模具鋼的性能和模具的壽命不僅僅依賴于其化學成分，而且還與其微觀組織以及鋼中非金屬夾雜的種類和分布密切有關。這無論是對具有較低硬度(約30HRC)、拋光性和光刻蝕性非常重要的塑料模具鋼，還是對具有中等硬度(約48HRC)、抗龜裂性至關重要的熱作模具鋼，或者是具有高硬度(>55HRC)和要求高疲勞性能的冷作鋼都同等重要。只有當模具鋼的固有性能達到最優化，以及最重要的、可能的表面缺陷減少到最低限度對才能達到最長的工具壽命。

內部缺陷
內部缺陷包括組織粗大，大塊且分布不均勻的碳化物、氮化物及氧化物。當同時要求高韌性和高耐磨性時，粉末冶金生產的鋼材可以滿足要求。而不含任何一次碳化物的馬氏體基體鋼可達到最高韌性。
無論是在模具制造時還是模具使用時，低的夾雜含量都是最重要的。大的夾雜或是條狀夾雜物會造成線切割時走絲偏斜，或者損壞了拋光性能。電渣重熔鋼和粉末冶金鋼央雜物含量很低(圖示為：不同生產工藝所制取的材料之夾雜物尺寸分布)。

表面缺陷
表面缺陷包括粗糙的機加工表面，尖銳銳角過渡，氮化物層或電火花加工層，脫碳表面，腐蝕破壞等。導致在許多情況下可能降低模具壽命之表面缺陷的由來：
⒈模具設計：模具大小、模具厚度、型腔復雜程度、冷卻水道等；
⒉模具制造：機加工、電火花加工、磨削、拋光、焊接、打印標記等；
⒊熱處理：預熱、奧氏體化溫度和時間、冷卻介質、回火溫度和時間、深冷處理、硬度等；
⒋表面處理：鍍鉻、滲氮、PVD/CVD等；
⒌生產條件：被加工材料、機器的穩定性、溫度、速度、模具間隙、潤滑劑、冷卻水質量等；
⒍模具維護：系列磨削、清理、拋光、補焊、去應力回火等。
由各種表面缺陷所造成的疲勞壽命的降低與抗拉強度的關系可知，最具有破壞性的表面缺陷之一是硬而脆的電火花白層，同時也是目前造成塑料模具和冷作模具疲勞失效的最常見的原因。
下面幾個實例清楚地表明人為造成的外部缺路給模具壽命的強烈的負面影響：
⒈銳角過渡和不良的表面粗糙度對模具性能的綜合影響：
銅接頭冷成型沖頭，模具硬度HRC55，崩角始于具有粗糙表面的半徑處。
⒉電火花加工及激光刻標記所造成的問題：
機加工刀痕使沖裁沖頭崩角在很短的使用時間內發生崩角；冷作模具鋼VIKING沖頭由于激光刻字導致的缺口效應而開裂。
⒊粗糙的機加工刀痕所造成的缺口效應：
生產自行車齒輪的冷沖裁模，模具硬度HRC58~59。在生產1000件后由于崩角而失效。
⒋脫碳表面能降低模具壽命：
實例：脫碳表面層導致的缺口效應引起DC53沖頭開裂(模具硬度HRC60)。
⒌銳角過渡和滲氮層所造成的應力集中效應：
實例：由于型腔內小半徑圓角及滲碳層內穿透性裂紋的缺口效應，使鍛模僅使用至服役壽命的10％后即告開裂，模具硬度HRC46。
⒍腐蝕對模具壽命的影響：
實例：含13％鉻的S-STAR模具鋼制造的塑料模具由于腐蝕性冷卻水(高氯離子含量)所導致的冷卻管道的應力腐蝕和晶間腐蝕而失效，模具硬度HRC51。

總之,最佳模具壽命可以通過選擇適合于該服役條件的鋼材，并結合與此模具的使用條件、硬度及模具大小和復雜程度相適應的設計而達到。此外，熱處理應當在最適合的條件下進行。如前所述，在模具的制造和維護，以及使用過程中應盡量減少造成導致缺口效應的表面缺陷。

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資料來源：東莞市弘超模具科技有限公司
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