基本介紹
- 中文名：模具鋼
- 外文名：Mold Steel/Mould Steel
- 分為：：冷軋模具鋼、熱軋模具鋼
- 主要因素：： 尺寸大小和形狀的複雜性
- 分二大類：：熱軋模具鋼，和超級熱強合金
簡介,分類,冷作模具鋼,熱軋模具鋼,塑膠模具鋼,塑膠模具鋼,工藝性能,可加工性,淬透性和淬硬性,淬火溫度和熱處理變形,氧化、脫碳敏感性,其他因素,性能要求,用途,冷作模具鋼,熱作模具鋼,塑膠模具鋼,無磁模具鋼,高強度,質量提高,發展方向,模具鋼密度,
簡介
模具鋼大致可分為：冷軋模具鋼、熱軋模具鋼和塑膠模具鋼三類，用於鍛造、衝壓、切型、壓鑄等。由於各種模具用途不同，工作條件複雜，因此對模具用鋼，按其所製造模具的工作條件，應具有高的硬度、強度、耐磨性，足夠的韌性，以及高的淬透性、淬硬性和其他工藝性能。由於這類用途不同，工作條件複雜，因此對模具用鋼的性能要求也不同。
冷軋模具包括冷沖灑奔模、拉絲模、拉延模、壓印模、搓絲模、滾絲板、冷鐓模和冷擠壓模等。冷作模具用鋼，按其所製造具的工作條件，應具有高的硬度、強度、耐磨性、足夠的韌性，以及高的淬透性、淬硬性和其他工藝性能。用於這類用途的合金工具用鋼一般屬於高碳合金鋼，碳質量分數在0.80%以上，鉻是這類鋼的重要合金元素，其質量分數通常不大於5%。但對於一些耐磨性喇櫻拒要求很高，淬火後變形很小模具用鋼，最高鉻質量分數可達13%，並且為了形成大量碳化物，鋼中碳質量分數也很高，最高可達2.0%~2.3%。冷作模具鋼的碳含量較高，其組織大部分屬於過共析鋼或萊氏體鋼。常用的鋼類有高碳低合金鋼、高碳高鉻鋼、鉻鉬鋼、中碳鉻鎢釧鋼等。
熱軋模具分為錘挨辣剃鍛、模鍛、擠壓和壓鑄幾種主要類型，包括熱鍛模、壓力機鍛模、衝壓模、熱擠壓模和金屬壓鑄模等。熱變形模具在工作中除要承受巨大的機械應力外，還要承受反覆受熱和冷卻的作用，而引起很大的熱應力。熱作模具鋼除應具有高的硬度、強度、紅硬性、耐磨性和韌性外，還應具有良好的高溫強度、熱疲勞穩定性、導熱性和耐蝕性，此外還要求具有較高的淬透性，以保證整個截面具有一致的力學性能。對於壓鑄模用鋼，還應具有表面層經反覆受熱和冷卻不產生裂紋，以及經催戲晚遙受液態金屬流的衝擊和侵蝕的性能。這類鋼一般屬於中碳合金鋼，碳質量分數在0.30%~0.60%，屬於亞共析鋼，也有一部分鋼由於加入較多的合金元素（如鎢、鉬、釩等）而成為共析或過共析鋼。常用的鋼類有鉻錳鋼、鉻鎳鋼、鉻鎢鋼等。
模具鋼
塑膠模具包括熱塑性塑膠模具和熱固性塑膠模具。塑膠模具用鋼要求具有一定的強度、硬度、耐磨性、熱穩定性和耐蝕性等性能。此外，還要求具有良好的工藝性，如熱處理變形小、加工性能好、耐蝕性好、研磨和拋光性能陵享戰項好、補焊性能好、粗糙度高、導熱性好和工作條件尺寸和形狀穩定等。一般情況下，注射成形或擠壓成形模具可選用熱作模具鋼；熱固性成形和要求高耐磨、高強度的模具可選用冷作模具鋼。
分類
美國按模具服役條件將模具鋼分為四大類，美國金屬學會工具鋼委員會列出了：冷作模具鋼、熱作模具鋼、塑膠模具鋼、塑膠模具鋼等四大類。其中，冷作模具鋼又分出12小類，熱作模具鋼9小類，塑膠模具鋼2小類，塑膠模具鋼5小類。每個小類的選材又取決於三個主要因素：
模具鋼
◆ 尺寸大小和形狀的複雜性，
◆ 被加工的材料，
◆ 耐久性要求或設計壽命騙肯享。
冷作模具鋼
（1）分為五組：W組、O組、A組、D組、S組。
◆ O組即油淬冷作模具鋼（俗稱油鋼），有4個鋼種，含碳量在0.85%-1.55%，
◆ A組即空淬中合金冷作模具鋼，有9個鋼種，含碳量從0.5%-2.25%。
◆ D組即高碳高鉻冷作模具鋼，有7個鋼種，含碳量0.9%-2.5%。
◆ S組即耐衝擊工具鋼，有7個鋼種，含碳量0.4%-0.6%。
（2）冷軋模具鋼的選用
冷軋模具鋼的主系列是高硬冷作類，主要用於要求高抗壓和耐磨為主的模具，硬度高於HRC60-62。對於要求耐衝擊、韌性高的模具，硬度低於HRC60- 62，主要用S類和部份A類和最普通的調質鋼、彈簧鋼、熱作模具或基體鋼。對於大型衝壓模，如汽車外型衝壓件，主要用鑄鐵類。簡易或壽命數量少的用鋅基合金或高分子複合材料。
高速鋼和超高速鋼在冷作模具中的套用迅速增長。主要是有高的"抗壓強度/硬度" 比值。且硬度可在HRC60-70之間選擇。
粉末模具鋼有優良的耐磨壽命，硬度不大高HRC60-62，套用相當多。
熱軋模具鋼
美國熱軋模具鋼分二大類：熱軋模具鋼，和超級熱強合金。
熱軋模婚習和具由於在有溫度的條件下工作，要求材料具有熱強性和熱耐磨性，為了保證模具的使用壽命模具要冷卻，熱冷交替模具會出現龜裂，即熱疲勞裂紋，所以材料又要求有抗裂紋能力和抗熱疲勞性能。
按熱強性排列的主系列進行選材:
模具鋼
低合金調質模具鋼（6G，6F2，6F3）→中鉻熱作模具鋼（H11、H12、H13）→鎢熱作模具鋼（H21，H22）。
非標準的熱作模具鋼：例如熱鐓鍛模具用時效硬化型的6H4。使用H11、H12、H13出現了不能滿足熱耐磨性時，可以選擇6H1，6H2。
當要求模具以熱作耐磨性為主時，可以選擇D2，D4→M2，M4→粉末鋼。鋼結硬質合金、鈷基硬質合金的高溫耐磨性是很高的，但其熱疲勞性（即冷熱抗疲勞裂紋）很差，不能在急冷急熱狀態下使用。
