 热量没法散发出去, 那么模具就得延长冷却时间, 或者加大水路设计, 不然甚至会致使产品发生变形。

有高效散热需求, 要是面对大型厚壁制品, 或者是那种对生产效率要求特别高的流水线, 那就必须得选导热系数高的材料, 虽说其价格或许稍微贵些, 然而省下来的电费以及时间, 早就把成本收回来了。

精细尺寸要求: 针对具备高精准度的光学镜片模具而言, 要是没有热膨胀系数微小且导热状态均匀的材料, 就无法使得产品尺寸持续维持稳定性, 否则就会出现第一天产品达到合格标准但第二天又不符合标准的状况, 这会让负责调试的人员陷入累死累活的困境。

再好的钢材，如果你根本加工不动，那也是废铁。

切削性能方面: 存在着一些预硬钢, 其具备硬度较为适中的特性, 在进行切削作业时, 所产生的阻力较小, 而且断屑的情况易于达成, 因而极为契合CNC高速加工的要求。

外观件中, 抛光性里, 镜面效果有着极端重要性, 材料内部所含杂质越少, 气孔数量 fewer, 夹杂物越少, 所需之抛光次数更少, 最后表面越显光亮。

线切割或者电火花: 要是模具结构复杂度高, 存在着大量的EDM加工需求, 那么就要列入考量范围的是材料具备的导电性以及放电稳定性如何。有一些高强钢, 其对应的放电速度慢到好似蜗牛一般徐行, 并且还极易出现掉粉现象, 导致效率极其低下。

这是最典型的错误思维。

硬度一旦变高, 材料便会变脆, 于模具遭受侧向力之际, 或者顶出不均衡之时, 又或者意外受到撞击的情况下，高硬度的材料极其容易出现开裂现象。

假设是制作五金拉伸模, 凸模要是过于硬了点, 只是稍微存在些偏载情况, 马上就会发生断裂现象。在这种时刻, 略微降低些许硬度, 同时提升一点韧性, 模具具备相当惊人长的寿命。

首先有着一条结论, 就是要依据受力的具体状况来确定硬度, 而并非一直盲目地去追求高硬度这么一种情况。

这个观念过时了。

现今国内处于主流地位的钢厂们所生产的热作钢以及冷作钢, 于纯净度这个方面以及均匀性这个方面, 已然是做得相当出色了, 其性价比呈现出了极高的态势。

没错, 在那种极其特别的工作情形下, 像是超高压进行注塑、超精密的光学模具, 有一部分高端进口的材料, 于一致性这方面仍然是存在一定优势的。可是对于绝大多数一般用途的模具而言, 质量达标的国产材料是完全能够满足使用需求的, 根本没有必要毫无理性地盲目崇拜外国, 去白白浪费不必要的钱财。

很多师傅喜欢说：“没事，我热处理给你调一下。”

热处理确实能改善性能，但它不能无中生有。

倘若原材料自身之下的碳化物存在着偏重偏析的情况, 又或者网状组织欠佳, 那么热处理仅仅只是能拿来进行缓解, 而没有办法做到彻底消除。这其实就类似于基础条件不好, 即便化妆极为出色那终究也仅仅只是起到遮瑕效用。

选材是地基，热处理是装修。地基打歪了，装修再豪华也得塌。

为了方便大家快速对号入座，我把常见的几类模具做个简单梳理。

模具类型	典型工况特点	推荐材料特性	避坑重点
冲压模	高冲击、高磨损	高韧性、高耐磨、抗疲劳	避免使用脆性大的高碳高铬钢做冲头
注塑模	腐蚀、磨损、需抛光	耐腐蚀、易抛光、导热好	避免使用含硫量高的易切削钢做镜面模
压铸模	高温、热疲劳、侵蚀	高红硬性、耐热裂、抗侵蚀	避免使用普通冷作钢，会迅速龟裂
吹塑模	中低压力、复杂型腔	良好的整体淬透性、加工性	避免材料硬度不均，导致脱模困难