冲针作为冲压模具中常见的部件，在加工环节中需承受振动、冲击、摩擦、高压以及拉伸等多重压力，因而容易出现磨损、疲劳和断裂等问题。关于冲压模具中冲针材质的选择，通常有哪些考量呢？是采用钨钢，还是高速钢？长沙博润在此为您详细介绍几种在冲压模具零件中广泛使用的材料。
一、冲压模具材料的特性与种类
冲压模具的制造所用材料涵盖了多种类型，诸如钢材、钢结硬质合金、钨钢（硬质合金）、锌基合金、高分子材料、铝青铜以及高低熔点合金等。目前，在冲压模具制造中，钢材占据了主导地位。而常用的模具工作部件材料则包括碳素工具钢、低合金工具钢、高碳高铬或中铬工具钢、中碳合金钢、高速钢、基体钢，以及硬质合金和钢结硬质合金等多种。
1.低合金工具钢
低合金工具钢是在碳素工具钢的基础上，通过添加适量的合金元素而制成的。相较碳素工具钢，它降低了开裂的风险，减少了淬火过程中的变形，同时提升了钢的淬透能力，并且具有较好的耐磨性。在制造模具方面，常用的低合金钢包括CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV（代号CH-1）以及6CrNiSiMnMoV（代号GD）等。
2.碳素工具钢
模具制造中广泛使用的碳素工具钢类型包括T8A、T10A等，这些钢材加工性能优良，且成本较低。然而，它们的淬透性和红硬性相对较差，热处理过程中容易产生变形，承载能力也不够强。
3.高速钢
高速钢在模具钢中硬度最高，耐磨性和抗压强度出色，承载能力极强。常见的型号包括W18Cr4V（代号8-4-1）、含钨量较低的W6Mo5Cr4V2（代号6-5-4-2，美国牌号为M2）以及为增强韧性而研发的低碳降钒高速钢6W6Mo5Cr4V（代号6W6，又称低碳M2）。 高速钢也需要改锻 ，以改善其碳化物分布 。
4.高碳中铬工具钢
模具专用的中铬高碳工具钢品种包括Cr4W2MoV、Cr6WV以及Cr5MoV等，这些钢材的铬含量并不高，其共晶碳化物含量较少，且碳化物分布均匀，经过热处理后变形较小，同时具备优良的淬透性和尺寸的稳定性。相较于那些碳化物偏析较为严重的高碳高铬钢，这些工具钢的性能得到了一定程度的提升。
5.高碳高铬工具钢
常见的含碳量高、铬含量高的工具钢包括Cr12、Cr12MoV以及Cr12Mo1V1（代号为D2），这些材料具备优良的淬透性、淬硬性和耐磨特性，且在热处理过程中变形极小，是高耐磨且微变形的模具钢，其承载能力仅略逊于高速钢。然而，这些工具钢的碳化物偏析现象较为严重，因此必须经过多次的镦拔处理（包括轴向镦和径向拔）以改变其形状，从而减少碳化物的分布不均，进而提升其使用性能。
6.硬质合金和钢结硬质合金
硬质合金的硬度与耐磨性均胜过其他模具钢，然而其抗弯强度和韧性却相对较弱。在模具制造中，钨钴合金是常用的硬质合金，对于那些对冲击性要求不高但耐磨性至关重要的模具，应选择含钴量较低的硬质合金。而对于那些需要承受较大冲击的模具，则应选用含钴量较高的硬质合金。
7.基体钢
在高速钢的基体中掺入少许其他元素，并对碳含量进行适度调整，以此提升钢材的性能。此类钢材被统称为基体钢。它们不仅继承了高速钢的特性，还具备了良好的耐磨性和硬度，同时其抗疲劳性能和韧性均超越了高速钢，成为高强度、高韧性冷作模具钢，且材料成本相较于高速钢更低。模具生产中广泛应用的基体钢材包括6Cr4W3Mo2VNb（代号为65Nb）、7Cr7Mo2V2Si（代号为LD）以及5Cr4Mo3SiMnVAL（代号为012AL）等多种类型。
二、冲压模具工作零件材料的需求
冲压模具在生产过程中需承受振动、冲击、摩擦、高压以及拉伸、弯扭等多种负荷，且需在较高温度环境下工作（例如冷挤压），其工作环境极为复杂，容易出现磨损、疲劳、断裂、变形等问题。鉴于此，对模具工作零件的材料要求相较于普通零件更为严格。鉴于不同类型冲压模具的工作条件各异，因此对模具工作零件材料的要求也呈现出一定的差异性。
1.冷挤压模材料的要求
模具的作业部件需具备出色的强度与硬度、优异的耐磨特性，同时为防止因冲击而断裂，还需确保具备一定的韧性。鉴于在挤压过程中温度会显著上升，因此还需拥有良好的耐热疲劳性能和热硬性。
2.冲裁模材料的要求
对于薄板冲裁模具的关键部件，其选材需具备优异的耐磨性和硬度；至于厚板冲裁模具，除了需具备出色的耐磨性和抗压屈服点，还需具备较强的抗断裂能力、较高的抗弯强度以及韧性，以防止模具出现断裂或崩刃的情况。
3. 拉深模材料的要求
模具零件所选用的材料需具备优异的抗粘附能力、出色的耐磨性和硬度、适当的强度与韧性，以及良好的可切削加工特性，同时在进行热处理过程中，其变形量应尽量减小。