模具鋼
塑膠模具鋼
美國是最早在工具鋼中列出塑膠模具專用鋼的國家，以P來表示為主，共分為五類。
◆ 滲碳型塑膠模具鋼：P1，P2，P3，P4，P5，P6。這類鋼含碳量很低，主要是美國早期及用擠壓成型制模法，要求冷塑性好，有高的擠壓性能，成型後表面滲碳淬火提高表面硬度，使用壽命長。芯部超低碳可使淬火時變形量最小。
◆調質型塑膠模具：P20，P21。塑膠模具中P20的用量很大，已成為主體，大多數在預硬狀態時使用。
（1）基本屬二次硬化金鋼，500-600oC時的熱強性好。
（2）含鉻較高，大氣腐蝕性好。
（3）淬透性極好，適用於大模組。
◆不鏽鋼用於耐蝕性要求高的塑膠模，主要鋼號有420，414L，440，416。
◆時效鋼是經過時效處理而獲得高的使用性能。有兩種，一種是P21低碳Ni-A1時效鋼；另一類是18Ni馬氏體時效鋼。後者是用於宇航工業的無碳高純度、高強度、高韌性的材料。用於力學性能、尺寸精度、光潔度和耐蝕性都要求高的塑膠模具中。
塑膠模具鋼的選用
薄壁的塑膠箱體，生產批量在小於10萬件時，用P20，P21預硬態（HB250～300），腐蝕性較強時用414L。
高壽命的普通塑膠模，用P6或P20，經滲碳一淬火後硬度在HRC54-58；塑膠件不太大時，可用O1，S7。腐蝕性較強時用420。
非高溫的熱固性模用P6，P20經滲碳淬火後使用。腐蝕性強用420。
塑膠模具鋼
塑膠模具鋼分預硬普通塑膠模具鋼，預硬優質塑膠模具鋼，預硬高硬度塑膠模具鋼，預硬抗腐鏡麵塑膠模具鋼，抗腐鏡麵塑膠模具鋼5小類塑膠模具鋼質量等級分配
塑膠模具鋼
模具類別以美國SPI-SPE 為標準分下列各類。
一、101類模（SPI-SPE 標準1，000，000 啤或以上，長期精密生產模）
1、需要詳細模具結構圖。
2、模胚材料硬度最低為 280BN。（DME #2 鋼 / 4140 鋼）
3、有膠位的內模件鋼材一定要見硬至 48~50HRC。其餘零件如行位，壓鎖，壓條等亦應為硬體。
4、頂針板要有導柱。
5、行位要有硬片。
6、如有需求的話，上模，下模及行位要有溫度控制。
7、所有運水道，建議採用無電浸鎳或用420 不鏽鋼做模板。這樣可防止生鏽及清理垃圾。
8、需要直身鎖或斜鎖。
二、102類模。 （不超過1，000，000 啤，大量生產模具。）
1、需要詳細模具結構圖。
2、模胚材料硬度最低為 280BHN。（DME #2 鋼 / 4140 鋼）
3、有膠位的內模件鋼材要見硬至最低 48~52HRC，其餘有用的零件亦應同一處理。
4、建議採用直身鎖或斜鎖。
5、下列項目可能或不需要。視乎最終生產數量而定。建議報價時如採用下列項目要檢查清楚是否需要：
A、頂針板導柱。
B、行位硬片。
C、電鍍運水孔。
D、電鍍模腔。
三、103類模（少於500，000 啤，中量生產模。）
1、需要詳細模具結構圖。
2、模胚材料硬度最小為 165BHN。 （DME #1 鋼 / 1040 鋼）
3、內模鋼材為 P20（28~32HRC）或高硬度（36~38HRC）。
4、其餘要求視乎需要而定。
四、104類模（少於100，000 啤，少量生產模）
1、需要模具結構圖。
2、模胚材料 P20（28~32HRC）可用軟鋼或鋁。（1040 鋼）
3、內模件可用鋁，軟鋼或其它認可金屬。
4、其餘要求視乎需要而定。
五、105類模。 （少於500 啤，首辦模或試驗模）
可用鋁鑄鐵或環氧樹脂或任何材料只要有足夠強度可生產最少測試數量便可。
工藝性能
在模具生產成本中，材料費用一般占10%~20%，而機械加工、熱處理、裝配和管理費用占80%以上，所以模具材料的工藝性能是影響模具的生產成本和製造難易的主要因素之一。
可加工性
——熱加工性能，指熱塑性、加工溫度範圍等；——冷加工性能，指切削、磨削、拋光、冷拔等加工性能。
熱作模具用鋼
冷作模具鋼大多屬於過共析鋼和萊氏體鋼，熱加工和冷加工性能都不太好，因此必須嚴格控制熱加工和冷加工的工藝參數，以避免產生缺陷和廢品。另一方面，通過提高鋼的純淨度，減少有害雜質的含量，改善鋼的組織狀態，以改善鋼的熱加工和冷加工性能，從而降低模具的生產成本。
為改善模具鋼的冷加工性能，自20世紀30年代開始，研究向模具鋼中加入S、Pb、Ca、Te等易切削加工元素或導致模具鋼中碳的石墨化的元素，發展了各種易切削模具鋼，以進一步改善其切削性能和磨削性能，減少刀具磨料消耗、降低成本。
淬透性和淬硬性
淬透性主要取決於鋼的化學成分和淬火前的原始組織狀態；淬硬性則主要取決於鋼中的含碳量。對於大部分的冷作模具鋼，淬硬性往往是主要的考慮因素之一。對於熱作模具鋼和塑膠模具鋼，一般模具尺寸較大，尤其是製造大型模具，其淬透性更為重要。另外，對於形狀複雜容易產生熱處理變形的各種模具，為了減少淬火變形，往往儘可能採用冷卻能力較弱的淬火介質，如空冷、油冷或鹽浴冷卻，為了得到要求的硬度和淬硬層深度，就需要採用淬透性較好的模具鋼。
淬火溫度和熱處理變形
為了便於生產，要求模具鋼淬火溫度範圍儘可能放寬一些，特別是當模具採用火焰加熱局部淬火時，由於難於準確地測量和控制溫度，就要求模具鋼有更寬的淬火溫度範圍。
