模具是机械、电子、汽车、通讯、家电等工业产品的基础工艺装备。冷作模具主要用于金属或非金属材料的冷成形，包括冷冲压、冷挤压和冷镦等。这类模具工作载荷大、尺寸精度高、表面质量要求高、加工批量大，多数为最终产品，因此要求其具有较高的耐磨性和韧性等。随着加工技术、被加工材料及对模具需求的变化，原有的基本系列已经不能满足需要。未来提高冷作模具钢的韧性并使钢的耐磨性降低不是很多，国外一些模具钢生产的主要企业，相继开发了一系列的高韧性、高耐磨性兼备的冷作模具钢，如DC53、SLD-Magic以及ASSAB88等。这些冷作模具钢的耐磨性能与Cr12型相近，但其韧性和抗弯强度等远高于后者。
冷作模具钢SDC55是开发出来的一种新型高强韧性冷作模具钢。经前期研究发现，SDC55具有优良的强韧性配合，但由于冷作模具钢的工作环境恶劣，又要求其具有良好的耐磨性能。因此，又研究了SDC55钢与一些进口冷作模具钢DC53、SLD以及ASSAB88等在抗弯性能和耐磨性能等方面的差异，旨在为合理设计冷作模具钢的化学成分提供一定的参考。
SDC55实验材料制备工艺为：中频感应炉熔炼→电渣重熔→退火→锻造→退火，它与对比实验钢的化学成分见表1。SDC55的热处理工艺为：930℃奥氏体化后油淬，再180℃回火两次，每次回火2h。SLD-Magic、DC53以及ASSAB88的热处理工艺为：1030℃奥氏体化后油淬，再200℃回火两次，每次2h。经过热处理后，分别测试各实验钢的硬度。抗弯曲实验采用三点弯曲法、压头直径20mm，跨距80mm，加载速度5mm/min，刀刃半径为10mm。利用MM-200磨损实验机室温干磨，磨损载荷5kg，磨损时间2h，试样尺寸为3mm×7mm×10mm，其中对平面3mm×10mm面保持抛光态。对磨材料为高速钢，其硬度为63HRC，粗糙度Ra为0.2左右。使用超景深三维显微系统VHX-600对磨损后的磨痕进行研究。实验结果见表2。
表1 实验用冷作模具钢的化学成分（质量分数，%）
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C |
Mn |
Si |
Ni |
Cr |
Mo |
Cu |
V |
W |
Al |
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SLD-Magic |
1.0 |
0.46 |
1.07 |
0.43 |
8.2 |
0.9 |
0.37 |
- |
0.35 |
0.35 |
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DC53 |
0.96 |
0.3 |
0.96 |
- |
8.0 |
2.2 |
- |
0.2 |
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ASSAB88 |
0.93 |
0.5 |
0.9 |
- |
7.7 |
2.5 |
- |
0.53 |
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SDC55 |
0.73 |
0.8 |
0.69 |
0.37 |
2.35 |
0.5 |
- |
0.46 |
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表2 SDC55与国外进口钢在推荐热处理工艺下的抗弯曲性能比较
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抗弯强度/MPa |
最大弯曲力/kN |
挠度/mm |
硬度/HRC |
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SDC55 |
3150 |
4923 |
15.3 |
62 |
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SLD-Magic |
2430 |
3890 |
3.9 |
61 |
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DC53 |
2210 |
3450 |
3.4 |
62 |
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ASSAB88 |
2270 |
3550 |
3.5 |
61.5 |
通过对比研究发现，新型冷作模具钢SDC55与进口冷作模具钢DC53、SLD和ASSAB88相比其抗弯曲性能最好，耐磨损性能也较SLD钢好。这是由于SDC55的成分中合理地控制了C和Cr含量，并且含有一定的Si和Ni强韧化基体，少量的Mo和V形成细小弥散的碳化物，提高材料强韧性的同时并使材料具有一定的耐磨性能。（心远）
