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　　　　热作模具钢的成分和选用方法，你了解吗？

　　

　　　　热作模具钢是指适用于制造金属热变形模具的合金工具钢，如热锻模、热挤压模、压铸模、热镦模等。由于热加工模具长期在高温高压下工作，因此要求模具材料具有高强度、高硬度和热稳定性，特别是高的热强度、热疲劳、韧性和耐磨性。接下来就让模具钢小编来分享一下热作模具钢的成分和选用方法。

　　

　　　　热加工模具的工作条件

　　

　　　　热加工模具包括锤锻模具、热挤压模具和压铸模具。如前所述，热加工模具工作条件的主要特征是与热金属接触，这是与冷加工模具工作条件的主要区别。因此，它会带来以下两个问题:

　　

　　　　(l)加热模腔的表面金属。通常锤锻模工作时，其模腔表面温度可达300~400℃，热挤压模可达500 ~ 800℃；压铸模具的型腔温度与压铸材料的类型和浇注温度sus630怎么加工孔有关。例如，压铸黑色金属时，型腔温度可达1000℃以上。如此高的使用温度将显著降低模具型腔表面的硬度和强度，该表面在使用过程中易于堆积。因此，热模具钢的基本性能要求是高的热塑性变形抗力，包括高温硬度和强度，以及高的热塑性变形抗力，这实际上反映了钢的高回火稳定性。因此，可以找到热作模具钢合金化的种途径，即添加Cr、W、Si等合金元素可以提高钢的回火稳定性。

　　

　　　　(2)模具型腔表面金属出现热疲劳(开裂)。热锻模具的工作特点是间歇性。每次成型铁水后，模腔表面应用水、油、空气等介质冷却。因此，热模的工作状态是反复加热和冷却，使模腔表面金属反复热胀冷缩，即反复承受拉压应力。结果，模腔表面出现裂纹，这就是所谓的热疲劳现象。因此，对热模具钢提出了第二个基本性能要求，即具有较高的抗热疲劳性能。一般来说，影响钢材抗热疲劳性能的主要因素有:

　　

　　　　①钢的导热系数。钢具有很高的导热性，可以降低模具表面金属的受热程度，从而降低钢的热疲劳倾向。一般认为钢的导热系数与碳含量有关，碳含量高时导热系数低，所以高碳钢不适合热作模具钢。生产中通常使用中碳钢(C0.3%5~0.6%)，含碳量过低，会导致钢的硬度和强度降低，也是不利的。

　　

　　　　②钢材临界点的影响。一般钢的临界点(Acl)越高，钢的热疲劳倾向越低。所以钢的临界点一般通过添加合金元素Cr、W、Si来提高。从而提高钢的抗热疲劳性能。

　　

　　　　热加工模具常用钢

　　

　　　　(1)锤锻模具钢。一般来说，锤锻模用钢存在两个突出问题:一是工作时承受冲击载荷，因此对钢的力学性能要求较高，特别是较高的塑性变形抗力和韧性；其次，锤锻模的截面尺寸较大(< sus630元钢锻加工后为了好加工必须要固容码?400mm)，因此要求钢的淬透性，以保证整个模具的组织和性能均匀。

　　

　　　　常用的锤锻建筑用钢有5CrNiMo、5CrMnMo、5CrNiW、5CrNiTi、5CrMnMoSiV。不同类型的锤眼模具应选择不同的材料。特大型或大型锤锻模更好使用5CrNiMo，也可以使用5CrNiTi、5CrNiW或5CrMnMoSi。中小型锤锻模通常使用5CrMnMO钢。

　　

　　　　(2)热挤压模具用钢。热挤压模具的工作特点是加载速度慢，因此模腔的加热温度高，通常可达500-800℃。这种钢的使用性能应基于高温强度(即高回火稳定性)和高抗热疲劳性。对ak和淬透性的要求可以适当降低。一般热挤压模具尺寸较小，往往小于70~90毫米。

　　

　　　　常用的热挤压模具有4CrW2Si、3Cr2W8V和5%Cr热作模具钢，其中4CrW2Si既可用作冷加工模具钢，也可用作热作模具钢。由于用途不同，可以采用不同的热处理方法。冷模采用低淬火温度(870-900℃)和中低温回火处理。热模制作时采用高淬火温度(一般为950-1000℃)和高温回火处理。