模具在熱處理時，尤其是在淬火過程中，要產生體積變化、形狀翹曲、畸變等，為保證模具質量，要求模具鋼的熱處理變形小，特別是對於形狀複雜的精密模具，淬火後難以修整，對於熱處理變形程度的要求更為苛刻，應該選用微變形模具鋼製造。
氧化、脫碳敏感性
模具在加熱過程中，如果發生氧化、脫碳現象，就會使其硬度、耐磨性、使用性能和使用壽命降低；因此，要求模具鋼的氧化、脫碳敏感性好。對於含鉬量較高的模具鋼，由於氧化、脫碳敏感性強，需採用特種熱處理，如真空熱處理、可控氣氛熱處理、鹽浴熱處理等。
其他因素
在選擇模具鋼時，除了必須考慮使用性能和工藝性能之外，還必須考慮模具鋼的通用性和鋼材的價格。模具鋼一般用量不大，為了便於備料，應儘可能地考慮鋼的通用性，儘量利用大量生產的通用型模具鋼，以便於採購、備料和材料管理。另外還必須從經濟上進行綜合分析，考慮模具的製造費用、工件的生產批量和分攤到每一個工件上的模具費用。從技術、經濟方面全面分析，以最終選定合理的模具材料。
性能要求
1強度性能
（1）硬度硬度是模具鋼的主要技術指標，模具在高應力的作用下欲保持其形狀尺寸不變，必須具有足夠高的硬度。冷作模具鋼在室溫條件下一般硬度保持在HRC60左右，熱作模具鋼根據其工作條件，一般要求保持在HRC40~55範圍。對於同一鋼種而言，在一定的硬度值範圍內，硬度與變形抗力成正比；但具有同一硬度值而成分及組織不同的鋼種之間，其塑性變形抗力可能有明顯的差別。
（2）紅硬性 在高溫狀態下工作的熱作模具，要求保持其組織和性能的穩定，從而保持足夠高的硬度，這種性能稱為紅硬性。碳素工具鋼、低合金工具鋼通常能在180~250℃的溫度範圍內保持這種性能，鉻鉬熱作模具鋼一般在550~600℃的溫度範圍內保持這種性能。鋼的紅硬性主要取決於鋼的化學成分和熱處理工藝。
（3）抗壓屈服強度和抗壓彎曲強度 模具在使用過程中經常受到強度較高的壓力和彎曲的作用，因此要求模具材料應具有一定的抗壓強度和抗彎強度。在很多情況下，進行抗壓試驗和抗彎試驗的條件接近於模具的實際工作條件（例如，所測得的模具鋼的抗壓屈服強度與沖頭工作時所表現出來的變形抗力較為吻合）。抗彎試驗的另一個優點是應變數的絕對值大，能較靈敏地反映出不同鋼種之間以及在不同熱處理和組織狀態下變形抗力的差別。
2韌性
在工作過程中，模具承受著衝擊載荷，為了減少在使用過程中的折斷、崩刃等形式的損壞，要求模具鋼具有一定的韌性。
模具鋼的化學成分，晶粒度，純淨度，碳化物和夾雜物等的數量、形貌、尺寸大小及分布情況，以及模具鋼的熱處理制度和熱處理後得到的金相組織等因素都對鋼的韌性帶來很大的影響。特別是鋼的純淨度和熱加工變形情況對於其橫向韌性的影響更為明顯。鋼的韌性、強度和耐磨性往往是相互矛盾的。因此，要合理地選擇鋼的化學成分並且採用合理的精煉、熱加工和熱處理工藝，以使模具材料的耐磨性、強度和韌性達到最佳的配合。
衝擊韌性系表特徵材料在一次衝擊過程中試樣在整個斷裂過程中吸收的總能量。但是很多工具是在不同工作條件下疲勞斷裂的，因此，常規的衝擊韌性不能全面地反映模具鋼的斷裂性能。小能量多次衝擊斷裂功或多次斷裂壽命和疲勞壽命等試驗技術正在被採用。
3耐磨性
決定模具使用壽命最重要的因素往往是模具材料的耐磨性。模具在工作中承受相當大的壓應力和摩擦力，要求模具能夠在強烈摩擦下仍保持其尺寸精度。模具的磨損主要是機械磨損、氧化磨損和熔融磨損三種類型。為了改善模具鋼的耐磨性，就要既保持模具鋼具有高的硬度，又要保證鋼中碳化物或其他硬化相的組成、形貌和分布比較合理。對於重載、高速磨損條件下服役的模具，要求模具鋼表面能形成薄而緻密粘附性好的氧化膜，保持潤滑作用，減少模具和工件之間產生粘咬、焊合等熔融磨損，又能減少模具表面進行氧化造成氧化磨損。所以模具的工作條件對鋼的磨損有較大的影響。
耐磨性可用模擬的試驗方法，測出相對的耐磨指數，作為表征不同化學成分及組織狀態下的耐磨性水平的參數。以呈現規定毛刺高度前的壽命，反映各種鋼種的耐磨水平；試驗是以Cr12MoV鋼為基準進行對比。
4抗熱疲勞能力
熱作模具鋼在服役條件下除了承受載荷的周期性變化之外，還受到高溫及周期性的急冷急熱的作用，因此，評價熱作模具鋼的斷裂抗力應重視材料的熱機械疲勞斷裂性能。熱機械疲勞是一種綜合性能的指標，它包括熱疲勞性能、機械疲勞裂紋擴展速率和斷裂韌性三個方面。
熱疲勞性能反映材料在熱疲勞裂紋萌生之前的工作壽命，抗熱疲勞性能高的材料，萌生熱疲勞裂紋的熱循環次數較多；機械疲勞裂紋擴展速率反映材料在熱疲勞裂紋萌生之後，在鍛壓力的作用下裂紋向內部擴展時，每一應力循環的擴展量；斷裂韌性反映材料對已存在的裂紋發生失穩擴展的抗力。斷裂韌性高的材料，其中的裂紋如要發生失穩擴展，必須在裂紋尖端具有足夠高的應力強度因子，也就是必須有較大的裂紋長度。在應力恆定的前提下，在一種模具中已經存在一條疲勞裂紋，如果模具材料的斷裂韌性值較高，則裂紋必須擴展得更深，才能發生失穩擴展。
也就是說，抗熱疲勞性能決定了疲勞裂紋萌生前的那部分壽命；而裂紋擴展速率和斷裂韌性，可以決定當裂紋萌生後發生亞臨界擴展的那部分壽命。因此，熱作模具如要獲得高的壽命，模具材料應具備高的抗熱疲勞性能、低的裂紋擴展速率和高的斷裂韌性值。
