冷作工具钢选型:D2、DC53、Cr12MoV 或 O1

落料模和成形模需要在耐磨性与抗崩刃之间取得平衡。正确的选择与其说是取决于被冲压的材料,不如说取决于生产批量和刃口载荷。

候选钢种

钢种 类型 工作硬度 特性
O1 / SKS3 油淬硬化、低合金 ~58–62 HRC 韧性好、易加工、耐磨性中等
D2 / Cr12MoV 12% Cr、高碳 ~58–62 HRC 耐磨性极高、韧性中等
DC53 改良 D2 家族 ~60–63 HRC 耐磨性接近 D2,韧性明显更好

O1 级别:短批量和温和载荷

O1(及其 JIS 对应牌号 SKS3)在油中淬硬,变形小,在退火状态下易于加工。对于原型、短批量、普通钢的简单落料以及手工送料的成形工具,它是经济且宽容的选择。它的局限在于磨粒磨损:面对不锈钢、硅钢或长批量生产,刃口会很快变钝。

Cr12MoV 和 D2:大批量主力

碳含量约 1.5%、铬含量 12%,D2 型钢(Cr12MoV 是 GB 对应牌号)会析出大量铬碳化物——这正是其优异的抗磨粒磨损和抗粘着磨损性能的来源。它们是大批量落料、冲孔和切边的默认选择,通常为 58–62 HRC:纯磨粒磨损工况下取更硬,刃口承受冲击时软一两度。其弱点是韧性:粗大碳化物使该钢在尖角、中断切削和压机不对中时容易崩刃。

DC53:当 D2 崩刃时

DC53 重新平衡了 D2 的设计思路——更低的碳含量、调整后的铬和钼含量、更细小的碳化物,以及二次硬化响应,使其可在约 62–63 HRC 下获得更接近低合金钢的韧性。在 D2 刃口崩刃的场合、较厚板材落料以及担心线切割电火花加工损伤的场合,它被广泛选用,因为其高回火温度可减轻电火花加工后软化的再淬硬层问题。

按批量和载荷选型

  • 原型到短批量、温和材料、简单形状 → O1 / SKS3。
  • 长批量、磨蚀性板材(不锈钢、电工钢、涂层板) → D2 / Cr12MoV。
  • 长批量且存在崩刃、厚板或重成形载荷 → DC53,若 DC53 仍不够,则选用粉末冶金牌号。
  • 无论选哪种钢:用降低硬度来治崩刃,通常只是把刃口寿命问题换成磨损问题——在大幅降低硬度之前,应先更换牌号。

淬硬和精加工实践

不同家族的淬硬方式不同,模具车间能切实感受到这一点。O1 在相对较低的温度下油淬,变形可预测,但需要防止脱碳。D2 型钢在约 1020–1050 °C 下气淬或真空淬火——变形极低,非常适合大型精密模具——但高淬火温度使气氛控制至关重要,且大量铬碳化物使磨削更慢。DC53 在高温下回火,这适合后续进行 PVD 涂层(基体不会被涂层温度软化),并可减轻线切割电火花加工留下的再淬硬“白层”带来的问题;对这三个家族而言,工作刃口上的电火花加工层都应回火或去除,因为它经常是裂纹的起始点。与齿轮一样,应按标准以及洁净度等级采购:对于精密落料,ESR 重熔材料的寿命超过同名义牌号的普通材料。

最后更新 2026-11-03. Part of the Steel.Wiki guides — see all guides.