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，往往提高強度，使硬度大多在60HRC以上，這樣會導致模具韌性低、缺口敏感性大，模具在使用中突然出現裂紋或發生破損而失效。破損多發生在受力最大的工作部位，或截面變化應力集中之外。當模具本身存在帶狀或網狀碳化物、晶粒粗大、表面磨削燒傷、粗糙刀痕、回火不足等缺陷時，或在工作時由于操作不當而發生過載，都容易使模具發生早期脆斷失效。發生早期脆斷的模具壽命很短，一般加工的件數不超過數千件，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。

冷沖模由于導向和安裝精度不符合要求，或模具間隙不均勻，也會造成凸模彎曲折斷，凹模刃口崩裂。沖壓模在服役過程中發生突然斷裂，斷裂往往起源泉于圓角曲率半徑小或尖角處等應力集中的部位，其斷面比較平坦，無明顯的裂紋擴展停頓線和剪切唇，微觀斷口特征呈解理和準解理形貌。

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應力作用所造成，其斷裂過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，由于成形力大，在金屬變形過程中模具表面的瞬時溫度很高，造成溫度循環，也會加速疲勞裂紋的產生。實驗表明，模具在服役過程中疲勞裂紋萌生源泉往往會出現多處，都在模具表面的薄弱環節處萌生疲勞裂紋，如晶界、碳化物和應力集中部位，斷口的微觀特征呈解理和準解理形貌為主。

由于冷作模具具有高硬度和高屈服強度，而裂紋失穩的臨界長度減小，使疲勞裂紋擴展所需的循環數急劇減少。對于高硬度的脆性材料，在應變應力下萌生0.1mm的微裂紋，即可引起快速失穩擴展而導致瞬間斷裂，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的微裂紋時間約點模具總壽命的90%以上。以CrMn系鋼制造的冷沖模，硬度為63HRC，當沖壓4000余件時，模具發生突然斷裂，裂源在應力集中較大的尖角處，斷口無明顯的疲勞條紋。

3.磨損失效

模具在沖擊應力和摩擦應力的作用下，摩擦面上微觀不平處互相咬合，并不斷產生微觀塑性變形，在晶界和滑移面交匯處引起應力集中，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生磨料磨損。此外，還有困摩擦發熱而產生的熱磨損。模具工作部分和被加工材料之間的摩擦而引起的物質損耗，能使刃口變鈍，棱角變圓，平面變凹凸狀態，使加工件的形狀及尺寸發生變化，如沖裁模的刃口變鈍，冷沖模的工作表面出現溝槽等。如冷沖裁模具在工作中頻繁地受到沖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，往往是由于外來粒子、碳化物肅離及磨損中形成的硬質點引起的磨料磨損。局部剝落掉塊是在磨損過程中，在剪應力作用下引起的局部疲勞磨損而萌生微裂紋并最終擴展至脫落所致。

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，沖擊性能會下降上，會促使磨損裂紋的形成和擴展，從而加速磨損的進程。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。當沖件材料與模具表面接觸時，在高壓摩擦下潤滑油膜破裂，發生咬合。此時，被沖壓件金屬“冷焊”在模具型腔表面，使工件表面出現劃痕和拉溝后，就必需將模具卸下進行研磨、拋光。在某些拉深作業中，有的僅拉深數十次就可以現咬合現象，需對模具進行整修。

4.塑性變形

在冷鐓、冷擠和冷沖過程中，模具在使用中由于工作載荷大、模具硬度偏低而發生型面變形，沖頭由于材料抗壓或抗彎強度不足而出現鐓粗、下陷、彎曲變形失去原有的幾何形狀而報廢。實踐證明，當冷鐓沖頭硬度低于56HRC時，冷擠沖頭硬度低于60HRC時，就容易出現此類形式的失效。其具體表現為凸模鐓粗、彎曲，凹模型腔下沉塌陷、棱角堆塌、模孔脹大等。

當淬火溫度過低，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，而且抗壓強度也低，在受到大載荷沖擊壓力后，沖頭就會出現鼓脹，模具型腔增大，從而導致模具失效。

熱作模具使用的環境和條件有其特殊性，它除了有冷作模具常出現的磨損、斷裂和變形等基本失效形式外，更多的會出現冷熱疲勞、塌陷和熱浸蝕等失效形式。由于模具受熱影響大，并有比較復雜的壓制型腔，下模可能有較大的偏斜，約80%的失效發生在下模。