抗熱疲勞性能的指標可以用萌生熱疲勞裂紋的熱循環數，也可以用經過一定的熱循環後所出現的疲勞裂紋的條數及平均的深度或長度來衡量。
5咬合抗力
咬合抗力實際就是發生“冷焊”時的抵抗力。該性能對於模具材料較為重要。試驗時通常在乾摩擦條件下，把被試驗的工具鋼試樣與具有咬合傾向的材料（如奧氏體鋼）進行恆速對偶摩擦運動，以一定的速度逐漸增大載荷，此時，轉矩也相應增大，該載荷稱為“咬合臨界載荷”，臨界載荷愈高，標誌著咬合抗力愈強。
用途
加工模具時用的，由於模具的用途很廣，各種模具的工作條件差別很大，所以，製造模具用材料範圍很廣，在模具材料中套用最廣的當屬模具鋼。從—般的碳素結構鋼、碳素工具鋼、合金結構鋼、合金工具鋼、彈簧鋼、高速工具鋼、不銹耐熱鋼直到適應特殊模具需要的馬氏體時效鋼以及粉末高速鋼、粉末高合金模具鋼等。模具鋼按用途一般可分為冷作模具鋼、熱作模具鋼和塑膠模具鋼三大類。
冷作模具鋼
冷作模具鋼主要用於製造對冷狀態下的工件進行壓製成型的模具。如：冷沖裁模具、冷衝壓模具、冷拉深模具、壓印模具、冷擠壓模具、螺紋壓制模具和粉末壓制模具等。冷作模具鋼的範圍很廣，從各種碳素工具鋼、合金工具鋼、高速工具鋼到粉末高速工具鋼和粉末高合金模具鋼。
熱作模具鋼
熱作模具鋼主要用於製造對高溫狀態下的工件進行壓力加工的模具。如：熱鍛模具、熱擠壓模具、壓鑄模具、熱鐓鍛模具等。常用的熱作模具鋼有：中高含碳量的添加Cr、W、Mo、V等合金元素的合金模具鋼；對特殊要求的熱作模具鋼，有時採用高合金奧氏體耐熱模具鋼製造。
塑膠模具鋼
由於塑膠的品種很多，對塑膠製品的要求差別也很大，對製造塑膠模具的材料也提出了各種不同的性 能要求。所以，不少工業發達的國家已經形成了範圍很廣的塑膠模具用鋼系列。包括碳素結構鋼、滲碳型 塑膠模具鋼、預硬型塑膠模具鋼、時效硬化型塑膠模具鋼、耐蝕塑膠模具鋼、易切塑膠模具鋼、整體淬硬型塑膠模具鋼、馬氏體時效鋼以及鏡面拋光用塑膠模具鋼等。
無磁模具鋼
無磁模具鋼是一種高錳釩系模具鋼，在各種狀態下都能保持穩定的奧氏體，具有非常低的導磁係數，高的硬度和強度，較好的耐磨性，較高適當的固溶加時效處理後，具有較好的綜合性能。塑性好、韌性高、加工硬化傾向大、受熱膨脹係數大、電阻率大、熱導率低和磁性低等物理特性。在無磁建築、無磁機械、選礦探礦設備及軍事等領域有著廣泛的套用。
高強度
當今高強鋼、超高強鋼很好的實現了車輛的輕量化，提高了車輛的碰撞強度和安全性能，因此成為車用鋼材的重要發展方向。但隨著板料強度的提高，傳統的冷衝壓工藝在成型過程中容易產生破裂現象，無法滿足高強度鋼板的加工工藝要求。在無法滿足成型條件的情況下，國際上逐漸研究超高強度鋼板的熱衝壓成形技術。該技術是綜合了成形、傳熱以及組織相變的一種新工藝，主要是利用高溫奧氏體狀態下，板料的塑性增加，屈服強度降低的特點，通過模具進行成形的工藝。但是熱成型需要對工藝條件、金屬相變、CAE分析技術進行深入研究，該技術被國外廠商壟斷，國內發展緩慢。
過去在生產深沖或者重沖工件，大家都認為耐壓型（EP） 潤滑油是保護模具的最好選擇。硫和氯EP添加劑被混合到純油中來提高模具壽命已經有很長的歷史了。但是隨著新金屬--高強度鋼的出現，環保要求的嚴格，EP油基潤滑油的價值已經減少，甚至失去市場。
在高溫下高強度鋼的成型，EP油基潤滑油失去了它的性能，無法在極溫套用中提供物理的模具保護隔膜。而極溫型的IRMCO高固體聚合物潤滑劑則可以提供必要的保護。隨著金屬在衝壓模具中變形，溫度不斷升高，EP油基潤滑油都會變薄，有些情況下會達到閃點或者燒著（冒煙）。IRMCO高分子聚合物潤滑劑一般開始噴上去時稠度低得多。隨著成形過程中溫度的上升，會變得更稠更堅韌。實際上高分子聚合物極溫潤滑劑都有“熱尋性”而且會粘到金屬上，形成一個可以降低摩擦的隔膜。這個保護屏障可以允許工件延展，在最高要求的工件成型時沒有破裂和粘接，以此來控制摩擦和金屬流動。有效的保護了模具，延長了模具使用壽命，提高了衝壓的強度。
質量提高
1、利用Ca、稀土等微量元素對夾雜物的變質作用，改變鋼中的夾雜物的結構形貌和物性，使鋼中夾雜物球化、細化，從而提高鋼材的力學性能。
2、對鋼錠進行高溫擴散熱處理，可以改善鋼錠的成分不均勻性，從而提高鋼材的橫向性能。
3、在熱加工方面，對鋼錠進行反覆的鐓拔和多向軋制，增大變形量，可降低鋼中的碳化物偏析的級別，也有利於改善鋼材的各向異性。
4、鋼的純淨度對 模具鋼材的等向性能有很大的影響，採用二次精煉技術（包括真空精煉、ESR和鋼包噴粉等），可以提高鋼材的純淨度，尤其降低鋼中的有害雜質的含量，對提高性能十分有益。
發展方向
模具日趨大型化。一方面，模具成型林間日趨大型化，另一方面，為了提高生產效率，一模多腔，因此大型模具鋼需求量將逐年增加；模具的精度越來越高，要求鋼材的質量好，尺寸穩定性好；塑膠模具鋼、壓鑄模具鋼的需求量不斷增加；中高檔模具鋼的需求量不斷增加，低檔次模具鋼過剩；另外，隨著模具標準件套用日益廣泛，模具標準化、商品化程度的提高，對於模具鋼產品質量、品種規格以及交貨周期將提出更高的要求。此模具鋼類似於一個4330合金，潔淨鋼生產技術。它具有優異的尺寸穩定性，並一直工作鋅，鋁合金壓鑄，塑膠和橡膠模具的現場驗證，並形成所有類型的金屬片。它將接受各種形式的表面處理，包括火焰和感應硬化，硬質合金塗層，PVD和氮化。所以，SKD61模具鋼不僅有模具鋼的優點，更有一些合金鋼產品的特點。將會帶動國內模具鋼產業的大發展。
