1.2601 工具钢：高耐磨冷作模具的核心材料
一、材料特性概述
1.2601 是一种德国标准的高碳高铬莱氏体钢，专为高耐磨、高抗压、微变形的严苛工况设计。其核心优势体现在：
- 耐磨性：碳含量达 1.55%–1.75%，结合铬（11%–12%）、钼（0.5%–0.7%）和钒（0.1%–0.5%）等元素，形成高硬度碳化物，耐磨性能比普通低合金工具钢提升 3–4 倍。
- 强韧性平衡：通过降低碳和铬含量并添加钼、钒，优化了碳化物分布，显著提高冲击韧性，避免传统高碳钢的脆性问题。
- 热稳定性：受热软化温度达 520°C，高温下仍能保持高硬度和尺寸稳定性。
- 淬透性：大截面工件（如厚度 >100mm）淬火后硬度均匀，内外性能一致。
二、化学成分设计
1.2601 的成分精准调控以实现性能均衡：
元素含量范围（%）核心作用碳 (C)1.55–1.75形成碳化物，奠定高硬度基础铬 (Cr)11.0–12.0提升耐磨性、耐蚀性和淬透性钼 (Mo)0.50–0.70细化晶粒，增强高温强度和韧性钒 (V)0.10–0.50抑制晶粒长大，提升耐磨性钨 (W)0.40–0.60提高回火稳定性和红硬性注：磷、硫杂质严格控制在 ≤0.03%，保障材料纯净度。
三、核心力学与物理性能
- 硬度：
- 退火态硬度 ≤225 HBW，便于机械加工；
- 淬火+回火后硬度可达 60–63 HRC（低温回火）。
- 强度：
- 抗拉强度 ≥757 MPa，屈服强度 ≥747 MPa，可承受高冲击载荷。
- 物理参数：
- 密度：7.8 g/cm³；
- 热膨胀系数（20–100°C）：12.5 × 10⁻⁶ K⁻¹；
- 热导率（100°C）：16.3 W/m·K。
四、热处理工艺规范
热处理是发挥 1.2601 性能的关键：
- 退火
- 温度：800–830°C，随炉冷却；
- 目标：硬度 ≤255 HBW，为后续加工和淬火做准备。
- 淬火
- 温度：980–1010°C（油冷或空冷），或 1050°C（高耐磨需求）；
- 冷却介质：油冷（中小件）或空冷（大截面件）。
- 回火
- 低温回火（180–250°C）：硬度 60–63 HRC，适合高耐磨模具；
- 中温回火（525–575°C）：硬度 58–61 HRC，平衡韧性与耐磨性，需两次回火消除残余应力。
五、典型应用领域
1.2601 专为解决大型、复杂、高负荷冷作模具的失效问题而生：
- 冲压模具：硅钢片冲模、不锈钢冲裁模，抵抗薄板剪切磨损；
- 剪切工具：冷切剪刀、切边模，保持刃口长期锋利；
- 成型模具：深拉伸模、滚边模，承受高压且避免表面划伤；
- 螺纹加工：搓丝板、滚丝轮，应对金属塑性变形的高压摩擦；
- 精密冲孔：冲孔凹模、精密冲头，保障孔径尺寸稳定性。
六、加工与使用要点
- 机加工建议：
- 退火态进行车削、铣削等加工，推荐低速大进给，避免表面硬化。
- 焊接性能：
- 焊接需预热至 300°C 并控制层间温度，焊后需退火以消除应力。
- 失效预防：
- 避免直接淬火，需阶梯升温（600°C 预热）；
- 大型模具建议分级淬火，减少变形开裂风险。
总结
1.2601 工具钢凭借其高耐磨、高韧性、微变形的综合性能，成为重型冷作模具不可替代的材料。从成分设计到热处理工艺，均围绕解决高负荷工况下的磨损、崩刃、变形等核心问题展开。其在冲裁、拉伸、剪切等领域的成功应用，印证了其在工业制造中的核心价值——以材料革新推动模具寿命与精度的双重突破。