　　

　　　　(3)压铸模具用钢。一般来说，压铸模具钢的使用性能要求与热挤压模具钢相似，即高回火稳定性和高抗热疲劳性是主要要求。因此，通常选用的钢种与热挤压模具所用钢种基本相同，如4CrW2Si。和3Cr2W8V。但对于熔点较低的锌合金压铸模来说，存在一些差异，如40Cr、30CrMnSi和40CrMo。对于铝镁合金压铸模，可以选择4CrW2Si、4Cr5MoSiV等铜合金压铸模，多采用3Cr2W8V钢。

　　

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　　　　(l)加热模腔的表面金属。通常锤锻模工作时，其模腔表面温度可达300~400℃，热挤压模可达500 ~ 800℃；压铸模具的型腔温度与压铸材料的类型和浇注温度有关。例如，压铸黑色金属时，型腔温度可达1000℃以上。如此高的使用温度将显著降低模具型腔表面的硬度和强度，该表面在使用过程中易于堆积。因此，热模具钢的基本性能要求是高的热塑性变形抗力，包括高温硬度和强度，以及高的热塑性变形抗力，这实际上反映了钢的高回火稳定性。因此，可以找到热作模具钢合金化的种途径，即添加Cr、W、Si等合金元素可以提高钢的回火稳定性。

　　

　　　　(2)模具型腔表面金属出现热疲劳(开裂)。热锻模具的工作特点是间歇性。每次成型铁水后，模腔表面应用水、油、空气等介质冷却。因此，热模的工作状态是反复加热和冷却，使模腔表面金属反复热胀冷缩，即反复承受拉压应力。结果，模腔表面出现裂纹，这就是所谓的热疲劳现象。因此，对热模具钢提出了第二个基本性能要求，即具有较高的抗热疲劳性能。一般来说，影响钢材抗热疲劳性能的主要因素有:

　　

　　　　①钢的导热系数。钢具有很高的导热性，可以降低模具表面金属的受热程度，从而降低钢的热疲劳倾向。一般认为钢的导热系数日本山阳sus630与碳含量有关，碳含量高时导热系数低，所以高碳钢不适合热作模具钢。生产中通常使用中碳钢(C0.3%5~0.6%)，含碳量过低，会导致钢的硬度和强度降低，也是不利的。

　　

　　　　②钢材临界点的影响。一般钢的临界点(Acl)越高，钢的热疲劳倾向越低。所以钢的临界点一般通过添加合金元素Cr、W、Si来提高。从而提高钢的抗热疲劳性能。

　　

　　　　热加工模具常用钢

　　

　　　　(1)锤锻模具钢。一般来说，锤锻模用钢存在两个突出问题:一是工作时承受冲击载荷，因此对钢的力学性能要求较高，特别是较高的塑性变形抗力和韧性；其次，锤锻模的截面尺寸较大(< 400mm)，因此要求钢的淬透性，以保证整个模具的组织和性能均匀。

　　

　　　　常用的锤锻建筑用钢有5CrNiMo、5CrMnMo、5CrNiW、5CrNiTi、5CrMnMoSiV。不同类型的锤眼模具应选择不同的材料。特大型或大型锤锻模更好使用5CrNiMo，也可以使用5CrNiTi、5CrNiW或5CrMnMoSi。中小型锤锻模通常使用5CrMnMO钢。

　　

　　　　(2)热挤压模具用钢。热挤压模具的工作特点是加载速度慢，因此模腔的加热温度高，通常可达500-800℃。这种钢的使用性能应基于高温强度(即高回火稳定性)和高抗热疲劳性。对ak和淬透性的要求可以适当降低。一般热挤压模具尺寸较小，往往小于70~90毫米。

　　

　　　　常用的热挤压模具有4CrW2Si、3Cr2W8V和5%Cr热作模具钢，其中4CrW2Si既可用作冷加工模具钢，也可用作热作模具钢。由于用途不同，可以采用不同的热处理方法。冷模采用低淬火温度(870-900℃)和中低温回火处理。热模制作时采用高淬火温度(一般为950-1000℃)和高温回火处理。

　　

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