因此，鋼鐵企業要根據國內模具製造業發展的趨勢和模具市場的需求，緊抓研製開發高精度、高韌性、耐腐蝕、高質量的模具鋼新品種，使國產的熱作和冷作模具鋼達到世界先進水平。相信在未來的日子，我們生產模具鋼的質量和技術會越來越好，模具鋼的市場也會得到更快更好的發展，將會帶領國內模具鋼產業邁上更高層次的發展。美好的未來，我們拭目以待。
模具鋼密度
就國內外使用的模具鋼材而言，模具鋼密度一般都在7.85左右，通常模具鋼是鍛造件，密度在8000-8400千克/立方米。不同模具鋼材中加入的合金元素比例不一樣，模具鋼密度會有小範圍的差別。
密度是物質的特性之一，每種物質都有一定的密度，不同物質的密度一般是不同。因此我們可以利用密度來鑑別物質。所以我們可以根據密度公式ρ=M/V，計算出任意一種模具鋼的密度。
根據密度公式：ρ=m/v，也就是說決定模具鋼質量和體積的因素決定了模具鋼密度。那么從微觀的角度來講的話，就是分子量和分子間隙共同決定物質的密度。體積、大小、質量、壓強、壓力和溫度影響物質密度，雖然物質密度物質的本身屬性，它是一定的，但是物質有各種狀態，當物質形成態的轉化的時候，密度才會變化。比如水，升溫可導致水的氣化，密度變小，加壓又可以使水蒸氣從新凝結為液態水，密度變大。大家都知道鐵的密度7.8g/cm，模具鋼材是鐵和一些微量的合金元素形成的，微量的合金元素占的比例非常少，但是在模具鋼材成形的過程會形成不同的化合物，每一種化合物所占有的空間不一樣，導致同樣體積的模具鋼材，其內部的空隙不一樣，這就是影響模具鋼密度的主要因素。但由於模具鋼材加入的合金元素分量不到10%對模具鋼材整體的影響小，所以密度也接近鐵的密度。
◆ 耐久性要求或設計壽命。
冷作模具鋼
（1）分為五組：W組、O組、A組、D組、S組。
◆ O組即油淬冷作模具鋼（俗稱油鋼），有4個鋼種，含碳量在0.85%-1.55%，
◆ A組即空淬中合金冷作模具鋼，有9個鋼種，含碳量從0.5%-2.25%。
◆ D組即高碳高鉻冷作模具鋼，有7個鋼種，含碳量0.9%-2.5%。
◆ S組即耐衝擊工具鋼，有7個鋼種，含碳量0.4%-0.6%。
（2）冷軋模具鋼的選用
冷軋模具鋼的主系列是高硬冷作類，主要用於要求高抗壓和耐磨為主的模具，硬度高於HRC60-62。對於要求耐衝擊、韌性高的模具，硬度低於HRC60- 62，主要用S類和部份A類和最普通的調質鋼、彈簧鋼、熱作模具或基體鋼。對於大型衝壓模，如汽車外型衝壓件，主要用鑄鐵類。簡易或壽命數量少的用鋅基合金或高分子複合材料。
高速鋼和超高速鋼在冷作模具中的套用迅速增長。主要是有高的"抗壓強度/硬度" 比值。且硬度可在HRC60-70之間選擇。
粉末模具鋼有優良的耐磨壽命，硬度不大高HRC60-62，套用相當多。
熱軋模具鋼
美國熱軋模具鋼分二大類：熱軋模具鋼，和超級熱強合金。
熱軋模具由於在有溫度的條件下工作，要求材料具有熱強性和熱耐磨性，為了保證模具的使用壽命模具要冷卻，熱冷交替模具會出現龜裂，即熱疲勞裂紋，所以材料又要求有抗裂紋能力和抗熱疲勞性能。
按熱強性排列的主系列進行選材:
模具鋼
低合金調質模具鋼（6G，6F2，6F3）→中鉻熱作模具鋼（H11、H12、H13）→鎢熱作模具鋼（H21，H22）。
非標準的熱作模具鋼：例如熱鐓鍛模具用時效硬化型的6H4。使用H11、H12、H13出現了不能滿足熱耐磨性時，可以選擇6H1，6H2。
當要求模具以熱作耐磨性為主時，可以選擇D2，D4→M2，M4→粉末鋼。鋼結硬質合金、鈷基硬質合金的高溫耐磨性是很高的，但其熱疲勞性（即冷熱抗疲勞裂紋）很差，不能在急冷急熱狀態下使用。
模具鋼
塑膠模具鋼
美國是最早在工具鋼中列出塑膠模具專用鋼的國家，以P來表示為主，共分為五類。
◆ 滲碳型塑膠模具鋼：P1，P2，P3，P4，P5，P6。這類鋼含碳量很低，主要是美國早期及用擠壓成型制模法，要求冷塑性好，有高的擠壓性能，成型後表面滲碳淬火提高表面硬度，使用壽命長。芯部超低碳可使淬火時變形量最小。
◆調質型塑膠模具：P20，P21。塑膠模具中P20的用量很大，已成為主體，大多數在預硬狀態時使用。
（1）基本屬二次硬化金鋼，500-600oC時的熱強性好。
（2）含鉻較高，大氣腐蝕性好。
（3）淬透性極好，適用於大模組。
◆不鏽鋼用於耐蝕性要求高的塑膠模，主要鋼號有420，414L，440，416。
◆時效鋼是經過時效處理而獲得高的使用性能。有兩種，一種是P21低碳Ni-A1時效鋼；另一類是18Ni馬氏體時效鋼。後者是用於宇航工業的無碳高純度、高強度、高韌性的材料。用於力學性能、尺寸精度、光潔度和耐蝕性都要求高的塑膠模具中。
塑膠模具鋼的選用
薄壁的塑膠箱體，生產批量在小於10萬件時，用P20，P21預硬態（HB250～300），腐蝕性較強時用414L。
