# 日本KS31模具钢成分及特性

## 一、成分

1. **碳（C）**

   - KS31模具钢的碳含量处于相对较高水平，一般在0.9 - 1.05%之间。高碳含量是该模具钢获得高硬度的关键因素。碳在钢中主要以碳化物的形式存在，这些碳化物弥散分布在钢的基体中。在模具工作时，例如进行冲压、冷镦等冷作加工时，高硬度的碳化物能够有效地抵抗工件对模具的摩擦，减少模具的磨损，从而延长模具的使用寿命。

2. **锰（Mn）**

   - 锰的含量在0.6 - 1.0%左右。锰在KS31模具钢中有多方面的作用。首先，锰可以提高钢的强度和硬度，通过固溶强化机制增强钢的基体。其次，锰能够降低钢的临界冷却速度，这有助于提高钢的淬透性。在模具淬火过程中，良好的淬透性可确保在较大的截面上获得均匀的马氏体组织，这对于保证模具整体性能的一致性非常重要，特别是对于尺寸较大的冷作模具。

3. **硅（Si）**

   - 硅含量在0.15 - 0.35%。硅在KS31模具钢中主要起脱氧剂的作用，它能够去除钢中的氧，提高钢的纯净度。此外，硅还能在一定程度上提高钢的强度和硬度，并且有助于提高钢的耐热性。在一些冷作模具应用场景中，可能会由于摩擦生热等原因导致局部温度升高，此时硅的耐热性作用就会体现出来。

4. **铬（Cr）**

   - 铬含量在0.2 - 0.5%。铬在该模具钢中的作用较为重要。铬能提高钢的淬透性，使钢材在淬火时更容易获得理想的组织。同时，铬还能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，虽然在冷作模具中抗氧化和耐腐蚀性能不是Zui主要的考量因素，但在一定程度上可以保护模具表面免受轻微的氧化和腐蚀影响。此外，铬与碳结合形成的碳化物有助于提高模具的耐磨性。

## 二、特性

1. **高硬度与耐磨性**

   - 由于高碳含量以及铬等合金元素形成的碳化物，KS31模具钢具有高硬度和优异的耐磨性。在冷作模具领域，如冲压高强度金属板材、冷镦加工等操作中，KS31模具钢制成的模具能够有效地抵抗工件与模具之间的摩擦磨损。即使经过大量的加工循环，模具的尺寸精度和表面质量依然能够得到较好的保持，从而减少模具的维修和更换频率。

2. **良好的淬透性**

   - 锰和铬元素赋予了KS31模具钢良好的淬透性。这使得模具在淬火时能够在较大的截面上获得均匀的马氏体组织。对于制造不同尺寸的冷作模具，尤其是大型模具非常有利。例如，在制造大型冲压模具时，良好的淬透性可避免模具出现表面硬度高而心部硬度低的情况，从而防止模具在使用过程中因局部硬度差异而产生变形或开裂等问题。

3. **较好的强度和韧性**

   - 锰、硅等元素对强度的提升作用以及合理的合金配比，使得KS31模具钢具有较好的强度和韧性。在冷作模具的使用过程中，模具需要承受较大的冲击力和压力。KS31钢制成的模具能够在保证强度的同时，具有一定的韧性来应对突发的冲击力，避免模具发生脆性断裂。

4. **加工性能**

   - KS31模具钢具有较好的加工性能。尽管其碳含量较高，但在适当的加工工艺条件下，如合适的切削速度、进给量和切削深度，能够进行有效的切削加工。这对于模具制造过程中的加工成型非常有利，可以降低加工成本，提高生产效率。