熱鍛模具鋼主要包括熱鍛模具、熱沖裁模具、熱擠壓模具和壓鑄模具。熱作模具承受大的沖擊載荷、強(qiáng)烈的摩擦、熱應(yīng)力和劇烈冷熱循環(huán)引起的高溫氧化，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)變形和坍塌、斷裂、熱疲勞、熱磨損和腐蝕等失效形式。

斷裂是指當(dāng)材料的承載能力不足以抵抗工作載荷時(shí)，材料在不穩(wěn)定狀態(tài)下發(fā)生的開裂，包括脆性斷裂、延性斷裂、疲勞斷裂和腐蝕斷裂。

早期斷裂的主要原因是:鍛造操作失誤，造成模具過載；模具加工質(zhì)量差，降低承載能力；模具設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致應(yīng)力集中；模具材料選擇不當(dāng)；模具熱處理不當(dāng)?shù)取?/span>

熱作模具鋼廠在使用過程中維護(hù)和處理鋼模具的工藝；

1)壓鑄模具使用一段時(shí)間后補(bǔ)充軟氮化；

2)使用一段時(shí)間后，壓鑄模具應(yīng)在低于回火溫度的溫度下卸壓；

3)鍛模使用一段時(shí)間后卸壓。

熱擠壓凸模、熱錘鍛模(燕尾形)、凸模和模根在熱作模具鋼加工中容易斷裂失效。疲勞斷裂是指在高循環(huán)應(yīng)力的作用下，疲勞裂紋在模具型腔表面萌生并擴(kuò)展，終發(fā)生失穩(wěn)和擴(kuò)展，導(dǎo)致斷裂失效。

一般來說，壓鑄模具鋼的使用性能要求與熱擠壓模具鋼相似，即高回火穩(wěn)定性和高抗熱疲勞性是主要要求。因此，通常選用的鋼種與熱擠壓模具所用鋼種基本相同，如4CrW2Si..和3Cr2W8V。但對(duì)于熔點(diǎn)較低的鋅合金壓鑄模來說，存在一些差異，如40Cr、30CrMnSi和40CrMo。對(duì)于鋁鎂合金壓鑄模，可以選擇4CrW2Si、4Cr5MoSiV等銅合金壓鑄模，多采用3Cr2W8V鋼。隨著黑色金屬壓鑄技術(shù)的應(yīng)用，經(jīng)常使用高熔點(diǎn)的鋁合金和鎳合金，或者對(duì)3Cr2W8V鋼進(jìn)行Cr-Al-SI三元滲透來制造黑色金屬壓鑄模具。國(guó)內(nèi)外都在試驗(yàn)高強(qiáng)度銅合金作為黑色金屬的壓鑄模具材料。

中小型熱鍛模具的表面溫度可達(dá)600℃以上，5CrMnMo和5CrNiMo的高溫性能明顯不能滿足要求。3Cr2WSV鋼的高溫強(qiáng)度較高，但韌性和熱疲勞性能較差。因此，國(guó)內(nèi)開發(fā)較早的是3Cr-3Mo和3Cr-2Mo類型的中碳鉻系列高強(qiáng)度熱作模具鋼，如2Cr3Mo3VNb和4Cr3Mo2MnVB(代號(hào)ER8)，其中3Cr3Mo3VNb根據(jù)形成合金碳化物所需的碳含量進(jìn)一步調(diào)整。

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