高壽命的普通塑膠模，用P6或P20，經滲碳一淬火後硬度在HRC54-58；塑膠件不太大時，可用O1，S7。腐蝕性較強時用420。
非高溫的熱固性模用P6，P20經滲碳淬火後使用。腐蝕性強用420。
塑膠模具鋼
塑膠模具鋼分預硬普通塑膠模具鋼，預硬優質塑膠模具鋼，預硬高硬度塑膠模具鋼，預硬抗腐鏡麵塑膠模具鋼，抗腐鏡麵塑膠模具鋼5小類塑膠模具鋼質量等級分配
塑膠模具鋼
模具類別以美國SPI-SPE 為標準分下列各類。
一、101類模（SPI-SPE 標準1，000，000 啤或以上，長期精密生產模）
1、需要詳細模具結構圖。
2、模胚材料硬度最低為 280BN。（DME #2 鋼 / 4140 鋼）
3、有膠位的內模件鋼材一定要見硬至 48~50HRC。其餘零件如行位，壓鎖，壓條等亦應為硬體。
4、頂針板要有導柱。
5、行位要有硬片。
6、如有需求的話，上模，下模及行位要有溫度控制。
7、所有運水道，建議採用無電浸鎳或用420 不鏽鋼做模板。這樣可防止生鏽及清理垃圾。
8、需要直身鎖或斜鎖。
二、102類模。 （不超過1，000，000 啤，大量生產模具。）
1、需要詳細模具結構圖。
2、模胚材料硬度最低為 280BHN。（DME #2 鋼 / 4140 鋼）
3、有膠位的內模件鋼材要見硬至最低 48~52HRC，其餘有用的零件亦應同一處理。
4、建議採用直身鎖或斜鎖。
5、下列項目可能或不需要。視乎最終生產數量而定。建議報價時如採用下列項目要檢查清楚是否需要：
A、頂針板導柱。
B、行位硬片。
C、電鍍運水孔。
D、電鍍模腔。
三、103類模（少於500，000 啤，中量生產模。）
1、需要詳細模具結構圖。
2、模胚材料硬度最小為 165BHN。 （DME #1 鋼 / 1040 鋼）
3、內模鋼材為 P20（28~32HRC）或高硬度（36~38HRC）。
4、其餘要求視乎需要而定。
四、104類模（少於100，000 啤，少量生產模）
1、需要模具結構圖。
2、模胚材料 P20（28~32HRC）可用軟鋼或鋁。（1040 鋼）
3、內模件可用鋁，軟鋼或其它認可金屬。
4、其餘要求視乎需要而定。
五、105類模。 （少於500 啤，首辦模或試驗模）
可用鋁鑄鐵或環氧樹脂或任何材料只要有足夠強度可生產最少測試數量便可。
工藝性能
在模具生產成本中，材料費用一般占10%~20%，而機械加工、熱處理、裝配和管理費用占80%以上，所以模具材料的工藝性能是影響模具的生產成本和製造難易的主要因素之一。
可加工性
——熱加工性能，指熱塑性、加工溫度範圍等；——冷加工性能，指切削、磨削、拋光、冷拔等加工性能。
熱作模具用鋼
冷作模具鋼大多屬於過共析鋼和萊氏體鋼，熱加工和冷加工性能都不太好，因此必須嚴格控制熱加工和冷加工的工藝參數，以避免產生缺陷和廢品。另一方面，通過提高鋼的純淨度，減少有害雜質的含量，改善鋼的組織狀態，以改善鋼的熱加工和冷加工性能，從而降低模具的生產成本。
為改善模具鋼的冷加工性能，自20世紀30年代開始，研究向模具鋼中加入S、Pb、Ca、Te等易切削加工元素或導致模具鋼中碳的石墨化的元素，發展了各種易切削模具鋼，以進一步改善其切削性能和磨削性能，減少刀具磨料消耗、降低成本。
淬透性和淬硬性
淬透性主要取決於鋼的化學成分和淬火前的原始組織狀態；淬硬性則主要取決於鋼中的含碳量。對於大部分的冷作模具鋼，淬硬性往往是主要的考慮因素之一。對於熱作模具鋼和塑膠模具鋼，一般模具尺寸較大，尤其是製造大型模具，其淬透性更為重要。另外，對於形狀複雜容易產生熱處理變形的各種模具，為了減少淬火變形，往往儘可能採用冷卻能力較弱的淬火介質，如空冷、油冷或鹽浴冷卻，為了得到要求的硬度和淬硬層深度，就需要採用淬透性較好的模具鋼。
淬火溫度和熱處理變形
為了便於生產，要求模具鋼淬火溫度範圍儘可能放寬一些，特別是當模具採用火焰加熱局部淬火時，由於難於準確地測量和控制溫度，就要求模具鋼有更寬的淬火溫度範圍。
模具在熱處理時，尤其是在淬火過程中，要產生體積變化、形狀翹曲、畸變等，為保證模具質量，要求模具鋼的熱處理變形小，特別是對於形狀複雜的精密模具，淬火後難以修整，對於熱處理變形程度的要求更為苛刻，應該選用微變形模具鋼製造。
氧化、脫碳敏感性
其他因素
在選擇模具鋼時，除了必須考慮使用性能和工藝性能之外，還必須考慮模具鋼的通用性和鋼材的價格。模具鋼一般用量不大，為了便於備料，應儘可能地考慮鋼的通用性，儘量利用大量生產的通用型模具鋼，以便於採購、備料和材料管理。另外還必須從經濟上進行綜合分析，考慮模具的製造費用、工件的生產批量和分攤到每一個工件上的模具費用。從技術、經濟方面全面分析，以最終選定合理的模具材料。
性能要求
1強度性能
（1）硬度硬度是模具鋼的主要技術指標，模具在高應力的作用下欲保持其形狀尺寸不變，必須具有足夠高的硬度。冷作模具鋼在室溫條件下一般硬度保持在HRC60左右，熱作模具鋼根據其工作條件，一般要求保持在HRC40~55範圍。對於同一鋼種而言，在一定的硬度值範圍內，硬度與變形抗力成正比；但具有同一硬度值而成分及組織不同的鋼種之間，其塑性變形抗力可能有明顯的差別。
