熱鍛模具鋼

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熱鍛模具鋼有哪些？

熱作模具鋼的成分與合金調質鋼相似,一般碳的質量分數小于0.5%,并含有Cr、Mn、Ni、Si等合金元素。根據工作溫度、性能和用途,熱作模具鋼可分以下幾類:

①

通用型熱作模具鋼:以55NiCrMoV6為代表的低合金熱作模具鋼;以H13為代表的中合金熱作模具鋼;3Cr3Mo3VSi鎢系鉬系熱作模具鋼。

②

高淬透性特大型鍛壓模塊用鋼:淬透性好,尺寸較大的模具心部可以獲得均勻的性能。

③

高熱強性模具鋼又可分為以下四類。

a.中合金高熱強性模具鋼:一般是在3Cr3Mo3SiV(H10)和4CrSMoSiV1鋼的基礎上增加W、Mo、Co、Nb等元素,提高其高溫性能,如美國ASTM標準鋼號H10A,我國開發的3Cr3Mo3W2V等。

b.沉淀硬化型熱作模具鋼:這類鋼的含碳量較低,一般在2%左右。含有一些沉淀硬化的合金元素如V、Vb、Ni、Al、Mo等,模具鋼在淬火后,采用較低溫度回火(約400℃),硬度為40HRC左右,由于含碳量低,中溫回火后的組織為板條狀低碳馬氏體,具有良好的韌性,切削性,可以進行型腔加工。

c.低碳高速鋼和基體鋼:高速工具鋼具有良好的抗回火軟化性能和高溫硬度,但是其韌性和耐冷熱疲勞性能較差。低碳高速鋼是將高速鋼的碳含量由1%左右降至0.3%~0.6%,在犧牲部分紅硬性和耐磨性的情況下,提高韌性和耐冷熱疲勞性能。

d.奧氏體型熱作模具鋼:這類鋼經固溶時效處理后,在700~800℃仍保持較好的強度,如日本日立金屬公司的5Mn18Cr10V2、我國的7Mn10Cr8Ni10Mo3V2等。

(8)其他熱作模具鋼

制作熱鍛模很好用什么材料？

225Cr4W5Mo2V

5Cr4W5Mo2V（RM-2）鋼，ωc為5%，合金元素總的質量分數為12%，碳化物較多，以Fe3W3C為主，比3Cr2W8V鋼具有更高的熱強性、耐磨性及熱穩定性。在硬度為40HRC時熱穩定性可達700℃，但是它的碳化物分布不均勻，韌性較差。可用作精鍛模、熱擠壓模等。

5Cr4Mo3SiMnVAl

5Cr4Mo3SiMnVAl（O12Al）鋼是冷、熱作兼用模具鋼。該鋼有較高的熱硬性，熱穩定性高于3Cr2W8V鋼，熱疲勞性也比3Cr2W8V鋼優越得多。

6Cr4Mo3Ni2WV

6Cr4Mo3Ni2WV（CG-2）鋼是在高速鋼的基體鋼6W6Mo5Cr4V低碳M2鋼）的基礎上做適當改進，增加Ni量，降低W、Mo量研制而成的冷、熱兼用基體鋼。其室溫及高溫強度、熱穩定性均高于3Cr2W8V鋼，但高溫沖擊韌度低于3Cr2W8V鋼。

4Cr3Mo3W4VNb

4Cr3Mo3W4VNb（GR）鋼屬于鎢鉬系熱作模具鋼，少量Nb的加入提高鋼的回火抗力及熱強性。它比3Cr2W8V鋼有更高的屈服強度和熱穩定性、冷熱疲勞抗力及高溫抗壓強度，但是韌性較差。用作熱鐓、精鍛模具。

3Cr2W8V鋼鋁合金壓鑄模，按常規熱處理工藝為1050～1100℃加熱，在70～80℃油中淬火冷卻，由于熱應力和組織應力的共同作用，畸變量往往過大，會增加打磨、鉗修的工作量。

為控制模具淬火畸變，首先在預備熱處理上做到：

1）鍛后正火+高溫回火。正火：880℃±10℃保溫（保溫時間以2min/mm計算）后空冷。高溫回火：730℃±10℃保溫（保溫時間以4min/mm計算）后空冷，硬度200～230HB。

2）粗加工后調質處理。1100～1150℃加熱（透燒后保溫0.5～1h）后油冷，再在700～720℃保溫（透燒后保溫2h）后空冷，獲均勻的索氏體組織，同時消除粗加工后的機加工應力。

3）精加工后的時效（去應力退火）。300～400℃，8～12h時效。

其次在淬火、回火上：

1）分段預熱，減小淬火加熱時的熱應力，預熱溫度600～650℃及850～900℃。

2）選用較低的淬火加熱溫度1000～1020℃。

3）選用預冷分級熱油淬火。空氣預冷溫度至850℃左右；分級冷卻溫度460～500℃；熱油（130～140℃）淬火、空冷；再用100℃沸水清洗工件。

4）采用600～620℃二次回火，穩定組織。