1. 低合金冷作模具钢
低合金冷作模具钢主要特点是工艺性好，淬火温度低，热处理变形小，强韧性好，并具有适当的耐磨性。GD（6CrMnNiMoVSi）钢是一种低合金工具钢，也是典型的高强高韧性冷作模具钢，用于制作易崩刃、断裂的冷冲模具，有较高的使用寿命。其化学成分见表1。
表1 几种新型冷作模具钢的成分 （W%）
号 C Cr Ni Si Mn Mo V W Nb
GD钢 0．64-0．74 1．0-1．3 0．7-1．0 0．5-0．9 0．7-1．0 0．3-0．6 0．12
65Nb 0．6-0．7 3．8-4．4 0．35 0．40 2．0-2．5 0．8-1．1 2．5-3．0 0．2-0．3
CG-2 0．55-0．64 3．8-4．3 1．8-2．2 0．40 0．40 2．8-3．3 0．9-1．3 0．9-1．3
LD钢 0．7-0．8 6．5-7．0 0．7-1．2 0．50 2．0-2．5 1．7-2．2
GM 0．86-0．94 5．6-6．4 2．0-2．5 1．7-2．2 2．8-3．2
GD钢是在CrWMn钢的基础上，适当地降低碳含量，以减少碳化物偏析，同时增加镍、哇、锰，以增加基体的强度和韧性，少量钳和钒可以细化晶粒，提高淬透性和耐磨性。并增加回火稳定性，铬的作用主要是提高淬透性。GD钢基体具有较多的板条状马氏体，碳化物较少，且细小而均匀，可以取代CrWMn钢和部分取代Cr12MoV钢制造冷作模具，模具使用过程中很少崩韧和断裂。力学性能见表2、表3。
表2 GD钢淬火温度与硬度的关系（HRC）
淬火温度/℃ 810 840 870 900 930 960 1000
空冷硬度 63 65．5 65．5 66 65．5 66 65
油冷硬度 65．5 66 66 66 66 66 65
200℃回火硬度 59 60 61 61 61 60．5 61
230℃回火硬度 59．5 60 60 60 60 60 60
200℃回火硬度 59．5 59．5 59 58．5 58 60 59
` 表2列出了GD钢在不同的淬火回火温度下获得的硬度。由于Si、Cr的共同作用，使其具有较高的回火稳定性，可满冷作模具的要求。
表3 几种冷作模具钢的力学性能对比
钢号 热处理工艺 抗弯强度/MPa 冲击韧性/J•mm-2 硬度/HRC
GD钢 900℃油淬200℃回火 4483 149．1 61
GD钢 930℃加热250℃等温55min+200℃回火2h 4650 171 59
CrWMn 840℃油淬200℃回火 3777 76．5 61
Cr12MoV 1020℃油淬200℃回火 2580 44．1 61
由表3可知，GD钢的强韧性明显高于对比钢，GD钢采用等温淬火工艺，在马氏体基体上分布适量下贝氏体，具有明显的韧化效果，是进一步发挥材料潜能的有效途径。实际使用情况见表4。由此可以看出，采用GD钢制模具寿命明显高于CrWMn钢及Cr12MoV钢。
表4 几种冷作模具钢的寿命对比（万件）
模具类型 GD钢 CrWMn Cr12MoV
冲裁模 1．2 0．6
冲压模 6 3
挤压模 0．8 0．001 0．001
凸模 75 11