（2）紅硬性 在高溫狀態下工作的熱作模具，要求保持其組織和性能的穩定，從而保持足夠高的硬度，這種性能稱為紅硬性。碳素工具鋼、低合金工具鋼通常能在180~250℃的溫度範圍內保持這種性能，鉻鉬熱作模具鋼一般在550~600℃的溫度範圍內保持這種性能。鋼的紅硬性主要取決於鋼的化學成分和熱處理工藝。
（3）抗壓屈服強度和抗壓彎曲強度 模具在使用過程中經常受到強度較高的壓力和彎曲的作用，因此要求模具材料應具有一定的抗壓強度和抗彎強度。在很多情況下，進行抗壓試驗和抗彎試驗的條件接近於模具的實際工作條件（例如，所測得的模具鋼的抗壓屈服強度與沖頭工作時所表現出來的變形抗力較為吻合）。抗彎試驗的另一個優點是應變數的絕對值大，能較靈敏地反映出不同鋼種之間以及在不同熱處理和組織狀態下變形抗力的差別。
2韌性
在工作過程中，模具承受著衝擊載荷，為了減少在使用過程中的折斷、崩刃等形式的損壞，要求模具鋼具有一定的韌性。
模具鋼的化學成分，晶粒度，純淨度，碳化物和夾雜物等的數量、形貌、尺寸大小及分布情況，以及模具鋼的熱處理制度和熱處理後得到的金相組織等因素都對鋼的韌性帶來很大的影響。特別是鋼的純淨度和熱加工變形情況對於其橫向韌性的影響更為明顯。鋼的韌性、強度和耐磨性往往是相互矛盾的。因此，要合理地選擇鋼的化學成分並且採用合理的精煉、熱加工和熱處理工藝，以使模具材料的耐磨性、強度和韌性達到最佳的配合。
衝擊韌性系表特徵材料在一次衝擊過程中試樣在整個斷裂過程中吸收的總能量。但是很多工具是在不同工作條件下疲勞斷裂的，因此，常規的衝擊韌性不能全面地反映模具鋼的斷裂性能。小能量多次衝擊斷裂功或多次斷裂壽命和疲勞壽命等試驗技術正在被採用。
3耐磨性
耐磨性可用模擬的試驗方法，測出相對的耐磨指數，作為表征不同化學成分及組織狀態下的耐磨性水平的參數。以呈現規定毛刺高度前的壽命，反映各種鋼種的耐磨水平；試驗是以Cr12MoV鋼為基準進行對比。
4抗熱疲勞能力
熱作模具鋼在服役條件下除了承受載荷的周期性變化之外，還受到高溫及周期性的急冷急熱的作用，因此，評價熱作模具鋼的斷裂抗力應重視材料的熱機械疲勞斷裂性能。熱機械疲勞是一種綜合性能的指標，它包括熱疲勞性能、機械疲勞裂紋擴展速率和斷裂韌性三個方面。
熱疲勞性能反映材料在熱疲勞裂紋萌生之前的工作壽命，抗熱疲勞性能高的材料，萌生熱疲勞裂紋的熱循環次數較多；機械疲勞裂紋擴展速率反映材料在熱疲勞裂紋萌生之後，在鍛壓力的作用下裂紋向內部擴展時，每一應力循環的擴展量；斷裂韌性反映材料對已存在的裂紋發生失穩擴展的抗力。斷裂韌性高的材料，其中的裂紋如要發生失穩擴展，必須在裂紋尖端具有足夠高的應力強度因子，也就是必須有較大的裂紋長度。在應力恆定的前提下，在一種模具中已經存在一條疲勞裂紋，如果模具材料的斷裂韌性值較高，則裂紋必須擴展得更深，才能發生失穩擴展。
也就是說，抗熱疲勞性能決定了疲勞裂紋萌生前的那部分壽命；而裂紋擴展速率和斷裂韌性，可以決定當裂紋萌生後發生亞臨界擴展的那部分壽命。因此，熱作模具如要獲得高的壽命，模具材料應具備高的抗熱疲勞性能、低的裂紋擴展速率和高的斷裂韌性值。
抗熱疲勞性能的指標可以用萌生熱疲勞裂紋的熱循環數，也可以用經過一定的熱循環後所出現的疲勞裂紋的條數及平均的深度或長度來衡量。
5咬合抗力
咬合抗力實際就是發生“冷焊”時的抵抗力。該性能對於模具材料較為重要。試驗時通常在乾摩擦條件下，把被試驗的工具鋼試樣與具有咬合傾向的材料（如奧氏體鋼）進行恆速對偶摩擦運動，以一定的速度逐漸增大載荷，此時，轉矩也相應增大，該載荷稱為“咬合臨界載荷”，臨界載荷愈高，標誌著咬合抗力愈強。
用途
加工模具時用的，由於模具的用途很廣，各種模具的工作條件差別很大，所以，製造模具用材料範圍很廣，在模具材料中套用最廣的當屬模具鋼。從—般的碳素結構鋼、碳素工具鋼、合金結構鋼、合金工具鋼、彈簧鋼、高速工具鋼、不銹耐熱鋼直到適應特殊模具需要的馬氏體時效鋼以及粉末高速鋼、粉末高合金模具鋼等。模具鋼按用途一般可分為冷作模具鋼、熱作模具鋼和塑膠模具鋼三大類。
冷作模具鋼
冷作模具鋼主要用於製造對冷狀態下的工件進行壓製成型的模具。如：冷沖裁模具、冷衝壓模具、冷拉深模具、壓印模具、冷擠壓模具、螺紋壓制模具和粉末壓制模具等。冷作模具鋼的範圍很廣，從各種碳素工具鋼、合金工具鋼、高速工具鋼到粉末高速工具鋼和粉末高合金模具鋼。
熱作模具鋼
熱作模具鋼主要用於製造對高溫狀態下的工件進行壓力加工的模具。如：熱鍛模具、熱擠壓模具、壓鑄模具、熱鐓鍛模具等。常用的熱作模具鋼有：中高含碳量的添加Cr、W、Mo、V等合金元素的合金模具鋼；對特殊要求的熱作模具鋼，有時採用高合金奧氏體耐熱模具鋼製造。
塑膠模具鋼
由於塑膠的品種很多，對塑膠製品的要求差別也很大，對製造塑膠模具的材料也提出了各種不同的性 能要求。所以，不少工業發達的國家已經形成了範圍很廣的塑膠模具用鋼系列。包括碳素結構鋼、滲碳型 塑膠模具鋼、預硬型塑膠模具鋼、時效硬化型塑膠模具鋼、耐蝕塑膠模具鋼、易切塑膠模具鋼、整體淬硬型塑膠模具鋼、馬氏體時效鋼以及鏡面拋光用塑膠模具鋼等。
無磁模具鋼
