冷作热作模具钢

模具钢：冷作与热作的工艺差异及选材策略

一、核心差异

让我们先来了解一下冷作模具钢和热作模具钢的核心差异。

1. 工作温度

冷作模具钢，如其名，主要应用于室温环境，如冲压、冷镦、冷挤压等工艺，其工作温度一般不超过200°C。而热作模具钢则适用于高温场景，如压铸、热锻、热挤压等工艺，其工作环境温度通常高于300°C。

2. 性能要求

冷作模具钢的核心性能在于高硬度（达到58-65 HRC）、耐磨性及抗压强度。它还需要具备出色的尺寸稳定性，以确保在复杂环境下保持稳定的性能。而热作模具钢则需要具备耐高温软化（最高可达500-600°C）、抗热疲劳和抗氧化性能，同时在高温下保持中等硬度（通常在40-55 HRC）。

二、化学成分与典型钢号

冷作模具钢一般含有高碳（最高可达2.5%）和高铬（最高可达12%），并添加钼、钒等元素以提升耐磨性。常见的钢号有Cr12MoV和D2等。而热作模具钢则含有中低碳成分（通常在0.3%-0.5%），并含有钨、钼、镍等元素来提高高温强度，如H13、SKD61等。这些典型的钢号在各自的应用领域具有独特的优势。例如，冷作模具钢常用于精密冲裁模和冷挤压模，而热作模具钢则广泛应用于铝合金压铸模和热锻模等领域。

三、选材策略

在选择冷作模具钢时，我们需要考虑碳化物的分布均匀性和热处理工艺。这种钢材适用于高精度、高负荷的场景，如汽车覆盖件冲压模。而对于热作模具钢，我们需要关注其抗回火软化能力和冷却速率控制。这种钢材通常用于高温循环作业环境，如镁合金压铸模需要选择含钨的钢种。

四、工业发展趋势

随着工业技术的不断进步，冷作模具钢正在向高纯净度和超细化晶粒方向发展，以提高模具寿命。而热作模具钢则正在开发复合涂层技术，如氮化处理，以增强其表面耐蚀性和抗粘模性。对于需要长时间在高温环境下工作的模具，选择适当的热作模具钢并优化其涂层技术将大大提高其使用寿命和性能。基于模具的工作温度、加工材料类型和成本预算等因素，我们可以合理选择上述两种模具钢中的合适类型来满足我们的需求。