在冷作模具材料领域,D2模具钢凭借高硬度、高耐磨性的特性,成为高负载模具场景的常用选材,其性能特点、适用场景及热处理要点备受行业关注。
一、D2模具钢的核心性能优势
D2模具钢属于高碳高铬冷作模具钢,经过优化冶炼后,具备以下核心性能:
1. 超高硬度与耐磨性
经深冷热处理后,D2模具钢硬度可达HRC60-62,含11-13%的铬元素,形成大量硬质碳化物,耐磨性是普通模具钢的2-3倍,能长期抵御高负载摩擦带来的损耗。
2. 优异的抗压强度
D2模具钢的抗压强度高达2500MPa以上,在冷挤压、冷镦等高压成型场景中,可有效避免模具变形、塌陷,保证工件尺寸精度。
3. 良好的耐腐蚀性
高铬含量使D2模具钢表面形成致密的钝化膜,在潮湿或轻度腐蚀环境中仍能稳定使用,适合制作接触腐蚀性工件的模具。
二、D2模具钢的主流应用场景
基于上述性能,D2模具钢广泛适配高负载、高磨损的冷作模具场景:
- 冷挤压模具:用于不锈钢、高强度合金等材料的冷挤压成型,如汽车紧固件、精密电子零件的挤压模具,D2模具钢的抗压强度可支撑数万次高压作业。
- 冷镦模具:制作螺栓、螺母等紧固件的冷镦模具,其耐磨性可减少模具崩裂、磨损的风险,延长模具使用寿命30%以上。
- 精密冲裁模具:在硅钢片、不锈钢薄板的精密冲裁加工中,D2模具钢的高硬度能保证刃口长期锋利,冲裁件毛刺率可控制在0.02mm以内。
- 耐磨机械零件:如纺织机械的耐磨导轨、印刷设备的压印辊,D2模具钢的耐磨性可降低设备维护频率,提升生产效率。
三、D2模具钢的关键热处理工艺
D2模具钢的性能发挥高度依赖热处理工艺,核心步骤如下:
1. 预热与淬火
需采用阶梯式预热(500℃→800℃),避免热应力导致开裂;淬火温度控制在1020-1050℃,采用油冷或高压气冷,保证硬度均匀性。
2. 深冷处理
淬火后立即进行-120℃~-196℃的深冷处理,可残留奥氏体转变为马氏体,进一步提升硬度与耐磨性,减少模具后期变形风险。
3. 低温回火
采用180-200℃低温回火2-3次,每次保温2小时,消除淬火应力,同时保持高硬度与韧性的平衡。
四、D2模具钢的采购与使用注意事项
- 采购要点:优先选择电渣重熔工艺生产的D2模具钢,其内部杂质更少、组织更均匀,可减少模具开裂风险;要求供应商提供金相组织报告,确保碳化物分布均匀。
- 使用注意:D2模具钢韧性略低于DC53等模具钢,不适用于高冲击场景;加工时需采用硬质合金刀具,避免刃口磨损过快。
综上,D2模具钢以高硬度、高耐磨性的优势,成为高负载冷作模具的核心选材,掌握其性能特点与热处理工艺,能有效提升模具使用寿命与生产效率。

