1.2381 工具钢技术综述
一、材料概述
1.2381 钢是一种高碳铬钼合金冷作工具钢,归类于冷作模具钢范畴。其设计核心在于平衡高硬度、耐磨性及适度韧性,以满足冷变形工况下的综合性能需求。该钢种符合德标 DIN 73MoV5-2 及国际标准 EN ISO 4957:2000,通过电渣重熔(ESR)工艺精炼,显著提升纯净度与组织均匀性,从而优化耐疲劳性和使用寿
二、化学成分与核心特性
化学成分(重量百分比)
元素C
Si
Mn
Cr
Mo
V
P≤
S≤
范围0.70~0.77
1.00~1.30
0.40~0.60
未公开
0.45~0.65
0.15~0.25
0.025
0.025
性能特性
- 高硬度与耐磨性
- :淬火后硬度可达 64 HRC(低温回火态),确保在冷冲压、拉丝等高磨损场景中抵抗塑性变形与表面损耗
- 韧性保障
- :通过精准回火调控,在 200~300°C 回火后硬度维持在 56~59 HRC,兼顾抗冲击需求
- 。
- 淬透性优异
- :油冷条件下可实现截面均匀硬化,适应大尺寸模具制造
三、热处理工艺与性能调控
热处理是释放 1.2381 钢潜能的核心流程,关键参数如下:
工艺阶段温度范围
介质/条件
目标性能
球化退火700~720°C
炉冷
软化组织(≤280 HBW),改善切削性
淬火840~860°C
油冷
转化为马氏体,硬度峰值 ≥64 HRC
回火180~300°C
空冷
消除应力,调整硬度/韧性平衡
工艺要点:
- 预热必要性
- :复杂模具需阶梯升温(如 400°C 预热),避免热应力开裂
- 回火策略
:低温回火(180~200°C)适用于高耐磨需求;中温回火(250~300°C)提升韧性,硬度降至 56~59 HRC
- 尺寸稳定性控制
- :深冷处理(-70°C 以下)可减少残余奥氏体,抑制长期使用中的尺寸漂移
四、加工性能与形态适配
1.2381 钢具备优异的塑性加工适应性:
- 热加工
- :温度区间 850~1000°C,终锻温度 ≥850°C,避免低温开裂
- 冷加工
- :退火态可进行车削、铣削、研磨,但高钒含量要求使用硬质合金刀具以保证精度
- 形态多样性
- :
- 棒材/板材
- :厚度 0.1~300 mm,宽度至 1000 mm,长度定制化
- 锻件
- :环形、轴类、盘件等,满足大型模具一体成型需求
五、典型应用领域
凭借高耐磨与抗压强度,1.2381 钢广泛应用于冷作工具制造:
- 冷成型模具
- :冲压模(汽车覆盖件)、拉深模(金属容器)、冷镦模(紧固件),服役寿命显著高于普通碳钢
- 切削与穿孔工具
- :精密刀具、冲针、钻套,耐受高局部应力与磨损
- 耐冲击部件
- :气锤工具、铆接模,在动态载荷下保持结构完整性
结语
1.2381 工具钢通过优化的碳化物分布与热处理响应,在冷作模具领域展现出不可替代的性能优势。其高硬度(60+ HRC)与可控韧性的结合,为制造业提供了应对高磨损、高精度需求的理想材料解决方案。未来,随着精密加工与表面强化技术的进步,该钢种在寿命与效率方面仍有持续提升空间。