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钢的低洁净度:钢材的低洁净度限制了丁基钢树形材料性能的双重提高。 钢中的Lh杂质元素是各种裂纹和脆性的来源。随着杂质含量的增加，钢的冲击韧性会降低。韧脆转变温度仍然存在，限制了其应用领域。目前，随着钢树冶炼技术的创新和进步，钢树的洁净度得到了提高。 例如，在20世纪70年代，钢的硫含量为0.02%-0.004%，但到了80年代末，硫含量降至0.01%。然而，作为人类社会最重要的结构材料，钢树材料由于其对性能的要求越来越高，被认为是必不可少的途径之一。

冷作模具的材料替代技术，冷作模具要求材料具有强度、韧性、耐磨、抗疲劳和咬合抗力性能。冷作模具采用中高碳碳素钢、低合金钢或铸铁经激光相变强化后代替用传统工艺的高等级材料，存在广泛的技术应用空间。虽然冷作模具广泛采用的高合金钢具有合金碳化物的独特耐磨效果，但是激光相变强化因其弥散强化、畸变强化、加工过程和热处理过程无氧化无脱碳和具有等强工作层，可以弥补高合金钢具有的合金碳化物的耐磨效果。因而激光强化的工艺灵活优势在材料替代技术领域可得到更广泛应用。塑料模具的工作温度在350℃以下时具有冷作模具相同的材料替代技术空间。

对于一些耐磨性要求很高，淬火后变形很小模具用钢，最高铬质量分数可达13%，并且为了形成大量碳化物，钢中碳质量分数也很高，最高可达2.0%~2.3%。冷作模具钢的碳含量较高，其组织大部分属于过共析钢或莱氏体钢。常用的钢类有高碳低合金钢、高碳高铬钢、铬钼钢、中碳铬钨钏钢等。热作模具分为锤锻、模锻、挤压和压铸几种主要类型，包括热锻模、压力机锻模、冲压模、热挤压模和金属压铸模等。