1.斷裂失效
冷作模具尤其是冷擠壓、冷沖裁模具的工作載荷較大，為了獲得高耐磨性和高壽命，往往提高強(qiáng)度，使硬度大多在60HRC以上，這樣會(huì)導(dǎo)致模具韌性低、缺口敏感性大，模具在使用中突然出現(xiàn)裂紋或發(fā)生破損而失效。破損多發(fā)生在受力最大的工作部位，或截面變化應(yīng)力集中之外。當(dāng)模具本身存在帶狀或網(wǎng)狀碳化物、晶粒粗大、表面磨削燒傷、粗糙刀痕、回火不足等缺陷時(shí)，或在工作時(shí)由于操作不當(dāng)而發(fā)生過(guò)載，都容易使模具發(fā)生早期脆斷失效。發(fā)生早期脆斷的模具壽命很短，一般加工的件數(shù)不超過(guò)數(shù)千件，有的甚至只有幾十次到幾百次。其特征是突然斷裂，沒有明顯的宏觀征兆和塑性變形。宏觀斷口沒有剪切唇，斷口比較平坦，呈脆性斷裂特征。
冷沖模由于導(dǎo)向和安裝精度不符合要求，或模具間隙不均勻，也會(huì)造成凸模彎曲折斷，凹模刃口崩裂。沖壓模在服役過(guò)程中發(fā)生突然斷裂，斷裂往往起源泉于圓角曲率半徑小或尖角處等應(yīng)力集中的部位，其斷面比較平坦，無(wú)明顯的裂紋擴(kuò)展停頓線和剪切唇，微觀斷口特征呈解理和準(zhǔn)解理形貌。
2.疲勞失效
冷作模具隨的載荷都是一定的能量下、以一定的沖擊速度周期性地施加的多次沖擊載荷。疲勞斷裂失效主要是循環(huán)應(yīng)力作用所造成，其斷裂過(guò)程比上述的脆斷要緩慢得多，其壽命在5000～10000次以上。在冷鐓模、冷擠壓模工作時(shí)，由于成形力大，在金屬變形過(guò)程中模具表面的瞬時(shí)溫度很高，造成溫度循環(huán)，也會(huì)加速疲勞裂紋的產(chǎn)生。實(shí)驗(yàn)表明，模具在服役過(guò)程中疲勞裂紋萌生源泉往往會(huì)出現(xiàn)多處，都在模具表面的薄弱環(huán)節(jié)處萌生疲勞裂紋，如晶界、碳化物和應(yīng)力集中部位，斷口的微觀特征呈解理和準(zhǔn)解理形貌為主。
由于冷作模具具有高硬度和高屈服強(qiáng)度，而裂紋失穩(wěn)的臨界長(zhǎng)度減小，使疲勞裂紋擴(kuò)展所需的循環(huán)數(shù)急劇減少。對(duì)于高硬度的脆性材料，在應(yīng)變應(yīng)力下萌生0.1mm的微裂紋，即可引起快速失穩(wěn)擴(kuò)展而導(dǎo)致瞬間斷裂，疲勞裂紋的萌生期就是模具壽命周期的絕大部分，沖擊疲勞萌生紡0.1mm的微裂紋時(shí)間約點(diǎn)模具總壽命的90%以上。以CrMn系鋼制造的冷沖模，硬度為63HRC，當(dāng)沖壓4000余件時(shí)，模具發(fā)生突然斷裂，裂源在應(yīng)力集中較大的尖角處，斷口無(wú)明顯的疲勞條紋。
3.磨損失效
模具在沖擊應(yīng)力和摩擦應(yīng)力的作用下，摩擦面上微觀不平處互相咬合，并不斷產(chǎn)生微觀塑性變形，在晶界和滑移面交匯處引起應(yīng)力集中，最后與基體分離成磨屑，從而使磨損量隨著沖壓次數(shù)的增加而增多。冷沖模的磨損主要是咬合磨損，也可能因刃口上存在表面剝落的碎屑而產(chǎn)生磨料磨損。此外，還有困摩擦發(fā)熱而產(chǎn)生的熱磨損。模具工作部分和被加工材料之間的摩擦而引起的物質(zhì)損耗，能使刃口變鈍，棱角變圓，平面變凹凸?fàn)顟B(tài)，使加工件的形狀及尺寸發(fā)生變化，如沖裁模的刃口變鈍，冷沖模的工作表面出現(xiàn)溝槽等。如冷沖裁模具在工作中頻繁地受到?jīng)_擊載荷和由于不斷切割材料而承受摩擦磨損是其主要失效形式。
磨損有均勻磨損、局部磨損和局部剝落等形式。非均勻的局部磨損，往往是由于外來(lái)粒子、碳化物肅離及磨損中形成的硬質(zhì)點(diǎn)引起的磨料磨損。局部剝落掉塊是在磨損過(guò)程中，在剪應(yīng)力作用下引起的局部疲勞磨損而萌生微裂紋并最終擴(kuò)展至脫落所致。
一般情況下隨著模具硬度的提高，模具的耐磨性也提高，但模具硬度愈高，沖擊性能會(huì)下降上，會(huì)促使磨損裂紋的形成和擴(kuò)展，從而加速磨損的進(jìn)程。在硬度大致相同的情況下，韌性愈好耐磨性愈高。所以，要提高耐磨性，必須注意硬度和韌性的良好配合。當(dāng)沖件材料與模具表面接觸時(shí)，在高壓摩擦下潤(rùn)滑油膜破裂，發(fā)生咬合。此時(shí)，被沖壓件金屬“冷焊”在模具型腔表面，使工件表面出現(xiàn)劃痕和拉溝后，就必需將模具卸下進(jìn)行研磨、拋光。在某些拉深作業(yè)中，有的僅拉深數(shù)十次就可以現(xiàn)咬合現(xiàn)象，需對(duì)模具進(jìn)行整修。
4.塑性變形
在冷鐓、冷擠和冷沖過(guò)程中，模具在使用中由于工作載荷大、模具硬度偏低而發(fā)生型面變形，沖頭由于材料抗壓或抗彎強(qiáng)度不足而出現(xiàn)鐓粗、下陷、彎曲變形失去原有的幾何形狀而報(bào)廢。實(shí)踐證明，當(dāng)冷鐓沖頭硬度低于56HRC時(shí)，冷擠沖頭硬度低于60HRC時(shí)，就容易出現(xiàn)此類形式的失效。其具體表現(xiàn)為凸模鐓粗、彎曲，凹模型腔下沉塌陷、棱角堆塌、模孔脹大等。
當(dāng)淬火溫度過(guò)低，全使碳化物在基體中的溶解量不足、鋼材淬透性降低，淬火后硬度偏低，不僅模具的耐磨性差，而且抗壓強(qiáng)度也低，在受到大載荷沖擊壓力后，沖頭就會(huì)出現(xiàn)鼓脹，模具型腔增大，從而導(dǎo)致模具失效。
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