钢铁材料基本知识

1 基本理论

1.1 模具钢的分类

    模具的用途很广，各种模具的工作条件差别很大，所以制造模具的材料范围很广，从

一般的碳素结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、合金结构钢、弹簧钢、高速工具钢直到满足特

殊模具要求的奥氏体无磁模具钢、耐蚀模具钢、耐热模具钢、马氏体时效钢、高温合金、难熔

合金、硬质合金及用粉末冶金工艺生产的高合金模具钢等。

    常用模具钢一般按其用途和工作条件分为三大类，即冷作模具钢、热作模具钢和塑料

模具钢。

    冷作模具钢：主要用于在冷状态（室温）条件下对工件进行压制成形的模具，如冷冲

裁模具、冷冲压模具、冷拉伸模具、冷挤压模具、冷镦模具、压印模具、辊压模具等。冷作模具

品种多，应用范围广，其产值占模具总产值的 1/3 左右，采用的钢号很多，从碳素工具

钢，合金工具钢、高速工具钢、硬质合金直至粉末高速钢和粉末高合金模具钢等，大部分

属于高碳过共析钢或莱氏体钢。

    热作模具钢：主要用于制造对高温状态下的金属进行热成形的模具，如热锻模具、热

挤压模具、压铸模具、热剪切模具等。这类钢含碳量一般在 0.3%～0.5%，添加提高高温性

能的钨、钼、铬、钒等合金元素。对特殊要求的热作模具有时还采用高合金奥氏体耐热模具

钢、高温合金和难熔合金制造。

    塑料模具钢：近 50 年来，随着石油化工工业的发展，塑料工业迅速兴起，产量激增，

如今，塑料已经和钢铁、木材、水泥一起构成现代社会的四大基础材料，是农业、工业、交

通、运输业、能源、信息产业及宇宙空间和海洋开发等国民经济各种领域不可缺少的重要原

材料。很多塑料制品是采用模压成形，所以模具的需求量迅速增加，不少工业发达国家塑

料模具的产值已超过冷作模具的产值，在模具制造业中居首位。由于塑料的品种很多，性

 

能各异，而且根据塑料制品的尺寸、形状复杂程度、精度、表面粗糙度和生产批量等各方

面的要求不同，对制造模具的材料也提出不同的性能要求，不少工业发达国家已经形成

了范围很广的塑料模具钢系列，包括碳素塑料模具钢、预硬化塑料模具钢、易切削塑料模

具钢、耐蚀型塑料模具钢、时效硬化型塑料模具钢、非调质型塑料模具钢、高耐磨塑料模具

钢、渗碳型塑料模具钢和无磁塑料模具钢等。

1.2 模具材料的选用原则