模具钢作为制造模具的关键材料，其使用性能对于模具的寿命和性能至关重要。以下是对模具钢主要使用性能的详细解析：

强度性能

1.硬度：硬度是衡量模具钢性能的重要指标之一。模具在高应力作用下需保持形状尺寸稳定，因此必须具有较高的硬度。冷作模具钢在室温条件下通常硬度保持在HRC60左右，而热作模具钢则根据工作条件，一般要求硬度保持在HRC40~55范围内。硬度与变形抗力在一定范围内成正比，但不同成分和组织的钢种之间，其塑性变形抗力可能存在显著差异。

2.红硬性：热作模具在高温状态下工作时，需保持组织和性能稳定，从而维持足够的硬度，这种性能称为红硬性。碳素工具钢和低合金工具钢通常能在180250℃的温度范围内保持红硬性，而铬钼热作模具钢则能在550600℃的温度范围内保持此性能。红硬性主要取决于钢的化学成分和热处理工艺。

3.抗压屈服强度和抗压弯曲强度：模具在使用过程中经常受到高强度压力和弯曲力的作用，因此要求模具材料具有一定的抗压强度和抗弯强度。抗压试验和抗弯试验的条件往往接近于模具的实际工作条件，能够较为准确地反映模具钢的强度性能。

韧性

模具在工作过程中承受冲击载荷，为减少折断、崩刃等形式的损坏，模具钢需具备一定的韧性。韧性受钢的化学成分、晶粒度、纯净度、碳化物和夹杂物的数量、形貌、尺寸及分布，以及热处理制度和金相组织等因素的影响。特别是钢的纯净度和热加工变形情况对横向韧性的影响更为显著。

抗热疲劳性能

热作模具钢在服役条件下除了承受载荷的周期性变化外，还受到高温及周期性的急冷急热作用。因此，评价热作模具钢的断裂抗力需重视其热机械疲劳断裂性能。热机械疲劳包括热疲劳性能、机械疲劳裂纹扩展速率和断裂韧性三个方面，它们共同决定了模具钢在热机械疲劳条件下的使用寿命。

耐磨性

耐磨性是决定模具使用寿命的关键因素之一。模具在工作中承受较大的压应力和摩擦力，要求模具在强烈摩擦下保持尺寸精度。模具的磨损主要包括机械磨损、氧化磨损和熔融磨损三种类型。改善模具钢的耐磨性需保持其高硬度，并合理控制碳化物或其他硬化相的组成、形貌和分布。

其他性能要求

模具钢还需满足以下性能要求：

1.退火工艺性：球化退火温度范围宽，退火硬度低且波动范围小，球化率高。

2.可锻性：具有较低的热锻变形抗力，塑性好，锻造温度范围宽，锻裂冷裂及析出网状碳化物倾向低。

3.氧化、脱碳敏感性：高温加热时抗氧化性能好，脱碳速度慢，对加热介质不敏感，产生麻点倾向小。

4.切削加工性：切削用量大，刀具损耗低，加工表面粗糙度低。

5.淬透性：淬火后能获得较深的淬硬层，采用缓和的淬火介质即可淬硬。

6.可磨削性：砂轮相对损耗小，无烧伤极限磨削用量大，对砂轮质量及冷却条件不敏感，不易发生磨伤及磨削裂纹。

7.淬硬性：淬火后具有均匀而高的表面硬度。

8.淬火变形开裂倾向：常规淬火体积变化小，形状翘曲、畸变轻微，异常变形倾向低；常规淬火开裂敏感性低，对淬火温度及工件形状不敏感。