板材90MnVCr8KU热作模具的理想选材

　　一、90MnVCr8KU模具钢的特性

　　(一)高硬度与耐磨性

　　合金元素的作用

　　这种模具钢含有锰(Mn)、钒(V)和铬(Cr)等合金元素。锰元素有助于提高钢的强度和硬度，它能增加钢的淬透性，使钢材在淬火后能获得更深的硬化层。钒元素在钢中形成细小的碳化钒(VC)颗粒，这些颗粒硬度极高，弥散分布在基体中，起到强化基体和提高耐磨性的作用。铬元素能提高钢的硬度、强度和耐磨性，还能改善钢的抗氧化性。例如，在模具的使用过程中，这些硬质相可以抵抗工件材料的摩擦，减少模具表面的磨损。

　　与普通模具钢对比

　　与一些普通碳素模具钢相比，90MnVCr8KU模具钢的硬度和耐磨性有显著提高。普通碳素模具钢在经过相同的加工和使用条件下，容易出现表面磨损，导致模具尺寸精度下降。而90MnVCr8KU模具钢由于其合金元素的综合作用，能够在较长时间内保持模具的尺寸精度和良好的表面质量。

　　意大利UNI标准90MnVCr8KU冷作模具钢，90MnVCr8KU钢易于锻造、退火，切削性能好，韧性、淬性偏低，具有强烈抵制过热敏感性，以及网状碳化物的析出倾向。具有较高的硬度和耐磨性，淬火时变形较小。具有良好的冲裁能力。90MnVCr8KU钢用于厚度小于6mm的冲压模具、切纸机，刀具等。

　　90MnVCr8KU广泛应用。90MnVCr8KU钢与碳素工具钢相比，具有较高的硬度和耐磨性;淬火时变形较小，具有良好的冲裁能力，要求硬度63HRC。

　　90MnVCr8KU化学成分:

　　碳 C:0.85~0.95

　　硅 Si:0.10~0.40

　　锰 Mn:1.80~2.20

　　磷 P:≤0.030

　　硫 S:≤0.030

　　铬 Cr:0.20~0.50

　　钒 V:0.05~0.20

　　供货状态及硬度:220~230HBS

　　90MnVCr8KU钢用于塑胶模具，使用时要进行热处理，使用硬度58-60HRC

　　(二)良好的淬透性

　　合金元素对淬透性的影响

　　锰、铬等合金元素的存在提高了90MnVCr8KU模具钢的淬透性。锰元素在钢中能降低临界冷却速度，使得钢材在淬火时更容易获得马氏体组织。铬元素也有类似的作用，并且能细化晶粒，提高钢的综合性能。这意味着在淬火过程中，是较大尺寸的模具零件，也能够在整个截面上获得均匀的组织和性能。例如，对于直径较大的模具轴类零件，90MnVCr8KU模具钢能够保证从表面到心部都具有良好的硬度和强度。

　　在模具制造中的意义

　　在模具制造中，良好的淬透性可以减少模具在淬火过程中的变形和开裂倾向。因为均匀的组织转变可以避免由于局部应力集中而产生的变形和裂纹。这对于制造形状复杂、精度要求高的模具尤为重要。例如，在制造具有复杂型腔的注塑模具时，90MnVCr8KU模具钢的良好淬透性能够确保模具在淬火后仍能保持型腔的精度。

　　(三)较好的韧性

　　微观组织与韧性的关系

　　90MnVCr8KU模具钢的微观组织经过合理的设计和控制，在保证硬度和耐磨性的具有较好的韧性。其组织中的碳化物分布均匀，基体组织具有一定的塑性变形能力。当模具受到冲击载荷时，基体组织能够通过塑性变形来吸收能量，碳化物的存在也能阻止裂纹的扩展。例如，在模具的开合模过程中，可能会受到一定的冲击力，如果韧性不足，模具容易出现崩刃或断裂现象，而这种模具钢能够较好地承受这种冲击。

　　二、90MnVCr8KU模具钢的用途

　　(一)冷作模具

　　冷冲压模具

　　在冷冲压模具方面，90MnVCr8KU模具钢可用于制造各种形状的冲裁模、弯曲模和拉深模等。冷冲压过程中，模具需要承受较大的压力和摩擦力。这种模具钢的高硬度和耐磨性能够保证模具在长时间的冲压操作中保持刃口的锋利和模具型腔的精度。例如，在汽车零部件制造中，对于一些薄板金属件的冲压成型，如汽车车身覆盖件的冲压，90MnVCr8KU模具钢能够满足生产的要求，提高模具的使用寿命。

　　冷镦模具

　　冷镦模具用于将金属棒料在常温下镦粗、挤压成各种形状的零件，如螺栓、螺母等。90MnVCr8KU模具钢的高硬度、良好的耐磨性和韧性使其适合制造冷镦模具。在冷镦过程中，模具要承受很大的轴向压力和金属变形时产生的摩擦力。这种模具钢能够有效地抵抗这些力的作用，保证模具的正常工作。例如，在高强度螺栓的生产中，使用90MnVCr8KU模具钢制造冷镦模具可以提高生产效率和产品质量。

　　(二)切削刀具

　　车刀

　　90MnVCr8KU模具钢可用于制造车刀。车削加工中，车刀需要具备高硬度、耐磨性和一定的韧性。这种模具钢中的合金元素形成的硬质相能够提高车刀的切削刃口的耐磨性，而其较好的韧性能够防止车刀在切削过程中发生崩刃现象。例如，在加工硬度较高的合金钢轴类零件时，90MnVCr8KU模具钢制成的车刀能够有效地切削材料，并且保持刃口的稳定性。

　　铣刀

　　铣刀用于铣削加工，能够对工件进行平面、沟槽、齿轮等多种形状的加工。90MnVCr8KU模具钢制成的铣刀在铣削过程中，由于其高硬度和耐磨性，能够快速去除金属材料，并且在长时间的铣削操作中保持刃口的锋利。例如，在航空航天零件的加工中，对于一些铝合金、钛合金零件的铣削，90MnVCr8KU模具钢铣刀能够满足加工精度和效率的要求。

　　(三)量具

　　卡尺

　　在量具制造方面，90MnVCr8KU模具钢可用于制造卡尺等精密量具。这种模具钢的高硬度能够保证卡尺的测量面在长期使用过程中不会轻易磨损，从而保证测量的精度。其较好的韧性能够防止卡尺在使用过程中因意外碰撞而发生变形或损坏。例如，在机械加工车间中，使用90MnVCr8KU模具钢制造的卡尺能够准确地测量各种零件的尺寸，并且具有较长的使用寿命。