熱作模具鋼廠(chǎng)在有色金屬壓鑄中,3Cr2W8V曾是應(yīng)用廣泛的模具鋼,5CrNiMo、5CrMnMo、3Cr2Mo等中碳低合金鋼也作為鋁鋅合金壓鑄模具鋼使用。3Cr2W8V的冷熱疲勞性能較差,模具的使用壽命不高。國(guó)內(nèi)為此先后開(kāi)發(fā)了幾個(gè)新型模具鋼,如4Cr3Mo2MnVNbB(代號(hào)Y4)和4Cr5Mo2MnVSi(代號(hào)Y10)等。
4Cr5Mo2MnVSi(代號(hào)Y10),是針對(duì)鋁合金壓鑄模具而研制的,與3Cr2W8V鋼相比,該鋼具有抗冷熱疲勞性能好、熱處理變形小、抗鋁溶損性能好等優(yōu)點(diǎn),模具的使用壽命普遍比3Cr2W8V鋼制造的模具的使用壽命提高一倍以上。該鋼還可用于制造工作溫度在600℃以下的中小熱鍛等模具。
銅合金熱擠壓模的穿孔針、底模等長(zhǎng)時(shí)與高溫銅坯接觸,模具的使用工況較苛刻。用3Cr2W8V或4Cr5MoV1Si鋼制作此類(lèi)模具,模具的使用壽命一直較低。國(guó)內(nèi)曾試圖采用奧氏體熱作模具鋼來(lái)解決此類(lèi)模具壽命低的問(wèn)題,但因鋼的冷熱疲勞性能較差而仍未得到圓滿(mǎn)解決。在此背景下,國(guó)內(nèi)有關(guān)大學(xué)、研究院所和鋼廠(chǎng)先后推出了可以提高此類(lèi)模具使用壽命的鋼種。在相同硬度(HRC43)下,其斷裂韌性比3Cr2W8V鋼高30%。用HD鋼制造的銅合金管材擠壓底模和穿孔針的使用壽命較3Cr2W8V鋼提高一倍左右,并在軸承環(huán)熱擠沖頭和凹模、汽門(mén)擠壓底模上也有成功應(yīng)用的例子。用Y4鋼制造銅合金擠壓模底模和穿孔針頂頭,模具的使用壽命也比3Cr2W8V鋼制造的模具穩(wěn)定地提高一倍以上。