無磁模具鋼是一種高錳釩系模具鋼，在各種狀態下都能保持穩定的奧氏體，具有非常低的導磁係數，高的硬度和強度，較好的耐磨性，較高適當的固溶加時效處理後，具有較好的綜合性能。塑性好、韌性高、加工硬化傾向大、受熱膨脹係數大、電阻率大、熱導率低和磁性低等物理特性。在無磁建築、無磁機械、選礦探礦設備及軍事等領域有著廣泛的套用。
高強度
當今高強鋼、超高強鋼很好的實現了車輛的輕量化，提高了車輛的碰撞強度和安全性能，因此成為車用鋼材的重要發展方向。但隨著板料強度的提高，傳統的冷衝壓工藝在成型過程中容易產生破裂現象，無法滿足高強度鋼板的加工工藝要求。在無法滿足成型條件的情況下，國際上逐漸研究超高強度鋼板的熱衝壓成形技術。該技術是綜合了成形、傳熱以及組織相變的一種新工藝，主要是利用高溫奧氏體狀態下，板料的塑性增加，屈服強度降低的特點，通過模具進行成形的工藝。但是熱成型需要對工藝條件、金屬相變、CAE分析技術進行深入研究，該技術被國外廠商壟斷，國內發展緩慢。
過去在生產深沖或者重沖工件，大家都認為耐壓型（EP） 潤滑油是保護模具的最好選擇。硫和氯EP添加劑被混合到純油中來提高模具壽命已經有很長的歷史了。但是隨著新金屬--高強度鋼的出現，環保要求的嚴格，EP油基潤滑油的價值已經減少，甚至失去市場。
在高溫下高強度鋼的成型，EP油基潤滑油失去了它的性能，無法在極溫套用中提供物理的模具保護隔膜。而極溫型的IRMCO高固體聚合物潤滑劑則可以提供必要的保護。隨著金屬在衝壓模具中變形，溫度不斷升高，EP油基潤滑油都會變薄，有些情況下會達到閃點或者燒著（冒煙）。IRMCO高分子聚合物潤滑劑一般開始噴上去時稠度低得多。隨著成形過程中溫度的上升，會變得更稠更堅韌。實際上高分子聚合物極溫潤滑劑都有“熱尋性”而且會粘到金屬上，形成一個可以降低摩擦的隔膜。這個保護屏障可以允許工件延展，在最高要求的工件成型時沒有破裂和粘接，以此來控制摩擦和金屬流動。有效的保護了模具，延長了模具使用壽命，提高了衝壓的強度。
質量提高
1、利用Ca、稀土等微量元素對夾雜物的變質作用，改變鋼中的夾雜物的結構形貌和物性，使鋼中夾雜物球化、細化，從而提高鋼材的力學性能。
2、對鋼錠進行高溫擴散熱處理，可以改善鋼錠的成分不均勻性，從而提高鋼材的橫向性能。
3、在熱加工方面，對鋼錠進行反覆的鐓拔和多向軋制，增大變形量，可降低鋼中的碳化物偏析的級別，也有利於改善鋼材的各向異性。
4、鋼的純淨度對 模具鋼材的等向性能有很大的影響，採用二次精煉技術（包括真空精煉、ESR和鋼包噴粉等），可以提高鋼材的純淨度，尤其降低鋼中的有害雜質的含量，對提高性能十分有益。
發展方向
模具日趨大型化。一方面，模具成型林間日趨大型化，另一方面，為了提高生產效率，一模多腔，因此大型模具鋼需求量將逐年增加；模具的精度越來越高，要求鋼材的質量好，尺寸穩定性好；塑膠模具鋼、壓鑄模具鋼的需求量不斷增加；中高檔模具鋼的需求量不斷增加，低檔次模具鋼過剩；另外，隨著模具標準件套用日益廣泛，模具標準化、商品化程度的提高，對於模具鋼產品質量、品種規格以及交貨周期將提出更高的要求。此模具鋼類似於一個4330合金，潔淨鋼生產技術。它具有優異的尺寸穩定性，並一直工作鋅，鋁合金壓鑄，塑膠和橡膠模具的現場驗證，並形成所有類型的金屬片。它將接受各種形式的表面處理，包括火焰和感應硬化，硬質合金塗層，PVD和氮化。所以，SKD61模具鋼不僅有模具鋼的優點，更有一些合金鋼產品的特點。將會帶動國內模具鋼產業的大發展。
因此，鋼鐵企業要根據國內模具製造業發展的趨勢和模具市場的需求，緊抓研製開發高精度、高韌性、耐腐蝕、高質量的模具鋼新品種，使國產的熱作和冷作模具鋼達到世界先進水平。相信在未來的日子，我們生產模具鋼的質量和技術會越來越好，模具鋼的市場也會得到更快更好的發展，將會帶領國內模具鋼產業邁上更高層次的發展。美好的未來，我們拭目以待。
模具鋼密度
就國內外使用的模具鋼材而言，模具鋼密度一般都在7.85左右，通常模具鋼是鍛造件，密度在8000-8400千克/立方米。不同模具鋼材中加入的合金元素比例不一樣，模具鋼密度會有小範圍的差別。
密度是物質的特性之一，每種物質都有一定的密度，不同物質的密度一般是不同。因此我們可以利用密度來鑑別物質。所以我們可以根據密度公式ρ=M/V，計算出任意一種模具鋼的密度。
根據密度公式：ρ=m/v，也就是說決定模具鋼質量和體積的因素決定了模具鋼密度。那么從微觀的角度來講的話，就是分子量和分子間隙共同決定物質的密度。體積、大小、質量、壓強、壓力和溫度影響物質密度，雖然物質密度物質的本身屬性，它是一定的，但是物質有各種狀態，當物質形成態的轉化的時候，密度才會變化。比如水，升溫可導致水的氣化，密度變小，加壓又可以使水蒸氣從新凝結為液態水，密度變大。大家都知道鐵的密度7.8g/cm，模具鋼材是鐵和一些微量的合金元素形成的，微量的合金元素占的比例非常少，但是在模具鋼材成形的過程會形成不同的化合物，每一種化合物所占有的空間不一樣，導致同樣體積的模具鋼材，其內部的空隙不一樣，這就是影響模具鋼密度的主要因素。但由於模具鋼材加入的合金元素分量不到10%對模具鋼材整體的影響小，所以密度也接近鐵的密度。
