冲压模具常用金属材料及其热处理工艺研究

唐光文

摘 要： 经济的进步推进了我国机械制造行业的发展，在机械制造行业中很多加工步骤都与冲压模具有紧密联系，而冲压模具的主要作用是限制材料加工的形状，保障产品生产的规格与要求相符。在冲压模具中，材料是保障模具质量以及模具生产的根本，当前应用在模具生产中的材料分成很多种。本文主要分析冲压模具中经常应用到的金属材料以及热处理工艺，希望能促进我国冲压模具材料的发展，并保障我国机械制造行业有更广阔的发展空间。

关键词： 冲压模具;热处理工艺;模具材料

中图分类号：TG386  文献标识码：A

1 绪论

模具是我国机械制造行业中的重要组成部分，关系着我国制造业的发展，也是工业生产中的基础设备，通过模具进行产品生产能保障产品的质量与效率。冲压模具在应用过程中具备非常强的综合性，在模具的应用中包含了工艺技术、设备技术以及材料技术，应用范围非常广。通过冲压模具的热处理工艺应用能够强化金属材料的加工效率，并且延长模具的使用时间，为我国的工业制造业进步提供了坚实基础。

2 冲压模具常用金属材料

2.1 碳素工具钢材料

碳素钢材料在应用过程中具备非常明显的应用优势，主要体现在以下四个方面。第一，可塑性强。碳素钢材料在应用中具备非常强的可塑造性，可以利用此材料锻造成相应的冲压模具，保障其锻造形状的科学与合理。第二，具备较强的退火易软化特点。在碳素钢材料应用时，在退火之后，可以以最快速度实现材料软化，为后续的加工提供了依据。第三，碳素钢的切割性好。由于碳素钢具备的硬度比较低，能够很轻松地实现材料切割，也可以以最快速度得到相应的冲压模具模型。第四，成本低。应用碳素钢材料进行冲压模具，能够大幅度降低成本投入，是真正物美价廉型的材料。

2.2 高碳高铬模具钢材料

高碳高铬模具在应用中能够呈现出非常好的耐磨性和淬硬性，与碳素钢材料相比，具备更加明显的应用优势，此材料的耐磨性非常好，而且质地坚硬，不容易在锻造过程中产生变形，也因此高碳高铬材料在金属冲击模具中广泛应用。另外，高碳高铬模具在应用中也存在一定的弱势，为了保障该材料应用的科学性，需要根据冲压模具的具体使用要求进行材料的改造，强化模具应用效果，实现对高碳高铬材料应用中内部碳化物的改善，保障材料性能符合应用需求。

2.3 高速钢材料

高速钢材料在应用中添加了钼元素，通过科学的冶炼方法，实现高速钢材料加工。高速钢材料具备非常好的应用性能，尤其是热塑性和强韧性能。高速钢材料在实际应用中针对金属冲压模具生产有更好的发展空间，是目前应用前途最广的材料。

2.4 超硬高速钢材料

将高速钢进行一定的加工，便可以得到超硬高速钢。在冲压模具的应用中，为了满足难切削材料的应用，通过对超硬高速钢材料应用保障其加工具备更强的科技含量，保障冲压材料强度符合模具应用水准。但是，在超硬高速钢材料应用时还存在非常强的不利因素，一味地增强材料的硬度，很可能造成材料的可塑性变差，不利于材料的韧性提升，在加工过程中也会导致加工时间的延长。为了避免超硬高速钢材料在应用中的弊端，需要采用科学的方法进一步提升材料中的碳含量，保障其拥有更好的使用前景。

2.5 基体钢材料

在沖压模具材料应用中，高速钢材料和超硬高速钢材料在应用中都存在一定的局限性，为了解决这一问题需要在材料的加工与制造时适当添加其他元素，改变材料的应用性能。通过一定的加工方式得出来的钢材料被统一为基体钢。基体钢材料的韧性居中，属于两种材料的结合体，也同时具备了两种材料的优势，在成本方面与这两种材料相比都要低，具备的发展前景也比较广阔。

3 冲压模具的热处理工艺

3.1 真空热处理工艺

真空热处理工艺进行模具材料的加工时，能够实现其表面性能的提升，降低材料的形变量。利用该工艺进行加工时，处于真空状态下，因此在加工过程中，模具的表面材料依然处在活性状态下，不会造成钢材料的脱气问题，也避免了脱碳情况。在加工过程中，想要进一步提升材料的强度，需要提升加工炉内的真空程度，通过真空热处理之后的模具材料具备较强的韧性，能进一步提升模具使用寿命。

3.2 深冷处理工艺

在冲压模具生产中，通过深冷工艺处理能够不断提升材料的力学性能，保障冲压模具有较高的强度。在进行冲压模具的加工时，如果需要应用深冷处理工艺要选取恰当的时间。另外，经过该工艺处理之后，能够显著提升冲压模具的耐磨性保障，其材料稳定性符合要求，应用非常广泛。

3.3 模具的高、降温淬火工艺

在冲压模具的生产中，需要根据应用的具体方式对冲压模具进行降温淬火，利用降温与淬火保障模具生产的科学性，降低模具内钢材料的碳含量，保障其材料性能符合应用需求。在经过淬火处理之后的钢材料能够实现模具生产寿命的大幅度提升，模具抗磨性能也得以保障。因此，需要不断加大对模具生产中的降温与淬火，保障模具有更长的使用时间。

3.4 化学热处理工艺

在冲压模具的加工中需要应用到化学热处理工艺，也是应用较为普遍的工艺。通过该工艺应用能够提升材料表面性能，当前在工厂中应用时，普遍为高频渗氮和离子渗氮工艺，在应用中离子渗氮工艺能大幅度地降低渗氮时间，是提升模具质量的重要方式。

4 结语

总而言之，工业的迅速发展，让各类冲压模具受到人们的关注，在我国工业发展中，只有不断实现模具制造与改良，才能推进工艺技术的创新，保障我国机械制造行业的发展。因此，需要加大对冲压模具金属材料和热处理工艺的分析，强化研究和应用实践，确保我国模具技术发展，并实现我国机械制造业的进步。

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