热作模具钢需在高温（500-800℃）下承受金属熔体的冲刷和反复加热冷却，因此必须具备优异的热强性、热疲劳抗力和抗氧化性。H13 钢是应用的热作模具钢，其化学成分设计中，铬（Cr）含量保持在 5% 左右以提高抗氧化性，钼（Mo）和钒（V）总量控制在 2%-3%，形成弥散分布的碳化物，提升高温强度。经 1050℃淬火 + 580℃回火后，其室温硬度达 HRC48-52，800℃时高温硬度仍保持在 HV300 以上，足以抵抗铝合金压铸时的高温磨损。在实际应用中，H13 模具经氮化处理后，表面硬度可达 HV800-1000，热疲劳裂纹萌生寿命延长 2 倍，特别适合汽车发动机缸体压铸模具。高韧性模具钢不易开裂，能承受较大工作载荷而不断裂。广州A3模具钢供应商
模具钢的硬度是衡量其性能的重要指标之一，它直接影响模具的耐磨性和抗变形能力。不同类型的模具钢硬度要求不同，冷作模具钢由于需要承受较大的压力和摩擦，通常需要较高的硬度来抵抗磨损和变形，一般硬度在 HRC58-62 之间。以 D2 钢为例，它属于高碳高铬冷作模具钢，其化学成分中碳含量高达 1.5%，铬含量达 12%，经过 1020-1040℃淬火和 180-200℃低温回火后，硬度可稳定在 HRC60-62，并且具有较高的耐磨性。在制造冷冲模、冷挤压模等模具时，这种高硬度使得模具能够承受高达 2000MPa 的接触应力和剧烈的摩擦，保证模具在长期工作中不产生塑性变形，刃口保持锋利。例如在制造厚度为 5mm 的钢板冷冲模时，D2 钢模具的使用寿命可达 50 万次以上，而硬度较低的模具钢（如 HRC55 左右）在相同条件下寿命为 20 万次，差异。东莞模具钢零售铁素体 - 珠光体模具钢综合性能较好，成本较低。
模具钢的耐磨性直接关系到模具的使用寿命，是模具钢重要的性能指标之一。在模具工作过程中，与被加工材料之间的摩擦不可避免，尤其是在冷冲压、冷挤压等工艺中，模具表面会受到强烈的摩擦和磨损，良好的耐磨性能够减少模具的磨损量，降低维修和更换成本。模具钢的耐磨性主要取决于其组织中碳化物的种类、数量、分布以及基体硬度。例如在粉末冶金模具中，由于粉末在压制过程中会对模具表面产生强烈的擦伤和磨损，选用具有高耐磨性的模具钢至关重要。Cr12 型钢属于高碳高铬冷作模具钢，其组织中含有大量均匀分布的 Cr7C3 型碳化物，这种碳化物硬度高达 HV1800-2000，能够有效抵抗粉末的磨损。某粉末冶金企业使用 Cr12 钢制造齿轮模具，与使用普通模具钢相比，模具的磨损量减少了 60%，使用寿命从 1 万件提升至 3 万件，降低了生产成本。
根据回火温度的不同，可分为低温回火（150 - 250℃）、中温回火（350 - 500℃）和高温回火（500 - 650℃）。低温回火主要用于冷作模具钢，能够在保持高硬度的同时，适当降低淬火应力，提高韧性。中温回火常用于热作模具钢，可使钢获得较好的弹性和韧性，同时保持一定的硬度。高温回火则能使模具钢的组织更加均匀，消除内应力，提高综合力学性能，适用于一些对强度和韧性要求较高的模具。例如，热作模具钢 H13 在淬火后，通常采用 550 - 650℃的高温回火，回火次数一般为 2 - 3 次，通过这样的回火处理，H13 钢能够获得良好的热疲劳性能、强度和韧性的平衡。退火也是模具钢常用的热处理工艺之一，包括完全退火、球化退火和去应力退火等。完全退火主要用于改善模具钢的切削加工性能，通过将钢加热到临界温度以上，保温后缓慢冷却，使钢的组织均匀化，降低硬度。球化退火则适用于过共析钢，如部分冷作模具钢，其目的是使钢中的碳化物球化，改善钢的韧性和切削加工性能，同时为后续的淬火处理做好组织准备。去应力退火主要用于消除模具在加工过程中产生的残余应力，稳定模具尺寸，防止变形和开裂。模具钢经表面涂层处理，进一步提高耐磨性和耐蚀性。
热疲劳性能是热作模具钢的关键指标，通常采用热循环测试（加热至 600-800℃，空冷至室温为一个循环）评价其抗热裂纹能力。H13 钢经优化热处理后，可承受 1000 次以上热循环而无明显裂纹，而普通 5CrNiMo 钢能承受 500 次循环。通过扫描电镜观察发现，H13 钢的热疲劳裂纹扩展速率为 5×10⁻⁶mm / 次，远低于 5CrNiMo 钢的 1.2×10⁻⁵mm / 次，这与其均匀分布的钒碳化物（VC）阻碍裂纹扩展有关。在实际压铸生产中，热疲劳性能优异的 H13 模具（经 200℃回火）比常规处理的模具寿命延长 40%，尤其适合铝合金高压压铸（压射比压≥100MPa）工况。抗冲击模具钢韧性高，能有效抵御冲击载荷。苏州SKH-9 模具钢生产厂家
贝氏体模具钢具有良好的强韧性和耐磨性。广州A3模具钢供应商
模具钢的磨削性能与其硬度、组织状态密切相关，高硬度模具钢（HRC55 以上）磨削时易产生烧伤和裂纹，需采用特殊工艺。磨削 Cr12MoV 冷作模具时，选用粒度 80-120# 的立方氮化硼（CBN）砂轮，切削速度控制在 30-40m/s，冷却液流量≥20L/min，可避免表面烧伤。对于 S136 镜面模具钢的精密磨削，需采用恒压力磨削工艺，进给量控制在 0.001-0.002mm / 次，配合在线测量系统，使平面度误差控制在 0.005mm/m 以内。在模具型腔磨削中，使用五轴联动磨床配合陶瓷结合剂砂轮，可加工出 Ra0.05μm 的复杂曲面，满足光学镜片模具的精度要求。广州A3模具钢供应商
