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GM冷作模具鋼
（1）模具鋼的特性

鍛造前應緩慢加熱，充分透燒，該鋼鍛造時采取輕—重—輕法操作，反復鐓拔，可進一步改善碳化物的不均勻性。
淬火、回火後硬度64～66HRC；抗彎強度σbb為4800MPa；斷裂韌性KIC為20.0J/cm2。
（2）GM鋼典型化學成分（質量分數，%）

C 0.94、

Cr 5.83、

Mo 2.80、

W 3.23、

V 2.00、

Si 0.27、

Mn 0.46。
（3）熱加工規范加熱溫度1120～1150℃，始鍛溫度1100～1200℃，終鍛溫度850～900℃。冷卻方式為鍛後緩冷或及時退火處理。
（4）試樣淬火、回火規范淬火溫度1110～1120℃，回火溫度530～550℃，回火後硬度62～64HRC。抗彎強度σbb為4800MPa；沖擊韌性值αKU為20.0J/cm2。
（5）淬火、回火規范淬火溫度1120℃±10℃，油冷淬火，回火溫度540℃±10℃，回火時間1～2h，回火次數2～3次，硬度65HRC。
（6）GM鋼典型應用舉例
①特別適合於螺紋滾絲輪，與
②可用於高耐磨、高精度的冷沖模具，如切邊模具、級進模、高速沖床用冷沖模等。用於代替Cr12類、高速鋼類模具，使用壽命明顯提高。
③適用於制造沖裁、冷擠、冷鍛、冷剪模具。

模具鋼分類

美國按模具服役條件將模具鋼分為三大類，美國金屬學會工具鋼委員會列出瞭：冷作模具鋼、熱作模具鋼和塑料模具鋼三大類。其中，冷作模具鋼又分出12小類，熱作模具鋼9小類，塑

料模具鋼2小類。每個小類的選材又取決於三個主要因素：

　　◆ 尺寸大小和形狀的復雜性，

　　◆ 被加工的材料，

　　◆ 耐久性要求或設計壽命。

　　◆ W組即水淬工具鋼，有11個鋼種，7個碳素工具鋼，含碳量從0.7%-1.3%。

　　◆ O組即油淬冷作模具鋼（俗稱油鋼），有4個鋼種，含碳量在0.85%-1.55%，

　　◆ A組即空淬中合金冷作模具鋼，有9個鋼種，含碳量從0.5%-2.25%。

　　◆ D組即高碳高鉻冷作模具鋼，有7個鋼種，含碳量0.9%-2.5%。

　　◆ S組即耐沖擊工具鋼，有7個鋼種，含碳量0.4%-0.6%。

　　用於冷作模具還有高速鋼（HSS組）和超高速鋼（SHSS組），鈷基硬質合金和鋼結硬質合金（HA組），粉末鋼和工程陶瓷（PIM組），碳鎢工具鋼（F組），特殊用途工具鋼（L組）。

　　（2）冷作模具鋼的選用

　　冷作模具鋼的主系列是高硬冷作類，主要用於要求高抗壓和耐磨為主的模具，硬度高於HRC60-62。對於要求耐沖擊、韌性高的模具，硬度低於HRC60- 62，主要用S類和部份A類和最普通的調質鋼、彈簧鋼、熱作模具或基體鋼。對於大型沖壓模，如汽車外型沖壓件，主要用鑄鐵類。簡易或壽命數量少的用鋅基合金或高分子復合材料。

　　高速鋼和超高速鋼在冷作模具中的應用迅速增長。主要是有高的"抗壓強度/硬度" 比值。且硬度可在HRC60-70之間選擇。

　　粉末模具鋼有優良的耐磨壽命，硬度不大高HRC60-62，應用相當多。

　　碳素工具鋼在壽命10萬件的沖頭或軟材料沖壓模仍有一定的應用范圍。

　　美國熱作模具鋼分二大類：熱作模具鋼，和超級熱強合金。

　　熱作模具由於在有溫度的條件下工作，要求材料具有熱強性和熱耐磨性，為瞭保證模具的使用壽命模具要冷卻，熱冷交替模具會出現龜裂，即熱疲勞裂紋，所以材料又要求有抗裂紋能力和抗熱疲勞性能。

　　按熱強性排列的主系列進行選材:

　　低合金調質模具鋼（6G，6F2，6F3）→中鉻熱作模具鋼（H11、H12、H13）→鎢熱作模具鋼（H21，H22）。

　　非標準的熱作模具鋼：例如熱鐓鍛模具用時效硬化型的6H4。使用H11、H12、H13出現瞭不能滿足熱耐磨性時，可以選擇6H1，6H2。

　　當要求模具以熱作耐磨性為主時，可以選擇D2，D4→M2，M4→粉末鋼。鋼結硬質合金、鈷基硬質合金的高溫耐磨性是很高的，但其熱疲勞性（即冷熱抗疲勞裂紋）很差，不能在急

冷急熱狀態下使用。

　　◆ 滲碳型塑料模具鋼：P1，P2，P3，P4，P5，P6。這類鋼含碳量很低，主要是美國早期及用擠壓成型制模法，要求冷塑性好，有高的擠壓性能，成型後表面滲碳淬火提高表面硬度，使用壽命長。芯部超低碳可使淬火時變形量最小。

　　◆調質型塑料模具：P20，P21。目前塑料模具中P20的用量很大，已成為主體，大多數在預硬狀態時使用。