德国1.2367模具钢成分及特性

# 德国1.2367模具钢成分及特性

## 一、成分

1. **碳（C）**

   - 1.2367模具钢中的碳含量较高，通常在0.35 - 0.45%左右。碳是决定钢材硬度和强度的关键元素。较高的碳含量使得钢材在淬火和回火后能够获得较高的硬度，这对于模具在承受高压力和高磨损的工作条件下保持形状稳定性非常重要。

2. **铬（Cr）**

   - 铬的含量大约在4.8 - 5.5%。铬在模具钢中具有多种重要作用。首先，它能提高钢材的淬透性，确保钢材在淬火过程中能够均匀地硬化到较大的深度。其次，铬与碳形成的碳化物（如Cr7C3等）具有很高的硬度和耐磨性，分布在钢的基体组织中，可以有效地抵抗模具在使用过程中的磨损，提高模具的使用寿命。此外，铬还能提高钢材的抗氧化性和耐腐蚀性，这对于一些在潮湿或有腐蚀性介质环境下工作的模具尤为重要。

3. **钼（Mo）**

   - 钼含量在1.2 - 1.5%。钼是一种强碳化物形成元素，它与碳结合形成的碳化物（如Mo2C）在钢中起到细化晶粒的作用。细化的晶粒结构可以提高钢材的强度和韧性，同时也能改善钢材的可加工性。在模具钢中，钼还能提高钢材的回火稳定性，即在回火过程中，能够有效地阻止硬度的过度降低，从而保证模具在高温回火后仍能保持较高的硬度和强度，以适应高温工作环境。

4. **镍（Ni）**

   - 镍的含量一般在1.8 - 2.2%。镍在1.2367模具钢中的主要作用是提高钢材的韧性。它能够降低钢材的脆性转变温度，使得模具钢在低温环境下也能保持较好的韧性，减少模具在使用过程中发生脆断的可能性。同时，镍还能与其他合金元素协同作用，进一步提高钢材的淬透性和综合性能。

5. **钒（V）**

   - 钒的含量约为0.9 - 1.1%。钒是一种非常有效的细化晶粒元素，它形成的碳化物（如VC）具有极高的硬度和稳定性。这些碳化物在钢中弥散分布，不仅能够提高钢材的耐磨性，而且在高温下也能有效地阻止晶粒长大，从而提高钢材的热稳定性。在模具钢的淬火和回火过程中，钒的存在有助于提高钢材的硬度、强度和韧性等综合性能。

## 二、特性

### （一）热作模具钢的共性特性

1. **良好的高温强度**

   - 1.2367模具钢作为热作模具钢，在高温环境下（例如压铸模具工作时的高温液态金属接触环境，温度可高达几百摄氏度）能够保持较高的强度。这是因为其合金元素的合理搭配，在高温下合金元素形成的碳化物不易分解，能够有效地支撑钢的基体结构，防止模具在高温下发生变形。例如，在压铸铝合金模具中，当铝液温度达到600 - 700°C时，1.2367模具钢能够承受铝液注入时产生的巨大压力而不会轻易变形，确保压铸产品的尺寸精度。

2. **高的热疲劳抗力**

   - 在热作模具的工作过程中，模具表面会反复经历加热和冷却的循环过程。1.2367模具钢具有较高的热疲劳抗力，这得益于其合金元素对钢材组织结构的优化。在热循环过程中，钢材内部的应力能够得到较好的释放，不易产生裂纹。例如，在热锻模具中，模具在每一次锻压过程中都会经历从高温到低温的快速变化，1.2367模具钢能够经受住这种频繁的热冲击，减少因热疲劳而导致的模具表面龟裂现象，从而延长模具的使用寿命。

3. **良好的淬透性**

   - 其合金元素的组合赋予了1.2367模具钢良好的淬透性。在淬火过程中，模具钢能够从表面到心部均匀地硬化。这对于大型模具来说尤为重要，因为大型模具在淬火时，如果淬透性不好，会导致表面和心部组织性能差异过大，容易产生变形和开裂等问题。例如，对于大型的注塑模具，1.2367模具钢能够在淬火处理后保证整个模具的硬度和强度均匀性，提高模具的整体质量。

### （二）1.2367模具钢的特殊特性

1. **优异的耐磨性**

   - 由于其较高的碳含量以及铬、钼、钒等合金元素形成的多种碳化物，1.2367模具钢具有优异的耐磨性。在模具与工件频繁接触、摩擦的过程中，这些硬而耐磨的碳化物能够有效地抵抗磨损。例如，在冲压模具中，当冲压高强度钢板时，模具表面会受到很大的摩擦力，1.2367模具钢能够在长时间的冲压操作下保持模具型腔的尺寸精度，减少因磨损而导致的模具报废，提高模具的冲压次数。

2. **良好的韧性**

   - 镍、钒等元素的存在使得1.2367模具钢具有良好的韧性。在模具受到冲击载荷（如在锻造模具中，锻造过程中锤头对模具的冲击力）时，能够吸收能量而不发生脆性断裂。这种韧性与硬度的良好平衡是1.2367模具钢的一个重要特性。它使得模具在复杂的工作条件下，既能保证模具的耐磨性和强度，又能防止因意外冲击而导致的模具损坏。

3. **较好的加工性能**

   - 尽管1.2367模具钢是一种合金含量较高的模具钢，但它仍然具有较好的加工性能。在锻造过程中，它能够在一定的温度范围内进行有效的锻造变形，易于成型为所需的模具毛坯形状。在切削加工方面，通过合理选择刀具和切削参数，也能够实现较为高效的切削加工。例如，在模具制造的粗加工阶段，使用合适的硬质合金刀具，能够以较高的切削速度和进给量对1.2367模具钢进行切削，降低加工成本和加工时间。

4. **高的回火稳定性**

   - 钼等合金元素的作用使得1.2367模具钢具有高的回火稳定性。在回火处理过程中，钢材的硬度不会因回火温度的升高而急剧下降。这使得模具在经过回火处理后，能够在保持较高硬度的同时，还能消除淬火过程中产生的内应力，提高模具的尺寸稳定性和综合性能。例如，在模具经过淬火后进行高温回火处理时，1.2367模具钢能够在回火温度范围内保持硬度，满足模具在不同工作温度下的性能要求。

德国1.2367模具钢凭借其合理的成分设计，具有多种优良的特性，在热作模具制造领域有着广泛的应用前景。