模具的机械性能要求(二)
可塑性
淬硬模具钢塑性差，尤其是冷变形模具钢，变形很小就很脆。模具钢的塑性通常用断后伸长率和面积收缩率两个指标来衡量。
断裂后伸长率是指拉伸样品断裂后长度增加的相对百分比。快递。断裂后的伸长率？该值越大，钢的塑性越好。热模具钢的塑性明显高于冷模具钢。
面积收缩率是指拉伸试棒拉伸变形断裂后，断裂部分的截面减少量与原截面的比值。快递。塑料材料拉伸断裂后有明显的颈缩，那么？价值大。而脆性材料断裂后，截面几乎不缩小，即没有颈缩。数值很小，说明可塑性很差。
韧性
韧性是模具钢的一项重要性能指标，它决定了材料在冲击试验力下的抗断裂能力。材料的韧性越高，脆性断裂的风险越小，热疲劳强度越高。这对于测量模具的脆性断裂倾向和冲击韧性试验具有重要意义。
冲击韧性是指冲击试样缺口处截面积上的冲击吸收功，冲击吸收功是指规定形状和尺寸的试样在一次冲击试验力下断裂时吸收的功。冲击试验包括夏比U形缺口冲击试验(试样缺口呈U形)、夏比V形缺口冲击试验(试样缺口呈V形)和艾氏冲击试验。
影响冲击韧性的因素很多。不同材料的模具钢冲击韧性差别很大。即使是同一种材料，由于微观结构不同，晶粒大小不同，内应力状态不同，冲击韧性也不同。通常，晶粒越粗，碳化物偏析(带状、网状等)越严重。)，以及马氏体组织越粗等。，这会使钢变脆。不同温度下冲击韧性不同。一般来说，温度越高，冲击韧性值越高，而有些钢在室温下韧性很好，当温度降到零下20 ~ 40℃时就会变成脆性钢。
为了提高钢的韧性，必须采用合理的锻造和热处理工艺。锻造时应尽可能破碎碳化物，减少或消除碳化物偏析。在热处理和淬火过程中，应防止晶粒长大过大，冷却速度不能过高，以防止内应力。在模具使用前或使用过程中，应采取一些措施来降低内应力。
特殊性能要求
由于模具种类繁多，工作条件千差万别，模具的常规性能和相互匹配要求也各不相同，一个模具的实际性能与样品在特定条件下测得的数据并不一致。因此，除了测量材料的常规性能外，还需要根据模拟的实际工况测量模具的服役特性，并对模具的特殊性能提出要求，建立正确评价模具性能的体系。
热作模具的硬度、强度和冲击韧性必须在高温下进行测试。由于热作模具是在一定温度下服役的，所以室温下测得的性能数据在温度升高时会发生变化。业绩变化的趋势和速度也大相径庭。比如，虽然室温下材料A的硬度高于材料B，但随着温度的升高，硬度明显下降，达到？达到一定温度后，硬度值会低于材料B，那么，在高温工况下要求高耐磨性时，不应选择材料A，而应选择室温下硬度较低，但随温度升高硬度下降较慢的材料B。
热作模具除了具有高温下的硬度、强度和韧性外，还要求一些特殊的性能。
热稳定性
热稳定性表示钢在加热过程中保持金相结构和性能稳定的能力。通常用回火温度为4小时，硬度降至45小时RC时的最高加热温度来表示钢的热稳定性。这种方法与材料的原始硬度有关。据报道，达到预定强度水平并保持该温度2小时以降低硬度至35HRC的一般热锻模具的失效硬度的钢的最高加热温度被视为该钢的稳定性指标。对于因耐热性不足而失效的热作模具，可根据热稳定性预测模具的寿命水平。
回火稳定性
回火稳定性是指材料的强度和硬度随回火温度的升高而降低的程度，也称为抗回火性或抗回火软化性。通常用钢的回火温度-硬度曲线来表示，硬度下降缓慢表示回火稳定性高或耐回火性高。回火稳定性还与回火过程中的显微组织变化有关，它与钢的热稳定性一起，代表了钢在高温下的显微组织稳定程度和模具在高温下的抗变形能力。
抗断裂性
除了冲击韧性、抗压强度、抗弯强度等常规力学性能的一次性抗断裂指标外，低能多次冲击抗断裂性能更适合冷作模具的实际使用。作为模具材料的性能指标，还包括压缩疲劳强度、接触疲劳强度等。该抗疲劳断裂指数通过在一定循环应力下测量的断裂循环次数或在一定循环次数下导致断裂的载荷来表征。断裂韧性是否是冷作模具材料的重要性能指标，需要研究和探讨。
抗咬合能力和抗软化能力
抗咬合和抗软化能力分别表征了霉菌对的出现。冷焊？以及由于加载过程中温度升高而导致的抗硬度和耐磨性。
抗热疲劳性和断裂韧性
抗热疲劳性代表材料在热疲劳裂纹萌生前的工作寿命和萌生后的增长率。热疲劳通常在20℃？在750℃反复加热和冷却过程中出现的裂纹的循环次数或裂纹长度在一定的循环次数后确定。抗热疲劳性高的材料不容易产生热疲劳裂纹，或者裂纹萌生时，膨胀量小而慢。断裂韧性代表对裂纹不稳定性和扩展的抵抗力。如果断裂韧性高，裂纹不易于不稳定和扩展。
耐高温磨损和抗氧化
高温磨损是热作模具的主要失效形式之一。一般情况下，大多数锤锻模和压力机模具都是由于磨损而失效的。抗热耐磨性是对热作模具性能的要求，是各种高温力学性能的综合体现。目前，国内一些单位已经在自制的热磨损机上进行了模具的热磨损试验，收到了理想的试验效果。
实际应用表明，模具材料的抗氧化性对模具的使用寿命有很大影响。因为氧化会加剧模具工作过程中的磨损，模具型腔尺寸超差而报废。氧化还会在模具表面造成腐蚀沟槽，成为热疲劳裂纹的来源，加剧模具热疲劳裂纹的萌生和扩展。因此，要求模具具有一定的抗氧化性。
除了常规的机械性能外，冷作模具钢通常还需要以下性能:
耐磨性、抗断裂性和抗咬合性以及抗氧化性。
耐磨性
冷作模具在使用过程中，成形的毛坯会沿着模具表面滑动流动，导致模具与毛坯之间产生很大的摩擦力。这种摩擦使模具表面受到剪切应力，在其表面刻出凹凸痕，与毛坯不平整的表面咬合，逐渐造成模具表面的机械损伤或磨损。冷作模具，尤其是那些正常失效的模具，大多因磨损而报废。因此，对冷作模具最基本的要求之一就是耐磨性。正常情况下，材料的硬度越高，耐磨性越好。然而，耐磨性也与软基体上硬点的形状和分布密切相关。
冷作模具的磨损包括磨粒磨损、粘着磨损、腐蚀磨损和疲劳磨损。