(5)氧化脱碳敏感性:模具在加热过程中,如果产生氧化脱碳现象,就会改变模具的表面形状和性能,影响模具的硬度、耐磨性和使用寿命,导致模具早期失效。通过真空热处理等特殊热处理工艺,可避免氧化脱碳。
(6)硬度:硬度是模具钢的主要技术性能指标,为了保持模具形状尺寸稳定不变,模具在高应力的作用时,必须具有足够高的硬度。冷作模具钢在室温条件下一般应将硬度保持在60HRC左右,热作模具钢根据其工作条件,一般要求保持硬度在40-55HRC范围。对于同一钢种而言,在一定的硬度值范围,硬度与变形抗力成正比;但具有同一硬度值而成分及组织不同的钢种之间,其塑性变形抗力可能有明显的差别。
钢的硬度与化学成分和金相组织具有密切关系,通过热处理,可以获得很宽的硬度变化范围。模具钢的硬度主要取决于马氏体中溶解的含碳量或含氮量。如新型模具钢012A1和CG2,可分别采用低温回火处理后硬度为60-62HRC,釆用高温回火处理后 硬度为5O-52HRC,因此,可用来制作硬度要求不同的冷作或热作模具。
(7)红硬性:在高温状态下工作的热作模具,要求保持其组织和性能的稳定性,从而保持足够高的硬度,这种性能称为红硬性。红硬性也是保持其硬度和组织稳定性,抵抗软化的能力,是热作模具钢和部分重载荷冷作模具钢的重要性能指标。碳素工具钢、低合金工具钢通常能在180-250℃的温度范围内保持这种性能,铬钼热作模具钢一般 在550-600℃的温度范围内保持这种性能。钢的红硬性主要取决于钢的化学成分和所釆取的热处理工艺。
(8)强度:强度是指钢在服役过程中,抵抗变形和断裂的能力。对于模具来说,则是整个成型面或各个部位在服役过程中抵抗拉伸力、压缩力、弯曲力、扭转力或综合力的能力。
衡量钢材强度常用的方法是进行拉伸试验。对于在压缩条件下工作的模具,还经常给出抗压强度。
对于模具钢,特别是含碳量高的冷作模具钢,因为塑性很差,一般不用抗拉强度而是以抗弯强度作为实用指标。弯曲试验产生的应力状态与许多模具工作表面产生的应力状态极相似,能比较正确地反映出材料的成分及组织因素对性能的影响。抗弯试验甚至 对极脆的材料也能反映出一定的塑性。
在拉伸曲线图上有一个特殊点,当拉力到达这一点时,试棒在拉力不增加或有所下降情况下发生明显伸长变形,这种现象称为屈服。这时的应力称为这种材料的屈服点。而当外力去除后不能恢复原状的变形,这部分变形被保留下来的变形,称为塑性变形。屈服点是衡量模具钢塑性变形抗力的指标,也是常用的强度指标。对模具材料要求具 有高的屈服强度,模具产生塑性变形,就意味着失效。